本节主要介绍IPC中的一些基础概念，主要包含三方面内容；Serializable接口，Parcelable接口以及Binder，只有熟悉这三方面的内容后，我们才能更好地理解跨进程通信的各种方式。Serializable和Parcelable接口可以完成对象的序列化过程，当我们需要通过Intent和Binder传输数据时就需要使用Parcelable或者Serializable。还有的时候我们需要把对象持久化到存储设备上或者通过网络传输给其他客户端，这个时候也需要使用Serializable来完成对象的持久化，下面先介绍如何使用Senalizabie来完成对象的序列化。
1、Serializable
Serializable 是java所提供的一个序列化接口，它是一个空接口，为对象提供标准的序列化和反序列化的操作。使用Serializable来实现序列化相当简单，只需要在类的声明中指定一个类似下面的标识即可自动实现默认的序列化过程。
private static final long serialVersionUID = 8711368828010083044L;
在Android中也提供了新的序列化方式，那就是Parcelable接口来实现对象的序列化，其过程要稍微复杂一点，本章节先介绍Serializable接口，上面提到，想让一个对象实现序列化，只需要这个类实现Serializable接口并且声明一个serialversionUID即可，实际上，甚至这个serialversionUID也是不是必须的，我们不声明这个serialversionUID同样也可以实现序列化，但是这将会对反序列化过程产生影响，具体什么影响，我们后面再介绍，User类就是一个实现了 Seralizable接口的类，它是可以被序列化和反序列化的：
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 8711368828010083044L;
public int userId;
public String userName;
public boolean isMale;
...
}
通过Serializable方式来实现对象的序列化，实现起来非常的简单，几乎所有工作都被系统自动完成了，如何进行对象的序列化和反序列化也非常的简单，只需要采用ObjectOutputStream和ObjectInputStream即可轻松实现，下面举一个简单的例子。
```java
//序列化
User user = new User(0, "qiang", true);
try {
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("cache.txt"));
out.writeObject(user);
out.getClass();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//反序列化
try {
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("cache.txt"));
User newUser = (User) in.readObject();
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
根据上面的分析，我们可以知道，给serialversionUID指定为1L或者采用Eclipse根据当前类结构去生成的hash值，这两者并没有本质区别，效果完全一样。以下两点需要特别提一下，首先静态成员变量属于类不属于对象，所以不会参与序列化过程；其次用transient关键字标记的成员变量不参与序列化过程。
另外，系统的默认序列化过程也是可以改变的，通过实现如下 writeObject和readObject两个方法即可重写系统默认的序列化和反序列化过程，具体怎么去重写这两个方法就是很简单的事了，这里就不再介绍了，毕竟这不是本章的重点，而且大部分情况下我们不需要重写这两个方法。
2、Parcelable
上一节我们介绍了通过Serializable方式来实现序列化的方法，我们本节接着介绍另外一种序列化的方法Parcelable，Parcelable也是一个接口，一个类的对象就可以实现序列化并可以通过Intent和Binder传递，下面的实例就是一个典型的用法。
public class User implements Parcelable {
public int userId;
public String userName;
public boolean isMale;
public Book book;
public User(int userId, String userName, boolean isMale) {
this.userId = userId;
this.userName = userName;
this.isMale = isMale;
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
out.writeInt(userId);
out.writeString(userName);
out.writeByte((byte) (isMale ? 1 : 0));
}
public static final Creator<User> CREATOR = new Creator<User>() {
@Override
public User createFromParcel(Parcel in) {
return new User(in);
}
@Override
public User[] newArray(int size) {
return new User[size];
}
};
protected User(Parcel in) {
userId = in.readInt();
userName = in.readString();
isMale = in.readByte() != 0;
}
}
系统已经为我们提供了很多实现了Parcelable接口的类，他们都是可以直接序列化的，比如Intent，Bundle等，问同时List和Map也可以序列化，前提是它们里面的每个元素都是可以序列化。
既然 Parcelatle 和Serializable都能实现序列化并且都可用于Inient间的数据传递，那么二者该如何选取呢?
