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本篇文章從AIDL的角度來闡述Binder機制調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)的內(nèi)部運行原理。因此本篇文章的第一部分介紹AIDL的使用，第二部分從AIDL的使用上具體介紹Binder機制。關(guān)于Binder機制的原理，可以參考簡單理解Binder機制的原理,對其有個大概的了解。

一、AIDL的使用

1.AIDL的簡介

AIDL (Android Interface Definition Language) 是一種接口定義語言，用于生成可以在Android設(shè)備上兩個進程之間進行進程間通信(interprocess communication, IPC)的代碼。如果在一個進程中（例如Activity）要調(diào)用另一個進程中（例如Service）對象的操作，就可以使用AIDL生成可序列化的參數(shù)，來完成進程間通信。

簡言之，AIDL能夠?qū)崿F(xiàn)進程間通信，其內(nèi)部是通過Binder機制來實現(xiàn)的，后面會具體介紹，現(xiàn)在先介紹AIDL的使用。

2.AIDL的具體使用

AIDL的實現(xiàn)一共分為三部分，一部分是客戶端，調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)。一部分是服務(wù)端，提供服務(wù)。最后一部分，也是最關(guān)鍵的是AIDL接口，用來傳遞的參數(shù)，提供進程間通信。

先在服務(wù)端創(chuàng)建AIDL部分代碼。
AIDL文件
通過如下方式新建一個AIDL文件

默認(rèn)生成格式

interface IBookManager {
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
}

默認(rèn)如下格式，由于本例要操作Book類，實現(xiàn)兩個方法，添加書本和返回書本列表。

定義一個Book類，實現(xiàn)Parcelable接口。

public class Book implements Parcelable {
    public int bookId;
    public String bookName;

    public Book() {
    }

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    public int getBookId() {
        return bookId;
    }

    public void setBookId(int bookId) {
        this.bookId = bookId;
    }

    public String getBookName() {
        return bookName;
    }

    public void setBookName(String bookName) {
        this.bookName = bookName;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(this.bookId);
        dest.writeString(this.bookName);
    }

    protected Book(Parcel in) {
        this.bookId = in.readInt();
        this.bookName = in.readString();
    }

    public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Parcelable.Creator<Book>() {
        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel source) {
            return new Book(source);
        }

        @Override
        public Book[] newArray(int size) {
            return new Book[size];
        }
    };
}

由于AIDL只支持?jǐn)?shù)據(jù)類型:基本類型（int,long,char,boolean等）,String,CharSequence,List,Map，其他類型必須使用import導(dǎo)入，即使它們可能在同一個包里，比如上面的Book。

最終IBookManager.aidl 的實現(xiàn)

// Declare any non-default types here with import statements
import com.lvr.aidldemo.Book;

interface IBookManager {
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);

    void addBook(in Book book);

    List<Book> getBookList();

}

注意：如果自定義的Parcelable對象，必須創(chuàng)建一個和它同名的AIDL文件，并在其中聲明它為parcelable類型。

** Book.aidl**

// Book.aidl
package com.lvr.aidldemo;

parcelable Book;

以上就是AIDL部分的實現(xiàn)，一共三個文件。

然后Make Project ，SDK為自動為我們生成對應(yīng)的Binder類。

在如下路徑下：

其中該接口中有個重要的內(nèi)部類Stub ，繼承了Binder 類，同時實現(xiàn)了IBookManager接口。
這個內(nèi)部類是接下來的關(guān)鍵內(nèi)容。

public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.lvr.aidldemo.IBookManager{}

服務(wù)端
服務(wù)端首先要創(chuàng)建一個Service用來監(jiān)聽客戶端的連接請求。然后在Service中實現(xiàn)Stub 類，并定義接口中方法的具體實現(xiàn)。

//實現(xiàn)了AIDL的抽象函數(shù)
    private IBookManager.Stub mbinder = new IBookManager.Stub() {
        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            //什么也不做
        }

        @Override
        public void addBook(Book book) throws RemoteException {
            //添加書本
            if(!mBookList.contains(book)){
                mBookList.add(book);
            }
        }

        @Override
        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
            return mBookList;
        }
    };

