Androidでのバインダーメカニズムの特定の実装原則
1.実装手順
Binder
Android
のメカニズムの実装は、主に、インターフェイスBinder
を実装するクラスに依存しています。IBinder
- 説明の例:つまり、プロセスはプロセスの加算関数
Client
を呼び出す必要があります(整数aとbを加算します)Server
Client
プロセスは2つの整数をServer
プロセスServer
プロセスは、Client
プロセス
- 具体的な手順の下で、
Binder
クロス
✔ステップ1:サービスにサインアップする
- プロセスの
Server
説明Binder
プロセスは、ドライバーを介してService Manager
サービスをプロセスに登録します - コード実装
Server
プロセスはBinder
オブジェクト を作成します-
Binder
エンティティは、ドライバーServer
内のプロセスの存在の形式ですBinder
-
- このオブジェクトは、および
Server
(カーネル空間に保存された)の情報を保持しますService Manager
- このオブジェクトは、および
-
Binder
ドライバーは、カーネル空間Binder
エンティティユーザー空間Server
オブジェクトを検索します
-
- コード分析
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
サービスを登録した後、Binder
ドライバーServer
はプロセスによって作成されたBinder
エンティティを保持します
✔ステップ2:サービスを受ける(クライアント)
Client
プロセスが特定のservice
(ここに追加関数です)を使用する前にBinder
、ドライバーを介してプロセスからServiceManager
対応するService
情報必要があります- 具体的なコード実装プロセスは次のとおりです。
この時点で、プロセスはプロセスとの接続Client
をServer
確立しています
✔ステップ3:サービスを使用する(クライアント)
Client
プロセスは、取得したservice
情報(Binder
プロキシオブジェクト)に応じてBinder
、ドライバを介しService
てプロセスとの通信リンクを確立しServer
、サービスの利用を開始します。
-
過程説明
Client
プロセス通信用のリンクを作成し、サービスプロセスを使用してパラメーター(整数aおよびb)をプロセスに送信しますServer
。Server
プロセスは、プロセス要件に従ってClient
ターゲットメソッド(つまり、追加関数)を呼び出しますServer
プロセスは、ターゲットメソッドの結果(つまり、加算の結果)をプロセスに返しますClient
。
-
コード実装プロセス
3.1:
Client
プロセスはパラメーター(整数aおよびb)をServer
プロセス
// 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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3.2:プロセスServer
は、プロセス要件に従ってターゲットメソッド(つまり、追加関数)を呼び出しますClient
// 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
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3.3:プロセスは、ターゲットメソッドの結果(つまり、加算後の結果)をプロセスに返します。
// 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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2.回路図とフローチャート
- まとめ以下では、回路図とフローチャートを使用して、ステップ3の内容を要約します。
3.利点
他のプロセス通信方法(パイプ、メッセージキュー、共有メモリ、セマフォなどLinux
)と比較するAndroid
と、このメカニズムの利点は次のとおりです。Linux
Socket
Binder
4.まとめ
この記事では、主にクロスプロセス通信モデルのBinder
メカニズムについて詳しく説明します。これを以下に要約します。
特に、モデル構造で構成されるバインダードライバーの場合:
Binder
モデル全体とソースコード分析の主な手順