Serializable是Java中的序列化接口，其使用起来简单但是开销很大，序列化和反序列化过程需要大量I/O操作。而Parcelable是Andrord中的序列化方式，因此更适合用在Android平台上，它的缺点就是使用起来稍微麻烦点，但是它的效率很高，这是Android推荐的序列化方式，因此我们要首选Parcelable，Parcelable主要用在内存序列化上，通过Parcelable将对象序列化到存储设备中或者将对象序列化后通过网络传输也都是可以的，但是这个过程会稍显复杂，因此在这两种情况下建议大家使用Serializabie。以上就是Parcelable和Serializable的区别。
3、Binder
Binder是一个很深入的话题，笔者也看过一些别人写的Binder相关的文章，发现很少有人能把它介绍清楚，不是深入代码细节不能自拔，就是长篇大论不知所云，看完后都是晕晕的感觉。所以，本节笔者不打算深入探讨Binder的底层细节，因为Binder太复杂了。本节的侧重点是介绍Binder的使用以及上层原理，为接下来的几节内容做铺垫。
直观来说，Binder是Android中的一个类，它实现了IBinder接口。从IPC角度来说，Binder是Android中的一种跨进程通信方式，Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder，该通信方式在Linux中没有；从Android Framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager、WindowManager，等等）和相应Managerservice的桥梁：从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当bindService的时候，服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。
Android开发中，Binder主要用在Service中，包括AIDL和Messenger,其中普通Service中的Binder不涉及进程间通信，所以较为简单，无法触及Binder的核心，而Messenger的的底层其实是AIDL，所以这里选择用AIDL来分析Binder的工作机制。为了分析Binder的工作机制，我们需要新建一个AIDL示例，SDK会自动为我们生产AIDL所对应的Binder类，然后我们就可以分析Binder的工作过程。还是采用本章开始时用的例子，新建Java包AIDL，然后新建三个文件Book.java、Book.aidl和IBookManageraidl，代码如下所示。
Book.java（实际测试OK）
package com.example.chapter_2.aidl;
public class Book implements Parcelable {
public int bookId;
public String bookName;
public Book(int bookId, String bookName) {
this.bookId = bookId;
this.bookName = bookName;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
out.writeInt(bookId);
out.writeString(bookName);
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
@Override
public Book createFromParcel(Parcel in) {
return new Book(in);
}
@Override
public Book[] newArray(int size) {
return new Book[size];
}
};
protected Book(Parcel in) {
bookId = in.readInt();
bookName = in.readString();
}
}
Book.aidl（实际测试OK）
package com.example.chapter_2.aidl;
parcelable Book;
IBookManager.aidl（实际测试OK，eclipse可以自动生成AIDL）
package com.example.chapter_2.aidl;
import java.util.List;
import com.example.chapter_2.aidl.Book;
interface IBookManager {
List<Book>getBookList();
void addBook(in Book book);//这个in一定要写，否则会报语法错误
}
上面的三个文件，Book.java是一个表示图书信息的类，他实现了Parcelable接口，而Book.aidl是Book类在AIDL中的声明，IBookManager是我们定义的一个接口，里面有两个方法，getBookList和addBook，其中getBookList是从服务器中获取图书列表，而addBook用于往图书列表中添加一本书，当然这两个方法主要是示例用，并不一定要有实际的意义。我们可以看到，尽管Book类和IBookManager位于相同的包中，但是在为IBookManager仍然要导入Book类，这就是AIDL的特殊之处，在根目录下的aidl包中有一个IBookManager类，这就是我们要找的类，我们通过这个生成Binder来分析Binder的工作原理，代码如下（代码格式化了，加了理解注释）
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: E:\\Java_workspace\\SmartApp\\src\\com\\example\\chapter_2\\aidl\\IBookManager.aidl
*/
package com.example.chapter_2.aidl;
public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
//步骤3：它声明了一个内部类Stub，这个Stub就是一个Binder类。
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.chapter_2.aidl.IBookManager {
/** Binder的唯一标识，一般用当前Binder的类名表示 */
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.chapter_2.aidl.IBookManager";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
//步骤4：定义一个asInterface方法。
/**
* 用于将服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型的对象，
* 这种转换过程是区分进程的，如果客户端和服务端位于同一进程，那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身，
* 否则返回的是系统封装后的Stub.proxy
*/
public static com.example.chapter_2.aidl.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.chapter_2.aidl.IBookManager))) {
/** 当客户端和服务端都位于同一个进程时，方法调用不会走跨进程的transact过程,直接从本地查询获取。 */
return ((com.example.chapter_2.aidl.IBookManager) iin);
}
/** 当两者位于不同进程时，方法调用需要走transact过程，这个逻辑由Stub的内部代理类Proxy来完成。 */
return new com.example.chapter_2.aidl.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
}
/** 实现了IInterface接口中的方法，此方法用于返回当前Binder对象 */
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return this;
}
/** 这个方法运行在服务端的Binder线程池中 */
@Override