當(dāng)客戶端連接服務(wù)端，服務(wù)端就會調(diào)用如下方法：

 public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mbinder;
    }

就會把Stub實現(xiàn)對象返回給客戶端，該對象是個Binder對象，可以實現(xiàn)進程間通信。
本例就不真實模擬兩個應(yīng)用之間的通信，而是讓Service另外開啟一個進程來模擬進程間通信。

 <service
            android:name=".MyService"
            android:process=":remote">
            <intent-filter>
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
                <action android:name="com.lvr.aidldemo.MyService"/>
            </intent-filter>
        </service>

android:process=":remote"設(shè)置為另一個進程。<action android:name="com.lvr.aidldemo.MyService"/>是為了能讓其他apk隱式bindService。通過隱式調(diào)用的方式來連接service，需要把category設(shè)為default，這是因為，隱式調(diào)用的時候，intent中的category默認(rèn)會被設(shè)置為default。

客戶端

首先將服務(wù)端工程中的aidl文件夾下的內(nèi)容整個拷貝到客戶端工程的對應(yīng)位置下，由于本例的使用在一個應(yīng)用中，就不需要拷貝了，其他情況一定不要忘記這一步。

客戶端需要做的事情比較簡單，首先需要綁定服務(wù)端的Service。

                Intent intentService = new Intent();
                intentService.setAction("com.lvr.aidldemo.MyService");
                intentService.setPackage(getPackageName());
                intentService.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
                MyClient.this.bindService(intentService, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
                Toast.makeText(getApplicationContext(),"綁定了服務(wù)",Toast.LENGTH_SHORT).show();

將服務(wù)端返回的Binder對象轉(zhuǎn)換成AIDL接口所屬的類型，接著就可以調(diào)用AIDL中的方法了。

              if(mIBookManager!=null){
                    try {
                        mIBookManager.addBook(new Book(18,"新添加的書"));
                        Toast.makeText(getApplicationContext(),mIBookManager.getBookList().size()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

3.AIDL使用效果圖

下面是上述小例子的簡單效果圖。

是不是很神奇，其實內(nèi)部的通信都是依靠Binder機制來完成的，下面我們來解開這層神秘的面紗。

二、Binder的工作原理

Binder機制的運行主要包括三個部分：注冊服務(wù)、獲取服務(wù)和使用服務(wù)。
其中注冊服務(wù)和獲取服務(wù)的流程涉及C的內(nèi)容，由于個人能力有限，就不予介紹了。

本篇文章主要介紹使用服務(wù)時,Binder機制的工作原理。

1.Binder對象的獲取

Binder是實現(xiàn)跨進程通信的基礎(chǔ)，那么Binder對象在服務(wù)端和客戶端是共享的，是同一個Binder對象。在客戶端通過Binder對象獲取實現(xiàn)了IInterface接口的對象來調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)，然后通過Binder來實現(xiàn)參數(shù)傳遞。

那么如何維護實現(xiàn)了IInterface接口的對象和獲取Binder對象呢？

服務(wù)端獲取Binder對象并保存IInterface接口對象
Binder中兩個關(guān)鍵方法：

 public class Binder implement IBinder{
        void attachInterface(IInterface plus, String descriptor)
        IInterface queryLocalInterface(Stringdescriptor) //從IBinder中繼承而來
      ..........................
}

Binder具有被跨進程傳輸?shù)哪芰κ且驗樗鼘崿F(xiàn)了IBinder接口。系統(tǒng)會為每個實現(xiàn)了該接口的對象提供跨進程傳輸，這是系統(tǒng)給我們的一個很大的福利。

Binder具有的完成特定任務(wù)的能力是通過它的IInterface的對象獲得的，我們可以簡單理解attachInterface方法會將（descriptor，plus）作為（key,value）對存入Binder對象中的一個Map<String,IInterface>對象中，Binder對象可通過attachInterface方法持有一個IInterface對象（即plus）的引用，并依靠它獲得完成特定任務(wù)的能力。queryLocalInterface方法可以認(rèn)為是根據(jù)key值（即參數(shù) descriptor）查找相應(yīng)的IInterface對象。

