想要掌握一樣東西，最好的方式就是閱讀理解它的原始碼。想要掌握Android Binder，最好的方式就是寫一個AIDL檔案，然後檢視其生成的程式碼。本文的思路也是來自於此。

簡介

Binder是Android常用的一種程序間通訊方式。當然，不使用Binder，你還可以使用Socket甚至檔案來進行通訊。

通常Android上的程序間通訊，指的就是遠端Service的呼叫。

開始

新建測試工程

開啟Android Studio新建IPCClient和IPCServer兩個app工程。

假設我們要做這樣一件事情：

1. Client向Server發起一個請求：請告訴我1+2等於多少

2. Server將答案返回給Client

建立遠端Service

IPCServer新建ManualCalculatorService作為遠端Service。

遠端Server需要重寫onBind。

public class ManualCalculatorService extends Service
{
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent)
    {
        return new Binder()
        {
            @Override
            protected boolean onTransact(int code, Parcel
 
 data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException
            {
                return super.onTransact(code, data, reply, flags);
            }
        };
    }
}

然後在AndroidManifest中註冊這個Service。

<service android:name=".ManualCalculatorService"
         android:exported="true"
         android:process
 
=":manualremote"/>

android:exported="true"表示這個Service對外是暴露的。

android:process=":manualremote"表示這個Service的執行程序的名稱

一個Service要作為遠端Service被其他Client呼叫，上面兩個缺一不可。

建立Client

Client呼叫bindService即可和遠端Service建立聯絡。

Intent intent = new Intent();
intent.setComponent(new ComponentName("cn.zmy.ipcserver", "cn.zmy.ipcserver.ManualCalculatorService"));
bindService(intent, new ServiceConnection()
{
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)
    {
    
    }

    @Override
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name)
    {

    }
}, Context.BIND_AUTO_CREATE);

至此，兩個專案大體程式碼結構已經完成。

Client呼叫Server

Client可以通過onServiceConnected中的IBinder型別的service引數來呼叫遠端Service。

Parcel data = Parcel.obtain();
Parcel reply = Parcel.obtain();

data.writeInt(1);
data.writeInt(2);
try
{
    service.transact(1000, data, reply, 0);
}
catch (RemoteException e)
{
    e.printStackTrace();
}

int result = reply.readInt();
data.recycle();
reply.recycle();
Toast.makeText(MainActivity.this, "" + result, Toast.LENGTH_SHORT).show();

程式碼很簡單，最關鍵的是這一句：

service.transact(1000, data, reply, 0);

第一個引數，1000。這是我隨便寫的個數字，你可以寫2000,3000都沒得問題。（實際專案中通常使用常量定義，這裡主要為了方便演示）

第二個引數，data。表示我想要傳遞給Server的資料。

第三個引數，reply。Server會把結果寫入這個引數。

第四個引數，0。這個引數只有兩個可選值：0和IBinder.FLAG_ONEWAY。

0表示這是一個雙向的IPC呼叫，也就是Client向Server發起請求後，Server也會答覆Client。
IBinder.FLAG_ONEWA表示這是一個單向IPC呼叫，也就是Client向Server發起請求後，會直接返回，不接受Server的答覆。

Server處理Client請求

Client通過transact請求Server之後，Server可以在onTransact接收到Client的請求。

@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent)
{
    return new Binder()
    {
        @Override
        protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException
        {
            switch (code)
            {
                case 1000:
                {
                    int num1 = data.readInt();
                    int num2 = data.readInt();
                    reply.writeInt(num1 + num2);
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }
    };
}

從data中讀出資料，然後將結果寫入reply中。整個過程就這樣。

執行

先後安裝Server和Client程式，Client中就可以看到結果。

Demo

專案程式碼：

原理分析

所謂原理分析就是追本溯源，接下來我們看一下Client的請求是如何一步步到達Server的。

## IBinder

回到Client呼叫Server的程式碼：

bindService(intent, new ServiceConnection(){
      @Override
      public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)
      {
            ...
      }

      @Override
      public void onServiceDisconnected(ComponentName name)
      {

      }
}, Context.BIND_AUTO_CREATE);

關鍵在於這個IBinder，Client是通過IBinder.transact()將請求發給Server的。

這裡的IBinder實際上是個BinderProxy物件。（我怎麼知道的？打斷點，打日誌啊。。。）

BinderProxy處於{framework}/core/java/android/os/Binder.java中。

final class BinderProxy implements IBinder {
    private long mObject;
    
    public boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
        ...
        return transactNative(code, data, reply, flags);
    }
    
    public native boolean transactNative(int code, Parcel data, Parcel reply,
            int flags) throws RemoteException;
    ...
}

Client呼叫BindProxy類的transact方法，實際邏輯還是交給transactNative方法處理的。

接下來找到transactNative的程式碼。

程式碼在{framework}/core/jni/android_util_Binder.cpp中

static const JNINativeMethod gBinderProxyMethods[] = {
    ...
    {"transactNative",      "(ILandroid/os/Parcel;Landroid/os/Parcel;I)Z", (void*)android_os_BinderProxy_transact}
    ...
};

可以看的transactNative是動態註冊的。找到android_os_BinderProxy_transact方法，看看它的程式碼。

JNI方法註冊分為靜態註冊和動態註冊，感興趣的朋友可以自行搜尋瞭解。

static jboolean android_os_BinderProxy_transact(JNIEnv* env, jobject obj,
        jint code, jobject dataObj, jobject replyObj, jint flags)
{
    IBinder* target = (IBinder*)
        env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mObject);
 
    status_t err = target->transact(code, *data, reply, flags);

    if (err == NO_ERROR) {
        return JNI_TRUE;
    } else if (err == UNKNOWN_TRANSACTION) {
        return JNI_FALSE;
    }
}

可以看到，裡面又呼叫了target的transact方法，將請求傳送出去。

target是通過反射獲取BinderProxy類的mObject物件得到的。

final class BinderProxy implements IBinder {    
    private long mObject;
}

long是怎麼被強轉為IBinder的？

實際上這裡的long mObject儲存的是IBinder的指標。指標的大小和long的大小都是一樣的，都是4個位元組。

而名為target的這個IBinder實際上就是Server中onBind返回的這個Binder：

public class ManualCalculatorService extends Service
{
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent)
    {
        return new Binder()
        {
            ...
        };
    }
}

到這裡，我們就差不多明白了。BinderProxy之所以叫BinderProxy，它代理的就是Server中onBind返回的Binder。

而Client經過一層層的呼叫，最終呼叫了Server中返回的Binder物件的transact方法。
我們看一下這個方法：

public final boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply,
        int flags) throws RemoteException {
    ...
    boolean r = onTransact(code, data, reply, flags);
    ...
    return r;
}

這個方法實際上呼叫了onTransact方法進行具體的邏輯處理。這也是為什麼我們可以在onTransact中處理Client請求的原因。

結尾

關於target是怎麼來的？

target是通過反射獲取BinderProxy類的mObject物件得到的。

mObject儲存了server中IBinder的指標。

那麼這個指標又是哪裡來的？

這裡不得不提到另外一個類：ServiceManager

該類在{framework}/core/java/android/os/ServiceManager.java中

感興趣的朋友可以閱讀它的程式碼。

這裡簡單說一下：ServiceManager通過map儲存了Service和IBinder的關係。也就是通過Service的名稱就可以獲取到這個Service的IBinder。