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)
throws android.os.RemoteException {
switch (code) {
case INTERFACE_TRANSACTION: {
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_getBookList: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.example.chapter_2.aidl.Book> _result = this.getBookList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_addBook: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.example.chapter_2.aidl.Book _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = com.example.chapter_2.aidl.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
}
this.addBook(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
/** 这个里面的方法运行在客户端的 */
private static class Proxy implements com.example.chapter_2.aidl.IBookManager {
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote) {
mRemote = remote;
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
return DESCRIPTOR;
}
@Override
public java.util.List<com.example.chapter_2.aidl.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.example.chapter_2.aidl.Book> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);//调用到了服务端的onTransact
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.example.chapter_2.aidl.Book.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
@Override
public void addBook(com.example.chapter_2.aidl.Book book) throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
if ((book != null)) {
_data.writeInt(1);
book.writeToParcel(_data, 0);
} else {
_data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);//调用到了服务端的onTransact
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
//步骤2：Stub类中，它还声明了两个整型的id分别用于标识这两个方法，这两个id用于标识在transact过程中客户端所请求的到底是哪个方法。
static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}
//步骤1：IBookManager接口中，它声明了两个方法getBookList和addBook，显然这就是我们在IBookManager.aidl中所声明的方法
public java.util.List<com.example.chapter_2.aidl.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;
public void addBook(com.example.chapter_2.aidl.Book book) throws android.os.RemoteException;
}
相关的方法解释说明
- DESCRIPTOR
Binder的唯一标识，一般用当前Binder的类名表示，比如本例子中“com.example.chapter_2.aidl.IBookManager”
- asInterface(android.os.IBinder obj)
用于将服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型的对象，这种转换过程是区分进程的，如果客户端和服务端位于同一进程，那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身，否则返回的是系统封装后的Stub.Proxy
- asBinder
此方法用于返回当前Binder对象
- onTransact
这个方法运行在服务端的Binder线程池中，当客户端发起跨进程请求时，远程请求会通过系统底层封装后交由此方法来处理。该方法的原型为public
Boolean onTransact (int code,android.os.Pareel data,android.os.Pareel
reply,int
fiags)，服务端通过code可以确定客户端所请求的目标方法是什么，接着从data中取出目标方法所需要的参数（如果目标方法中有参数的话），然后执行目标方法，当目标方法执行完毕后，就向reply中写入返回值（如果目标方法有返回值的话），onTransact方法的执行过程就是这样的。需要注意的是，如果此方法返回false,那么客户端的请求会失败，因此我们可以利用这个特性来做权限验证，毕竟我们也不希望随便一个进程都能远程调用我们的服务。
- Proxy#getBookList
这个方法运行在客户端，当客户端远程调用此方法时，它的内部实现是这样的：首先创建该方法所需要的输入型Parcel对象_data、输出型Parcel对象_reply和返回值对象List然后把该方法的参数信息写入_data中（如果有参数的话)：接着调用transact方法来发起RPC（远程过程调用)请求，同时当前线程挂起；然后服务端的onTransact方法会被调用。直到RPC过程返回后，当前线程继续执行，并从_reply中取出RPC过程的返回结果；最后返回_reply中的数据。
- Proxy#addBook
这个方法运行在客户端，它的执行过程和getBookList是一样的，addBook没有返回值，所以它不需要从.reply中取出返回值。
通过上面分析，读者应该已经理解到Binder工作机制，但是有两点还是需要额外说明一下，
首先，当客户端发起远程请求时，由于当前线程会被挂起直至服务器进程返回数据，所以如果一个远程方法是很耗时的，那么不能再UI线程中发起此远程请求；
其次，由于服务器的Binder方法运行在Binder的线程池中，所以Binder方法不管是否耗时都应该采用同步的方式去实现，因为已经运行在一个线程中了。为了更好地说明Binder，下面给出一个Binder的工作机制图：
4、自己写一个Binder
Binder的服务端编写代码
//new 一个Stub类，实现里面的方法，这2个方法就是实际的代码逻辑
private final IBookManager.Stub mBinder = new IBookManager.Stub(){
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
return mBookList;
}
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
synchronized (mBookList){
if(!mBookList.contains(book)){
mBookList.add(book);
}
}
}
};
首先我们会实现一个创建了Stud对象并在内部实现了IBookManager的接口方法，并且在Service的onBind中返回这个Stud对象，因此，从这一点来看，我们完全可以把Stub类提取出来直接作为一个独立的Binder类来实现，这样IBookManager中就只剩下接口本身了，通过这种分离的方式可以让它的结构变得清晰点。
