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前言
大家好，好久不見，距離上篇文章已經(jīng)有35天之久了，因為身體不舒服害了一場病，不過現(xiàn)在已經(jīng)好多了；另外這個月是考試月，當(dāng)然得花多點時間復(fù)習(xí)功課了；再者這段時間依舊在看書，同時也在研究Android源碼，準(zhǔn)備了不少干貨想與大家一起分享。7月剛到，該放假的也都差不多放假了，該實習(xí)的也已經(jīng)在實習(xí)了，而我。。。還是準(zhǔn)備秋招吧！多看書多打碼多提升自己的眼界。
今天想要和大家一起分享的是Android中的Binder機制，講真這絕對是Android中很深奧的一個點，如果能夠徹底弄懂它，這對初級程序員來說絕對會是一件具有里程碑意義的事件，當(dāng)然我也研究了許久，終于琢磨出點所以然，所以就拿出來和大家一起分享分享。另外這篇文章將會通過一個小實例來講解Binder，大家可以點擊這里，也歡迎大家fork和star。話不多說讓我們開始吧！
IPC
為了弄懂IPC的來龍去脈，我將從以下三個方面為大家來講解，希望對大家理解IPC會有幫助
什么是IPC
IPC是Inter Process Communication的縮寫，其意思就是進(jìn)程間的通信，也就是兩個進(jìn)程之間的通信過程。我們都知道在Android系統(tǒng)中，每個應(yīng)用都運行在一個進(jìn)程上，具有自己的DVM實例，而且進(jìn)程之間是相互隔離的，也就是說各個進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)是互相獨立，互不影響的，而如果一個進(jìn)程崩潰了，也不會影響到另一個進(jìn)程。
采取這樣的設(shè)計是有一定道理的，例如這樣的前提下將互相不影響的系統(tǒng)功能分拆到不同的進(jìn)程里面去，有助于提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，畢竟我們都不想自己的應(yīng)用進(jìn)程崩潰會導(dǎo)致整個手機系統(tǒng)的崩潰。
進(jìn)程之間隔離是不錯的選擇，可是如果進(jìn)程之間想要互相通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的時候那該怎么辦呢？例如我們在自己的應(yīng)用中想要訪問手機通訊錄中的聯(lián)系人，很顯然這是兩個不同的進(jìn)程，如果Android沒有提供一種進(jìn)程之間交流的機制，那么這種功能將無法實現(xiàn)。
不過由于Android系統(tǒng)使用的是Linux內(nèi)核，而在Linux系統(tǒng)中進(jìn)程之間的交互是有一套機制的，所以Android也借鑒了其中的一些機制，從而形成了Android的IPC機制。
上面只是粗略的講解了IPC是啥，關(guān)于它的使用和原理我將一一為大家呈上。
為什么要用IPC
上一點中我舉了訪問手機通訊錄的例子。但你可能覺得我不需要用到這種功能，那么我就不用管IPC啦！其實不然，IPC在我們的應(yīng)用開發(fā)過程中隨處可見，下面我將舉一個例子來說明他的重要性。
我們在MainActivity中修改一個靜態(tài)變量，接著在另一個進(jìn)程的SecondActivity中去訪問該變量，看看能否讀取已經(jīng)修改過的變量。
1、新建一個Student類，并聲明一個靜態(tài)變量
public class Student { public static String name="BOB";
}2、在MainActivity的onCreate方法中修改name的值，并打印log
@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main);
Student.name = "JACK";
Log.d("MainActivity:Sname=", Student.name);
}3、將SecondActivity設(shè)置為新進(jìn)程，并在其onCreate方法中訪問name
<!-- 在清單文件中通過android:process屬性為SecondActivity指定特定的進(jìn)程：com.bob.aidltest：second --><activity android:name=".SecondActivity" android:process=":second"></activity>
public class SecondActivity extends AppCompatActivity { @Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.second_activity);
Log.d("SecondActivity:Sname=" , Student.name);
}
}4、通過log，可以看到在MainActivity中修改了name的值，但是在SecondActivity中卻無法讀取修改后的值
通過以上的實驗，大家應(yīng)該明白了一點：在不同的進(jìn)程之間訪問同一個靜態(tài)變量是行不通的。其原因是：每一個進(jìn)程都分配有一個獨立的虛擬機，不同的虛擬機在內(nèi)存分配上有不同的地址空間，這就導(dǎo)致在不同的虛擬機上訪問同一個對象會產(chǎn)生多個副本。例如我們在MainActivity中訪問的name的值只會影響當(dāng)前進(jìn)程，而對其他進(jìn)程不會造成影響，所以在SecondActivity中訪問name時依舊只能訪問自己進(jìn)程中的副本。
Android中解決IPC的方法
上面也講到，為了解決這些跨進(jìn)程的問題，Android沿用了一些Linux的進(jìn)程管理機制，使得進(jìn)程之間能夠進(jìn)行交互，下面我將列出一些常見的IPC方式，需要指出的是本文主要講解Binder機制，所以會注重講解AIDL，其他方式請讀者自行查閱相關(guān)資料。
| 名稱 | 特點 | 使用場景 |
|---|---|---|
| Bundle | 只能傳輸實現(xiàn)了Serializable或者Parcelable接口或者一些Android支持的特殊對象 | 適合用于四大組件之間的進(jìn)程交互 |
| 文件 | 不能做到進(jìn)程間的即時通信，并且不適合用于高并發(fā)的場景 | 適合用于SharedPreference以及IO操作 |