在服務(wù)端進程，通過實現(xiàn)private IBookManager.Stub mbinder = new IBookManager.Stub() {}抽象類，獲得Binder對象。
并保存了IInterface對象。

public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}

客戶端獲取Binder對象并獲取IInterface接口對象

通過bindService獲得Binder對象

 MyClient.this.bindService(intentService, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);

然后通過Binder對象獲得IInterface對象。

private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
            //通過服務(wù)端onBind方法返回的binder對象得到IBookManager的實例，得到實例就可以調(diào)用它的方法了
            mIBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(binder);
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            mIBookManager = null;
        }
    };

其中asInterface(binder)方法如下：

public static com.lvr.aidldemo.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.lvr.aidldemo.IBookManager))) {
return ((com.lvr.aidldemo.IBookManager)iin);
}
return new com.lvr.aidldemo.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
}

先通過queryLocalInterface(DESCRIPTOR);查找到對應(yīng)的IInterface對象，然后判斷對象的類型，如果是同一個進程調(diào)用則返回IBookManager對象，由于是跨進程調(diào)用則返回Proxy對象，即Binder類的代理對象。

2.調(diào)用服務(wù)端方法

獲得了Binder類的代理對象，并且通過代理對象獲得了IInterface對象，那么就可以調(diào)用接口的具體實現(xiàn)方法了，來實現(xiàn)調(diào)用服務(wù)端方法的目的。

以addBook方法為例，調(diào)用該方法后，客戶端線程掛起，等待喚醒：

@Override public void addBook(com.lvr.aidldemo.Book book) throws android.os.RemoteException
{
..........
//第一個參數(shù)：識別調(diào)用哪一個方法的ID
//第二個參數(shù)：Book的序列化傳入數(shù)據(jù)
//第三個參數(shù)：調(diào)用方法后返回的數(shù)據(jù)
//最后一個不用管
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
}
..........
}

省略部分主要完成對添加的Book對象進行序列化工作，然后調(diào)用transact方法。

Proxy對象中的transact調(diào)用發(fā)生后，會引起系統(tǒng)的注意，系統(tǒng)意識到Proxy對象想找它的真身Binder對象（系統(tǒng)其實一直存著Binder和Proxy的對應(yīng)關(guān)系）。于是系統(tǒng)將這個請求中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給Binder對象，Binder對象將會在onTransact中收到Proxy對象傳來的數(shù)據(jù)，于是它從data中取出客戶端進程傳來的數(shù)據(jù)，又根據(jù)第一個參數(shù)確定想讓它執(zhí)行添加書本操作，于是它就執(zhí)行了響應(yīng)操作，并把結(jié)果寫回reply。代碼概略如下：

case TRANSACTION_addBook:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.lvr.aidldemo.Book _arg0;
if ((0!=data.readInt())) {
_arg0 = com.lvr.aidldemo.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
}
else {
_arg0 = null;
}
//這里調(diào)用服務(wù)端實現(xiàn)的addBook方法
this.addBook(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}

然后在transact方法獲得_reply并返回結(jié)果，本例中的addList方法沒有返回值。

客戶端線程被喚醒。因此調(diào)用服務(wù)端方法時，應(yīng)開啟子線程，防止UI線程堵塞，導(dǎo)致ANR。

關(guān)于上述步驟可以簡單用如下方式理解：BpBinder(客戶端)對象和BBinder(服務(wù)端)對象，它們都從IBinder類中派生而來，BpBinder(客戶端)對象是BBinder(服務(wù)端)對象的代理對象，關(guān)系圖如下：

client端：BpBinder.transact()來發(fā)送事務(wù)請求；
server端：BBinder.onTransact()會接收到相應(yīng)事務(wù)。

這樣就完成了跨進程間的通信。以上內(nèi)容就是當(dāng)調(diào)用遠(yuǎn)程方法時，Binder機制所實現(xiàn)的運行過程。通過上面的介紹，就可以理解AIDL的使用，并知道在使用AIDL時，Binder所起到的作用。

使用AIDL小例子的源碼地址

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關(guān)于AIDL使用和Binder機制詳解，你只需要看這一篇即可

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一、AIDL的使用

1.AIDL的簡介

2.AIDL的具體使用

3.AIDL使用效果圖

二、Binder的工作原理

1.Binder對象的獲取

2.調(diào)用服務(wù)端方法

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