Android Framework框架之IBinder进程间通信

前面一篇介绍了Android中一个进程中有一个VM，一个主线程，一个Looper和一个MessageQueue，这一篇重点讲一下利用IBinder实现进程间通信。首先进程间通信肯定至少要有两个进程嘛。我们就模拟下这个场景，写一个Demo，声明这个Demo要用到两个进程。然后进程A放一个MainActivity，放几个按钮，用来控制播放音乐，另一个进程B用来实现播放音乐。通过这个Demo穿插这讲进程间通信IPC到底是个什么东西。

首先看MainActivity的代码。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private IBinder ib = null;    private Button bt_1;    private Button bt_2;    private Button bt_3;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        bt_1 = (Button) findViewById(R.id.bt_1);        bt_2 = (Button) findViewById(R.id.bt_2);        bt_3 = (Button) findViewById(R.id.bt_3);        bt_1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                Parcel parcel = Parcel.obtain();                Parcel parcelReply = Parcel.obtain();                parcel.writeString("play");                try {                    ib.transact(1, parcel, parcelReply, 0);                } catch (RemoteException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });        bt_2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                Parcel parcel = Parcel.obtain();                Parcel parcelReply = Parcel.obtain();                parcel.writeString("stop");                try {                    ib.transact(2, parcel, parcelReply, 0);                } catch (RemoteException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });        bt_3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                finish();            }        });        startService(new Intent(this, myService.class));        bindService(new Intent(this, myService.class), conn, BIND_AUTO_CREATE);    }    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {            ib = service;        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {        }    };

这里面很简单，只有三个按钮，每个按钮有一个点击事件，分别去做不同的事。（先不要管关于进程通信的内容，接下来会仔细的说明）

点击按钮bt_1让另一个进程的Service播放音乐，点击bt_2,让另一个进程的Service停止播放音乐，单击bt_3,finish掉Activity。然后根据上一篇讲的关于点击图标后怎么执行到MainActivity的onCreate（）方法的问题，在此在重复一遍。App要启动，zygote孵化器就创建一个新的进程来执行这个App，进程里包含一个主线程，一个VM，Looper，MessageQueue。然后主线程在while循环里绕圈圈，框架把MainActivity对象new出来，发Message给主线程，让主线程执行MainActivity.onCreate（）；这个时候我们来看MainActivity.onCreate（）最后两行，我们分别写了启动一个Service，绑定这个Service。然后根据前几篇讲的，App开发者是没有权利new一个Service对象的，App开发者只有在Manifest文件里声明一个Service，在我们通过Intent告知框架启动这个Service，然后框架根据我们在Manifest里写的Service的配置才知道要new一个什么样的Service。下面是我们对这个Service的配置

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    package="com.example.gray_dog3.ibindertest">    <application        android:allowBackup="true"        android:icon="@mipmap/ic_launcher"        android:label="@string/app_name"        android:supportsRtl="true"        android:theme="@style/AppTheme">        <activity android:name=".MainActivity">            <intent-filter>                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />            </intent-filter>        </activity>        <service android:name=".myService" android:process=":remote">            <intent-filter>                <action android:name="com.example.gray_dog3.ibindertest.PLAY_MUSIC_SERVICE"/>            </intent-filter>        </service>    </application></manifest>

上面就是我们对Service的配置了，名字叫myService，而后面的

android:process=":remote"

这个则是告诉框架，我们想要启动的Service是在一个新的进程中的。所以框架便按照我们的要求，孵化出一个新进程，然后new一个myService放进去。然后这个进程的主线程在while循环里打转转，过一会框架给这个主线程一个Message，告诉他执行Service的onCreate方法。我们我们在在myService的写一些播放音乐的准备的代码，和前面的MainActivity.onCreate（）一个性质。下面是我们的myService的代码。（先不要关注具体的业务逻辑后面会讲）

public class myService extends Service {    private IBinder iBinder = null;    private static ContrlSong contrlSong;    @Override    public void onCreate() {        iBinder = new myBinder();        contrlSong = new MySongContrler(getApplicationContext());    }    @Nullable    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return iBinder;    }    public static void play() {        contrlSong.play();    }    public static void stop() {        contrlSong.stop();    }}