| ContentProvider | 可以訪問較多的數(shù)據(jù)，支持一對多的高并發(fā)訪問，因為ContentProvider已經(jīng)自動做好了關(guān)于并發(fā)的機制 | 適合用于一對多的數(shù)據(jù)共享并且需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁的CRUD操作 |
| Socket | 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸字節(jié)流，支持一對多的實時通信，但是實現(xiàn)起來比較復(fù)雜 | 適合用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享 |
| Messenger | 底層原理是AIDL，只是對其做了封裝，但是不能很好的處理高并發(fā)的場景，并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只能支持Bundle類型 | 低并發(fā)的一對多的即時通信 |
| AIDL | 功能強大，使用Binder機制(接下來會講解),支持一對多的高并發(fā)實時通信，但是需要處理好線程同步 | 一對多并且有遠(yuǎn)程進(jìn)程通信的場景 |
Binder
終于來到這篇文章的重頭戲了，上面講到Android解決IPC的方法中有一種是AIDL，它使用的原理就是Binder，只有理解了Binder，我們才算是理解了Android跨進(jìn)程通信的原理。在這里我會帶大家看看Android中有哪一些重要的地方使用到了Binder，接著我們會通過一個實例來了解如何使用Binder，最后我們會分析Binder的源碼來理解他的工作流程。
Binder在Android中的運用
說起B(yǎng)inder在Android的使用場景，可以說是無處不在，我列出一些最常見的場景：
四大組件的生命周期都是使用Binder機制進(jìn)行管理的
View的工作原理也使用了Binder
WindowManager的工作機制同樣使用了Binder
以上三個方面只是最常見的場景，但是卻幾乎包括了我們開發(fā)的整個流程。我們開發(fā)的應(yīng)用都離不開四大組件，而四大組件也正是依靠Binder機制運行的；對于我們最常見的View，他是如何顯示的，View又是如何響應(yīng)我們的動作的，這其中也用到了Binder(關(guān)于這些內(nèi)容我會在后續(xù)的文章中為大家分析)?？梢哉f了解Binder對于我們的開發(fā)是很有幫助的，那接下來我們就來看看我們該如何使用Binder進(jìn)行進(jìn)程間的通信吧！
如何使用Binder
現(xiàn)在我們需要實現(xiàn)這樣的功能：客戶端與服務(wù)端位于不同的進(jìn)程，客戶端需要向服務(wù)端添加學(xué)生，同時客戶端還可以向服務(wù)端發(fā)起查詢學(xué)生列表的請求。
1、創(chuàng)建Student.java，Student.aidl，IStudentManager.aidl
Student.java
package com.bob.aidltest.aidl;import android.os.Parcel;import android.os.Parcelable;/** * Created by bob on 17-7-3. * 所有需要在Binder傳遞的數(shù)據(jù)類型都需要實現(xiàn)Parcelable接口 */public class Student implements Parcelable{ public static String name="BOB"; public int s_id; public String s_name; public String s_gender; public Student(Parcel in) {
s_id = in.readInt();
s_name = in.readString();
s_gender = in.readString();
} public Student(int s_id, String s_name, String s_gender) { this.s_id = s_id; this.s_name = s_name; this.s_gender = s_gender;
} @Override
public int describeContents() { return 0;
} @Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(s_id);
dest.writeString(s_name);
dest.writeString(s_gender);
} public static final Creator<Student> CREATOR = new Creator<Student>() { @Override
public Student createFromParcel(Parcel in) { return new Student(in);
} @Override
public Student[] newArray(int size) { return new Student[size];
}
}; @Override
public String toString() { return String.format("[StudentID: %s , StudentName: %s , StudentGender: %s]", s_id, s_name, s_gender);
}
}Student.aidl
// Student1.aidlpackage com.bob.aidltest.aidl;parcelable Student;
IStudentManager.aidl
// IStudentManager.aidlpackage com.bob.aidltest.aidl;import com.bob.aidltest.aidl.Student;interface IStudentManager { List<Student> getStudentList(); void addStudent(in Student student);
