Android IBinder機制簡單介紹
原理簡介
我們都知道android 是通過IBinder來實現IPC(Inter Process Communication)程序間通訊的。。。
借用一下:
1. Client、Server和Service Manager實現在使用者空間中,Binder驅動程式實現在核心空間中
2. Binder驅動程式和Service Manager在Android平臺中已經實現,開發者只需要在使用者空間實現自己的Client和Server
3. Binder驅動程式提供裝置檔案/dev/binder與使用者空間互動,Client、Server和Service Manager通過open和ioctl檔案操作函式與Binder驅動程式進行通訊
4. Client和Server之間的程序間通訊通過Binder驅動程式間接實現
5. Service Manager是一個守護程序,用來管理Server,並向Client提供查詢Server介面的能力
AIDL的使用
aidl是 Android Interface definition language的縮寫,它是一種android內部程序通訊介面的描述語言,通過它我們可以定義程序間的通訊介面
ITestService.aidl檔案
package test.aidl;
interface ITestService {
void start();
}
注意在client端和server端中的aidl檔案的的包名必須是一樣的,此處必須是test.aidl自動生成ITestService類,其中有Stub子類
Stub的asInterface方法返回了ITestService物件public static test.aidl.ITestService asInterface(android.os.IBinder obj) { ...... }
lbb.demo.first程序中的服務,充當Server角色
package lbb.demo.first; public class RemoteService extends Service { private TestService mITestService; public class TestService extends ITestService.Stub { public void start() { Log.d("LiaBin", "RemoteService start"); } } @Override public void onCreate() { super.onCreate(); //例項化Binder mITestService = new TestService(); } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return mITestService; } }
<service android:name=".RemoteService">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MyFirstService"/>
<category android:name="android.intent.category.default"/>
</intent-filter>
</service>
lbb.demo.two程序充當Client角色
package lbb.demo.two;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String REMOT_SERVICE_ACTION = "android.intent.action.MyFirstService";
private ITestService testService;
private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
testService = ITestService.Stub.asInterface(service);
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
ButterKnife.bind(this);
bindService(new Intent(REMOT_SERVICE_ACTION), connection, BIND_AUTO_CREATE);
}
@OnClick(R.id.but)
void onClick() {
try {
testService.start();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
unbindService(connection);
}
}
此時lbb.demo.two程序點選button最終會執行start方法,activity通過bindService獲得了遠端服務的IBinder引用。。怎麼獲得的,現在也不是很清楚,但是肯定跟上面說的Binder驅動程式和Service Manager守護程序了脫不了關係的。。
另一方面:有沒有發現,同一個程序中的activity和service的通訊,其實也差不多。。。。只是不需要定義aidl檔案而已,因為如果在service中定義一個IBinder實現類,那麼
在activity中就能訪問得到該IBindler物件了。。所以不需要aidl檔案。。如果硬要使用aidl檔案定義的介面,此時也是沒有任何問題的。。。
但是如果service和activity在不同的程序,是沒法訪問到service中定義的IBindler,那麼只能通過共享使用一個aidl檔案了,來達到共享IBinder進行通訊。。
private MyBinder myBinder = new MyBinder();
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
// TODO Auto-generated method stub
return myBinder;
}
public class MyBinder extends Binder{
public void start(){
Log.d("LiaBin","MyBinder start");
}
}
MyBinder binder;
private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
}
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
binder = (MyBinder)service;
}
};
binder.start();
Binder類預設實現了IBinder介面
activity和service通訊能不能用handler,當然不能。因為service沒法獲取activity中的handler引用,msg跟handler是一一對應的。就是說使用service中的handler傳送訊息,
只能service中的handler接收得到。。handler只是用來執行緒間的通訊,因為其它一個執行緒時候,可以把main執行緒中的handler傳遞過去。所以實現了通訊。。但是啟動service,是沒法把handler傳過去的。。
本質上不管是startactivity,startservice,bindservice其實都是通過AMS服務來排程的。。AMS(ActivityManagerService)屬於系統程序,
應用程序跟AMS其實是通過IBinder通訊的,以後會分析下AMS,這裡簡單提一下。。
IBinder機制在framework層的使用
TelephonyManager telManager = (TelephonyManager) this.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
telManager.dial("110");//實際這是錯的,因為dial方法在TelephonyManager類中被隱藏了,你是看不到滴,為了演示,呼叫dial方法。。
可以看到其實context.getSystemService獲取的並不是系統服務。。只是一個簡單的物件而已。。
ContextImpl.java
@Override
public Object getSystemService(String name) {
ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
}
registerService(TELEPHONY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
public Object createService(ContextImpl ctx) {
return new TelephonyManager(ctx.getOuterContext());
}});
所以this.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);返回的是TelephonyManager物件。
TelephonyManager.java
/** @hide */
@SystemApi
public void dial(String number) {
try {
getITelephony().dial(number);
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "Error calling ITelephony#dial", e);
}
}
private ITelephony getITelephony() {
return ITelephony.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.TELEPHONY_SERVICE));
}
public static final String TELEPHONY_SERVICE = "phone";
可以看到此時真正執行的是ITelephony的dial方法。。可以看到“phone”型別的服務返回的一個IBinder
ServiceManager.getService獲取的才是真正的系統服務
public class PhoneInterfaceManager extends ITelephony.Stub {
private PhoneInterfaceManager(PhoneGlobals app, Phone phone) {
.......
publish();
}
private void publish() {
if (DBG) log("publish: " + this);
ServiceManager.addService("phone", this);
}
public void dial(String number) {
dialForSubscriber(getPreferredVoiceSubscription(), number);
}
public void dialForSubscriber(int subId, String number) {
if (DBG) log("dial: " + number);
String url = createTelUrl(number);
if (url == null) {
return;
}
// PENDING: should we just silently fail if phone is offhook or ringing?
PhoneConstants.State state = mCM.getState(subId);
if (state != PhoneConstants.State.OFFHOOK && state != PhoneConstants.State.RINGING) {
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_DIAL, Uri.parse(url));
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
mApp.startActivity(intent);
}
}
}
可以看到,建構函式呼叫publish,然後註冊了“phone"這個服務。。ServiceManager.addService("phone", this);
然後dial方法,實際上走的是PhoneInterfaceManager類的dial方法 Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_DIAL, Uri.parse(url)); 此時呼叫撥號介面進行撥號
PhoneInterfaceManager實現了ITelephony.Stub,所有最後來看看ITelephony.aidl檔案
ITelephony.aidl檔案
interface ITelephony {
/**
* Dial a number. This doesn't place the call. It displays
* the Dialer screen.
* @param number the number to be dialed. If null, this
* would display the Dialer screen with no number pre-filled.
*/
void dial(String number);
.......
}
最後:此時可以看到PhoneInterfaceManager可以當作是Server角色,TelephonyManager充當是Client角色。。。
TelephonyManager是公開的,我們程式碼中可以訪問得到,其實只是一個門面,系統暴露給我們的介面(TelephonyManager更多的用到使用它來查詢當前通話狀態啊等功能),真正還是通過IBinder機制去呼叫系統服務PhoneInterfaceManager去具體的實現。。PhoneInterfaceManager是隱藏的,我們看不到。。。
總結一下:
不管是AIDL還是在framework中通過ServiceManager進行跨程序呼叫其實,都是先把IBinder拿到,只有拿到這個兩個程序才能夠通訊
ServiceManager.getService(Context.TELEPHONY_SERVICE)得到的是IBinder
bindservice中的ServiceConnection得到的也是IBinder