现在要注意一个问题，就是框架已经为我们启动两个进程，两个进程各自有一个自己的主线程，一个主线程执行完MainActivity.onCreate()之后在它的while循环里转圈圈，另一个主线程在执行完myService.onCreate()之后在它自己的while循环里转圈圈。

顺着刚刚的MainActivity的主线程往下分析，刚刚是执行到startService这一步了，执行完后两个进程也有了，Service也有了。然后MainActivity想在点击按钮后让myService播放音乐。（为了方便下面用MA代表MainActivity，MS代表myService）如果MA和MS在一个进程中，我们只需要在myService里写一个静态方法play（）我们直接调myService.play()就可以了。即便是为了不引起ANR，我们也可以在MS里面开一个子线程让它去播放音乐。但是对于MA来说，我不管你怎么去实现，我只要调一个方法就完事了。但是现在问题是MA和MS不在同一个进程里。MA是不能直接调用MS的方法的。为什么不能直接调用呢？关于这个，在这里在补充一些进程的知识。

进程是一个独立的执行空间以及它所拥有的资源巴拉巴拉。。。总归记住一点就可以了，每个进程的空间都是独立的，这个很重要。此时的MA和MS就好像是在一个是FaceBook用户，一个是QQ用户，它们要想交流，是没办法直接加好友的。但是问题又来了，我是一个APP的两个进程，你TM不让我交流，我还玩个卵子。所以这时候就要通过一个统一接口来把它们两个连起来了，比如QQ邮箱，和FaceBook邮箱（不知道FaceBook有没有邮箱，假设有哈）。Android就为我们准备了一个叫IBinder，用来让两个进程通信。

现在明白了IBinder的用途，让我们来看看IBinder怎么用。接着前面的状态开始执行，前面说到两个进程有了，MS也启动了，然后要通信了，先把两个连接起来。这时候MS的那个主线程刚执行完startService，然后开始执行bindService，我们来看MainActivity.onCreate()的最后一行代码

bindService(new Intent(this, myService.class), conn, BIND_AUTO_CREATE);

第一个参数Intent，不奇怪，说明这个操作是要交个框架来完成的。第二个conn

private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {            ib = service;        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {        }

在MyActivity中，是类的属性，类加载后的时候就已经有这个对象了。这个ServiceConnection和OnClickListener是一个性质的东西。就是MA和MS绑定好了以后触发它执行它的绑定后的方法。前面说的bind动作是交由框架执行的，MA的主线程发出这个向框架的请求后就去转圈圈了。框架把bind这件事做好后再发一个Message告诉MA的主线程，我bindService已经bind好了，你执行bind后的动作把，然后MA的主线程就来执行conn.onServiceConnected了，注意这个时候Message里面还带的有一个IBinder的对象。这个IBinder的对象就是两个进程通信的工具 conn.onServiceConnected（）里面的一行 ib = service；就是把这个对象的引用存下来。也就是bind成功后MA就拥有了回传的跟MS通信的工具了。看下MS里面的代码：

 @Override    public void onCreate() {        iBinder = new myBinder();        contrlSong = new MySongContrler(getApplicationContext());    }    @Nullable    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return iBinder;    }