}創(chuàng)建完畢之后手動編譯項目(Build-->ReBuild Project)，接著就會在app/build/generated/source/aidl/debug/com/bob/aidltest/aidl/IStudentManager.java中看到自動生成的IStudentManager接口，如下圖：
2、分析IStudentManager.java
先來看看自動生成的代碼：
public interface IStudentManager extends android.os.IInterface{ /** 內(nèi)部類Stub，繼承自Binder并且實現(xiàn)了IStudentManager接口，因此他也是一個Binder對象，這個內(nèi)部類是需要在服務(wù)端手動實現(xiàn)的，并且會通過onBind方法返回給客戶端 */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager
{ private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager"; /** 構(gòu)造方法 */
public Stub()
{ this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
} /** * 將服務(wù)端的Binder對象轉(zhuǎn)換為客戶端的所需的AIDL接口類型的對象，客戶端拿到這個對象就可以通過這個對象遠(yuǎn)程訪問服務(wù)端的方法 */
public static com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager asInterface(android.os.IBinder obj)
{ if ((obj==null)) { return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR); if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager))) { return ((com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager)iin);
} return new com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager.Stub.Proxy(obj);
} @Override public android.os.IBinder asBinder()
{ return this;
}
/** * 運行在服務(wù)端進(jìn)程的Binder線程池中；當(dāng)客戶端進(jìn)程發(fā)起遠(yuǎn)程請求時，遠(yuǎn)程請求會要求系統(tǒng)底層執(zhí)行回調(diào)該方法 * @param code 客戶端進(jìn)程請求方法標(biāo)識符。服務(wù)端進(jìn)程會根據(jù)該標(biāo)識確定所請求的目標(biāo)方法 * @param data 目標(biāo)方法的參數(shù)，他是客戶端進(jìn)程傳進(jìn)來的，當(dāng)我們調(diào)用addStudent(Student student)方法時，參數(shù)就是Student對象 * @param reply 目標(biāo)方法執(zhí)行后的結(jié)果，將會返回給客戶端，例如當(dāng)我們調(diào)用getStudentList，返回的就是一個Student的列表 */
@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_getStudentList:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.bob.aidltest.aidl.Student> _result = this.getStudentList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result); return true;
} case TRANSACTION_addStudent:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.bob.aidltest.aidl.Student _arg0; if ((0!=data.readInt())) {
_arg0 = com.bob.aidltest.aidl.Student.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
} this.addStudent(_arg0);
reply.writeNoException(); return true;
}
} return super.onTransact(code, data, reply, flags);
} /** * 代理的內(nèi)部類，他實現(xiàn)了IStudentManager接口，這個代理類就是服務(wù)端返回給客戶端的AIDL接口對象，客戶端可以通過這個代理類訪問服務(wù)端的方法 */
private static class Proxy implements com.bob.aidltest.aidl.IStudentManager
{ 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.bob.aidltest.aidl.Student> getStudentList() throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.bob.aidltest.aidl.Student> _result; try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getStudentList, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.bob.aidltest.aidl.Student.CREATOR);
} finally {
http://www.cnblogs.com/ghylzwsb/p/Binder.html延伸閱讀
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