網上看了很多關于binder的文章，但我還是想把自己的心路歷程記錄下來，有些是跟著別人的腳步領略險峻風景，有些則是自己只身探入代碼深處打撈出的收獲。我不確定是否全部融會貫通，更擔心一兩個月后會完全不記得來時的路。最好的驗證和留存的方法是把他們寫成博文，幾個月后回頭再來讀，看是否還能讀得明白。如果可以，說明我兩個擔心已不復存在；如果又回到云里霧里，剛好可以帶著新問題繼續探索。文章很多地方會引用Android源碼，我的源碼版本是6.0.1_r11。
當靜態代碼走查遭遇多態、依賴外部數據時，常常會陷入困境，眼前多個岔路口，不知該走哪條路。我就順道把gdb也重新撿起來，動態調一把就知道正確答案了。我盡量詳細地記錄下使用步驟，以便未來可以很方便地重新走入這條路。
我覺得讀代碼也應該是“不求甚解”的，不要一竿子插到底，先在一個層面上把問題分析清楚，再逐步深入到下一個層面，逐層攻破。其實跟寫代碼很像，解決復雜問題的兩大利器——分層、分模塊。當然最終是要達到山高月小，水落石出的境界。文章會一點一點放出，發出的文章可能還會不斷回過頭來再修改，希望最終能夠打磨出一篇精致小品，以后就再也不用追究Binder了。

binder的使用（Java代碼）

Binder是Android系統為進程間通信提供的一種方式，在創建Service的時候會經常用到。創建Service的基本步驟如下：

final Intent intent = new Intent(this, BindMyService.class);  
private MyServiceConnection conn = new MyServiceConnection();  
……  
bindService(intent, connection, Service.BIND_AUTO_CREATE);  // 創建Service 

當Service創建成功，Service會回調ServiceConnection的onServiceCnnected函數：

public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service); 

圖片 1.png

更神奇的是，Service和Client可以是兩個不同的進程，而且即使跨進程，Client仍然可以把來自Service的binder當做本地對象來使用。Binder對函數調用做了封裝，把函數和參數組裝成數據包發給Service，再由Service調用和執行實際的服務接口，并把執行結果也組裝成數據包返回給客戶端。

Java層的代碼會向下進入native層，通過該層的c++代碼調用frameworks以及更底層的驅動來完成消息的流轉。為了盡快觸摸到Binder的本質，我們現在就潛入到native層，用c++代碼完成Service的編寫和Client端的調用，并以此為起點進入到Binder的實現層。至于從Java到native的橋接，可以留待本質問題水落石出之后再去探究，那只是末枝上的小細節了。

binder的使用（C++代碼）

// Test.h  
#ifndef __TEST_H__  
#define __TEST_H__  
#include <stdio.h>  
#include <binder/IInterface.h>  
#include <binder/Parcel.h>  
#include <binder/IBinder.h>  
#include <binder/Binder.h>  
#include <binder/ProcessState.h>  
#include <binder/IPCThreadState.h>  
#include <binder/IServiceManager.h>  
using namespace android;  
namespace android  
{  
    class ITestService : public IInterface  
    {  
    public:  
        DECLARE_META_INTERFACE(TestService); // declare macro  
        virtual void test()=0;  
    };  
  
    enum  
    {  
        TEST = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,  
    };  
  
    class BpTestService: public BpInterface<ITestService> {  
    public:  
        BpTestService(const sp<IBinder>& impl);  
        virtual void test();  
    };  
}  
#endif  

// ITestService.cpp
#include "Test.h"  
namespace android  
{  
    IMPLEMENT_META_INTERFACE(TestService, "android.TestServer.ITestService");  
} 

// TestClient.cpp  
#include "Test.h"  
namespace android {  
BpTestService::BpTestService(const sp<IBinder>& impl) :  
        BpInterface<ITestService>(impl) {  
}  
void BpTestService::test() {  
    printf("BpTestService::test()\n");  
    Parcel data, reply;  
    data.writeInterfaceToken(ITestService::getInterfaceDescriptor());  
    remote()->transact(TEST, data, &reply);  
    printf("reply: %d\n", reply.readInt32());  
}  
}  
int main() {  
    sp < IServiceManager > sm = defaultServiceManager();  
    sp < IBinder > binder = sm->getService(String16("service.testservice"));  
    sp<ITestService> cs = interface_cast < ITestService > (binder);  
    cs->test();  
    return 0;  
}  

// TestServer.cpp
#include "Test.h"
namespace android 
{
  class BnTestService: public BnInterface<ITestService> 
{
public: 
  virtual status_t onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0); 
  virtual void test() { printf("BnTestService::test()\n"); }};
  status_t BnTestService::onTransact(uint_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags) 
  { 
    switch (code) { 
      case TEST: { 
        printf("BnTestService::onTransact, code: TEST\n"); 
        CHECK_INTERFACE(ITest, data, reply); 
        test(); reply->writeInt32(100); 
        return NO_ERROR; 
      } 
      break; 

      default: 
      break; 
    } 
    return NO_ERROR;
  }
}
int main() 
{ 
  sp < ProcessState > proc(ProcessState::self()); 
  sp < IServiceManager > sm = defaultServiceManager(); 
  sm->addService(String16("service.testservice"), new BnTestService()); 
  ProcessState::self()->startThreadPool(); 
  IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); 
  return 0;
}

# Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
  
#生成binder service的服務端  
include $(CLEAR_VARS)  
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \  
    libcutils \  
    libutils \  
    libbinder   
LOCAL_MODULE    := TestServer  
LOCAL_SRC_FILES := \  
    TestServer.cpp \  
    ITestService.cpp  
LOCAL_MODULE_TAGS := optional  
include $(BUILD_EXECUTABLE)  
   
#生成binder service的測試client端  
include $(CLEAR_VARS)  
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \  
    libcutils \  
    libutils \  
    libbinder   
LOCAL_MODULE    := TestClient  
LOCAL_SRC_FILES := \  
    TestClient.cpp \  
    ITestService.cpp  
LOCAL_MODULE_TAGS := optional  
include $(BUILD_EXECUTABLE)  

在Android源碼external目錄下創建文件夾testservice，并將以上五個文件放到該文件夾下。
執行如下命令，完成編譯：

$ mmm external/testservice

我把Android源碼的build/envsetup.sh內的TARGET_BUILD_TYPE默認值全改成了debug，這樣確保執行以上mmm命令的時候，總會生成debug版。

編譯完成后，執行如下命令：

$ adb shell mkdir /data/local/tmp/testservice# 把生成的兩個可執行程序拷貝到模擬器$ adb push out/debug/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/TestServer_intermediates/LINKED/TestServer /data/local/tmp/testservice$ adb push out/debug/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/TestClient_intermediates/LINKED/TestClient /data/local/tmp/testservice# 添加可執行權限$ adb shell chmod 755 /data/local/tmp/testservice/*# 啟動服務端$ adb shell /data/local/tmp/testservice/TestServerBnTestService::onTransact, code: TESTBnTestService::test()# 在另一個終端下客戶端：$ adb shell /data/local/tmp/testservice/TestClientBpTestService::test()reply 100

OK，前期準備就這么些，接下來就可以測試代碼為入口深入到binder的內部實現了。