在MS创建的时候我们new了一个Binder对象。然后当MS被绑定onBind（）的时候（这个就是在MA中发出bindService操作后框架在这边调用onBind（）），我们把这个iBinder对象return给框架，框架交给交给MA，所以MA和MS就拥有了"同一个"对象，然后如果这个对象里有一个写方法，一个读方法，我写你读，或者你写我读，这样不就可以通信了么。这里我们为什么给"同一个"加上引号呢？实际上它们并不是同一个对象，而是利用一个是Binder，一个是BinderProxy。也就是一个是return回去的那个对象，一个是那个对象的分身。因为框架在进程间通信是通过底层Linux来完成的，MS这边return回去iBinder对象，框架就"new"出一个分身给MA，使他们看起来像是一个对象，操作的时候也像操作同一个对象一样，由框架和底层来保证分身和本尊的同步问题，对上面是透明的。既然我们MA和MS拿到了"同一个"对象，就可以利用这个对象进行通信了，一个写一个读。

懂了这个大概的原理我们再来看IBinder这个接口，是Android框架为我们写好的用来进程间通信的接口。同时Android也写了这个接口两个实现类类Binder和BinderProxy。其实叫什么名字，一点都不重要，不管它叫IBinder还是叫狗蛋，目的只有一个嘛，就是有一个对象，让MA和MS同时持有，然后这个对象有一个写数据的方法，一个读数据的方法，就可以完成通信了。MA持有的对象是BinderProxy类型的，MA持有的对象是Binder类型的。但是这些是框架做的事对我们是透明的，现在我们认为MA和MS拿到了同一个对象。在这里我们可以认为MainActivity.ib和myService.iBinder两个引用指向同一个对象。然后我们来看MA里的代码：

bt_1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                Parcel parcel = Parcel.obtain();                Parcel parcelReply = Parcel.obtain();                parcel.writeString("play");                try {                    ib.transact(1, parcel, parcelReply, 0);                } catch (RemoteException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });

我们前面讲的，点击bt_1要让MS播放音乐。我们让它播放音乐的信号就是：

ib.transact(1, parcel, parcelReply, 0);

这里的Parcel就是一个序列化的工具类。序列化又是各什么东东呢？刚刚我们说的MA和MS拥有"同一个"对象的引用，MA里面ib.transact()就相当于写的动作，MS里面的iBinder.onTransact()就相当于读的动作。当MA写了以后由框架通知MS去读。（iBinder.onTransact（）的代码写在MyBinder里）：

public class myBinder extends Binder {    @Override    protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {        if (code == 1)            myService.play();        if (code == 2)            myService.stop();        return true;    }}

这里我们相当于在myBinder里解析了传过来的内容。实际有用的就是1和2，MA传1就让MS唱歌，MA传2就让MS停止。现在来讲什么是序列化，序列化就是把要传的数据转成一个大家约定的格式，反正都是二进制0和1表示的，我只要规定String怎么表示，类怎么表示等等，就可以做一次转换，到接收方再反着翻译回来就行了。为什么要这么搞呢，我直接传数据不就行了？不行，因为前面已经说了，我们并不在操作统一对象，而真正的IPC也并不在Java层，底层代码鬼知道用什么语言写的，有什么样的数据结构定义，底层面对一堆乱码oo**xx怎么搞，而且以类或者对象什么的存储可能占的空间也比较大，不利于快速的读写啊。所以就搞出序列化这么各东东。把要传的数据转一种规定的格式，到那边再翻译过来就ok了。

到这里差不多就扯完了。整个执行逻辑就是这样咯，最后贴上播放音乐部分的业务逻辑。

播放音乐接口：

public interface ContrlSong {    public void play();    public void stop();}

实现类。

public class MySongContrler implements ContrlSong {    private MediaPlayer mediaPlayer = null;    private Context context;    MySongContrler(Context context) {        this.context = context;    }    @Override    public void play() {        if (mediaPlayer != null) return;        mediaPlayer = MediaPlayer.create(context, R.raw.song);        mediaPlayer.start();    }    @Override    public void stop() {        if (mediaPlayer != null) {            mediaPlayer.stop();            mediaPlayer.release();            mediaPlayer = null;        }    }}

有时间把代码传到GitHub，拜！