根据上面的思想，手动实现一个Binder可以通过如下步骤来完成。
- (1）声明一个AIDL性质的接口，只需要继承IInterface接口即可，IInterface接口中只一个asBinder方法。这个接口的实现如下：
public interface IBookManager extends IInterface {
//在接口中声明一个Binder描述符
static final String DESCRIPTOR = "com.example.chapter_2.aidl.IBookManager";
//在接口中声明2个代表这2个方法的id
static final int TRANSACTION_getBookList = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0;
static final int TRANSACTION_addBook = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1;
//声明2个方法
public List<Book> getBookList() throws RemoteException;
public void addBook(Book book) throws RemoteException;
}
可以看到，在接口中声明了一个Binder描述符和另外两个id，这两个id分别表示的是getBookList和addBook方法，这段代码原本也是系统生成的，我们仿照系统生成的规则去手动书写这部分代码。如果我们有三个方法，应该怎么做呢?很显然，我们要再声明一个id，然后按照固定模式声明这个新方法即可，这个比较好理解，不再多说。
- （2）实现Stub类和Stub类中的Proxy代理类，这段代码我们可以自己写，但是写出来后会发现和系统自动生成的代码是一样的，因此这个Stub类我们只需要参考系统生成的代码即可，只是结构上需要做一下调整，调整后的代码如下所示。
BookManagerImpl.java
public class BookManagerImpl extends Binder implements IBookManager {
public BookManagerImpl(){
this.attachInterface(this,DESCRIPTORS);
}
public static IBookManager asInterface(IBinder obj){
if (obj == null){
return null;
}
IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTORS);
if((iin != null) && iin instanceof IBookManager){
return (IBookManager) iin;
}
return new BookManagerImpl.Proxy(obj);
}
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
// TODO 待实现
return null;
}
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
// TODO 待实现
}
@Override
public IBinder asBinder() {
return this;
}
@Override
protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
switch (code){
case INTERFACE_TRANSACTION:
reply.writeString(DESCRIPTORS);
return true;
case TRANSACTION_getBookList:
data.enforceInterface(DESCRIPTORS);
List<Book> result = this.getBookList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(result);
return true;
case TRANSACTION_addBook:
data.enforceInterface(DESCRIPTORS);
Book book;
if(0!=data.readInt()){
book = Book.CREATOR.createFromParcel(data);
}else {
book = null;
}
this.addBook(book);
reply.writeNoException();
return true;
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
//手动实现Proxy类和自动生成差不多
private static class Proxy implements IBookManager{
private IBinder mRemote;
Proxy(IBinder remote){
mRemote = remote;
}
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
Parcel data = Parcel.obtain();
Parcel reply = Parcel.obtain();
List<Book>result;
try {
data.writeInterfaceToken(DESCRIPTORS);
mRemote.transact(TRANSACTION_getBookList,data,reply,0);
reply.readException();
result = reply.createTypedArrayList(Book.CREATOR);
}finally {
reply.recycle();
data.recycle();
}
return result;
}
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
Parcel data = Parcel.obtain();
Parcel reply = Parcel.obtain();
try {
data.writeInterfaceToken(DESCRIPTORS);
if(book != null){
data.writeInt(1);
book.writeToParcel(data,0);
}else {
data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(TRANSACTION_addBook,data,reply,0);
reply.readException();
}finally {
reply.recycle();
data.recycle();
}
}
@Override
public IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public String getInterfaceDescriptor(){
return DESCRIPTORS;
}
}//end Proxy
}
2步搞定
private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
if(mBookManager == null){
return;
}
mBookManager.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient,0);
mBookManager = null;
// TODO 这里重新绑定远程Service
}
};
其次，在客户端绑定远程服务成功之后，给binder设置死亡代理；
mService= IMessageBoxManager.Stub.asInterface(binder);
binder.linkToDeath(mDeathRecipient,0);
其次linkToDeath的第二个参数为标记位，我们直接设置为0即可，经过上述的步骤，我们就可以给Binder设置死亡代理了，当Binder死亡之后我们就可以收到通知了，另外。通过Binder的方法isBinderAlive也可以判断Binder是否死亡。
到这里，IPC的基础知识就介绍完毕了，下面我们才是进入正题，直面形形色色的进程间通信；
