Binder机制 在Android中的具体实现原理
1.实现步骤
Binder机制在 Android中的实现主要依靠 Binder类，其实现了IBinder接口
- 实例说明： 即：
Client进程 需要调用Server进程的加法函数（将整数a和b相加）
Client进程 需要传两个整数给Server进程Server进程 需要把相加后的结果 返回给Client进程
- 具体步骤 下面，我会根据
Binder跨进程通信机制 模型的步骤进行分析
✔步骤1：注册服务
- 过程描述
Server进程 通过Binder驱动 向Service Manager进程注册服务 - 代码实现
Server进程创建 一个Binder对象-
Binder实体是Server进程 在Binder驱动中的存在形式
-
- 该对象保存
Server和Service Manager的信息（保存在内核空间中）
- 该对象保存
-
Binder驱动通过 内核空间的Binder实体 找到用户空间的Server对象
-
- 代码分析
Binder binder = new Stub();
// 步骤1：创建Binder对象 ->>分析1
// 步骤2：创建 IInterface 接口类 的匿名类
// 创建前，需要预先定义 继承了IInterface 接口的接口 -->分析3
IInterface plus = new IPlus(){
// 确定Client进程需要调用的方法
public int add(int a,int b){
return a+b;
}
// 实现IInterface接口中唯一的方法
public IBinder asBinder（）{
return null ;
}
};
// 步骤3
binder.attachInterface(plus，"add two int");
// 1. 将（add two int，plus）作为（key,value）对存入到Binder对象中的一个Map<String,IInterface>对象中
// 2. 之后，Binder对象 可根据add two int通过queryLocalIInterface（）获得对应IInterface对象（即plus）的引用，可依靠该引用完成对请求方法的调用
// 分析完毕，跳出
<-- 分析1：Stub类 -->
public class Stub extends Binder {
// 继承自Binder类 ->>分析2
// 复写onTransact（）
@Override
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags){
// 具体逻辑等到步骤3再具体讲解，此处先跳过
switch (code) {
case Stub.add： {
data.enforceInterface("add two int");
int arg0 = data.readInt();
int arg1 = data.readInt();
int result = this.queryLocalIInterface("add two int") .add(arg0, arg1);
reply.writeInt(result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
// 回到上面的步骤1，继续看步骤2
<-- 分析2：Binder 类 -->
public class Binder implement IBinder{
// Binder机制在Android中的实现主要依靠的是Binder类，其实现了IBinder接口// IBinder接口：
//定义了远程操作对象的基本接口，代表了一种跨进程传输的能力
// 系统会为每个实现了IBinder接口的对象提供跨进程传输能力
// 即Binder类对象具备了跨进程传输的能力
void attachInterface(IInterface plus, String descriptor)；
// 作用：
// 1. 将（descriptor，plus）作为（key,value）对存入到Binder对象中的一个Map<String,IInterface>对象中
// 2. 之后，Binder对象 可根据descriptor通过queryLocalIInterface（）获得对应IInterface对象（即plus）的引用，
//可依靠该引用完成对请求方法的调用
IInterface queryLocalInterface(Stringdescriptor) ；
// 作用：根据 参数 descriptor 查找相应的IInterface对象（即plus引用）
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)；
// 定义：继承自IBinder接口的
// 作用：执行Client进程所请求的目标方法（子类需要复写）
// 参数说明：
// code：Client进程请求方法标识符。即Server进程根据该标识确定所请求的目标方法
// data：目标方法的参数。（Client进程传进来的，此处就是整数a和b）
// reply：目标方法执行后的结果（返回给Client进程）
// 注：运行在Server进程的Binder线程池中；当Client进程发起远程请求时，远程请求会要求系统底层执行回调该方法
final class BinderProxy implements IBinder {
// 即Server进程创建的Binder对象的代理对象类
// 该类属于Binder的内部类
}
// 回到分析1原处
}
<-- 分析3：IInterface接口实现类 -->
public interface IPlus extends IInterface {
// 继承自IInterface接口->>分析4
// 定义需要实现的接口方法，即Client进程需要调用的方法
public int add(int a,int b);
// 返回步骤2
}
<-- 分析4：IInterface接口类 -->
// 进程间通信定义的通用接口
// 通过定义接口，然后再服务端实现接口、客户端调用接口，就可实现跨进程通信。
public interface IInterface{
// 只有一个方法：返回当前接口关联的 Binder 对象。
public IBinder asBinder();
}
// 回到分析3原处
复制代码注册服务后， Binder驱动持有 Server进程创建的 Binder实体
✔步骤2：获取服务(Client)
Client进程 使用 某个service前（此处是 相加函数），须通过Binder驱动向ServiceManager进程 获取相应的Service信息- 具体代码实现过程如下：
此时， Client进程与Server 进程已经建立了连接
✔步骤3：使用服务(Client)
Client 进程 根据获取到的 service信息（ Binder 代理对象），通过Binder驱动建立与该Service 所在Server进程通信的链路，并开始使用服务
-
过程描述
Client进程通信的链路，并开始使用服务 进程 将参数（整数a和b）发送到Server进程Server进程 根据Client进程要求调用 目标方法（即加法函数）Server进程 将目标方法的结果（即加法后的结果）返回给Client进程
-
代码实现过程
3.1：
Client进程 将参数（整数a和b）发送到Server进程
// 1. Client进程 将需要传送的数据写入到Parcel对象中
// data = 数据 = 目标方法的参数（Client进程传进来的，此处就是整数a和b）+ IInterface接口对象的标识符descriptor
android.os.Parcel data = android.os.Parcel.obtain();
data.writeInt(a);
data.writeInt(b);
data.writeInterfaceToken("add two int");
// 方法对象标识符让Server进程在Binder对象中根据"add two int"通过queryLocalIInterface（）
// 查找相应的IInterface对象（即Server创建的plus），Client进程需要调 用的相加方法就在该对象中
android.os.Parcel reply = android.os.Parcel.obtain();
// reply：目标方法执行后的结果（此处是相加后的结果）
// 2. 通过 调用代理对象的transact（） 将 上述数据发送到Binder驱动
binderproxy.transact(Stub.add, data, reply, 0)
// 参数说明：
// 1. Stub.add：目标方法的标识符（Client进程 和 Server进程 自身约定，可为任意）// 2. data ：上述的Parcel对象
// 3. reply：返回结果
// 0：可不管
// 注：在发送数据后，Client进程的该线程会暂时被挂起
// 所以，若Server进程执行的耗时操作，请不要使用主线程，以防止ANR
// 3. Binder驱动根据 代理对象 找到对应的真身Binder对象所在的Server 进程（系统自动执行）
// 4. Binder驱动把 数据 发送到Server 进程中，并通知Server 进程执行解包（系统自动执行）
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复制代码3.2： Server 进程根据 Client 进程要求 调用 目标方法（即加法函数）
// 1. 收到Binder驱动通知后，Server 进程通过回调Binder对象onTransact（）进行数据解包&调用目标方法
public class Stub extends Binder {
// 复写onTransact（）
@Override
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags){
// code即在transact（）中约定的目标方法的标识符
switch (code) {
case Stub.add： {
// a. 解包Parcel中的数据
data.enforceInterface("add two int");
// a1. 解析目标方法对象的标识符
int arg0 = data.readInt();
int arg1 = data.readInt();
// a2. 获得目标方法的参数
// b. 根据"add two int"通过queryLocalIInterface（）获取相应的IInterface对象
//（即Server创建的plus）的引用，通过该对象引用调用方法
int result = this.queryLocalIInterface("add two int") .add(arg0, arg1);
// c. 将计算结果写入到reply
reply.writeInt(result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
// 2. 将结算结果返回 到Binder驱动
复制代码3.3： 进程 将目标方法的结果（即加法后的结果）返回给进程
// 2. 将结算结果返回 到Binder驱动
// 1. Binder驱动根据 代理对象 沿原路 将结果返回 并通知Client进程获取返回结果
// 2. 通过代理对象 接收结果（之前被挂起的线程被唤醒）
binderproxy.transact(Stub.ADD, data, reply, 0)；
reply.readException();；
result = reply.readInt()；
}
}
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复制代码2.原理图 & 流程图
- 总结 下面，我用一个原理图 & 流程图来总结步骤3的内容
3. 优点
对比 Linux （ Android 基于 Linux ）上的其他进程通信方式（管道、消息队列、共享内存、信号量、 Socket ）， Binder 机制的优点有：
4. 总结
本文主要详细讲解 跨进程通信模型 Binder 机制 ，总结如下：
特别地，对于从模型结构组成的Binder驱动来说：
- 整个
Binder模型的原理步骤 & 源码分析