转自:http://blog.youkuaiyun.com/universus/article/details/6211589
5.1 Binder 在应用程序中的表述
虽然Binder用到了面向对象的思想,但并不限制应用程序一定要使用面向对象的语言,无论是C语言还是C++语言都可以很容易的使用Binder来通信。例如尽管Android主要使用java/C++,象SMgr这么重要的进程就是用C语言实现的。不过面向对象的方式表述起来更方便,所以本文假设应用程序是用面向对象语言实现的。
Binder本质上只是一种底层通信方式,和具体服务没有关系。为了提供具体服务,Server必须提供一套接口函数以便Client通过远程访问使用各种服务。这时通常采用Proxy设计模式:将接口函数定义在一个抽象类中,Server和Client都会以该抽象类为基类实现所有接口函数,所不同的是Server端是真正的功能实现,而Client端是对这些函数远程调用请求的包装。如何将Binder和Proxy设计模式结合起来是应用程序实现面向对象Binder通信的根本问题。
5.1.1 Binder 在Server端的表述 – Binder实体
做为Proxy设计模式的基础,首先定义一个抽象接口类封装Server所有功能,其中包含一系列纯虚函数留待Server和Proxy各自实现。由于这些函数需要跨进程调用,须为其一一编号,从而Server可以根据收到的编号决定调用哪个函数。其次就要引入Binder了。Server端定义另一个Binder抽象类处理来自Client的Binder请求数据包,其中最重要的成员是虚函数onTransact()。该函数分析收到的数据包,调用相应的接口函数处理请求。
接下来采用继承方式以接口类和Binder抽象类为基类构建Binder在Server中的实体,实现基类里所有的虚函数,包括公共接口函数以及数据包处理函数:onTransact()。这个函数的输入是来自Client的binder_transaction_data结构的数据包。前面提到,该结构里有个成员code,包含这次请求的接口函数编号。onTransact()将case-by-case地解析code值,从数据包里取出函数参数,调用接口类中相应的,已经实现的公共接口函数。函数执行完毕,如果需要返回数据就再构建一个binder_transaction_data包将返回数据包填入其中。
那么各个Binder实体的onTransact()又是什么时候调用呢?这就需要驱动参与了。前面说过,Binder实体须要以Binde传输结构flat_binder_object形式发送给其它进程才能建立Binder通信,而Binder实体指针就存放在该结构的handle域中。驱动根据Binder位置数组从传输数据中获取该Binder的传输结构,为它创建位于内核中的Binder节点,将Binder实体指针记录在该节点中。如果接下来有其它进程向该Binder发送数据,驱动会根据节点中记录的信息将Binder实体指针填入binder_transaction_data的target.ptr中返回给接收线程。接收线程从数据包中取出该指针,reinterpret_cast成Binder抽象类并调用onTransact()函数。由于这是个虚函数,不同的Binder实体中有各自的实现,从而可以调用到不同Binder实体提供的onTransact()。
5.1.2 Binder 在Client端的表述 – Binder引用
做为Proxy设计模式的一部分,Client端的Binder同样要继承Server提供的公共接口类并实现公共函数。但这不是真正的实现,而是对远程函数调用的包装:将函数参数打包,通过Binder向Server发送申请并等待返回值。为此Client端的Binder还要知道Binder实体的相关信息,即对Binder实体的引用。该引用或是由SMgr转发过来的,对实名Binder的引用或是由另一个进程直接发送过来的,对匿名Binder的引用。
由于继承了同样的公共接口类,Client Binder提供了与Server Binder一样的函数原型,使用户感觉不出Server是运行在本地还是远端。Client Binder中,公共接口函数的包装方式是:创建一个binder_transaction_data数据包,将其对应的编码填入code域,将调用该函数所需的参数填入data.buffer指向的缓存中,并指明数据包的目的地,那就是已经获得的对Binder实体的引用,填入数据包的target.handle中。注意这里和Server的区别:实际上target域是个联合体,包括ptr和handle两个成员,前者用于接收数据包的Server,指向 Binder实体对应的内存空间;后者用于作为请求方的Client,存放Binder实体的引用,告知驱动数据包将路由给哪个实体。数据包准备好后,通过驱动接口发送出去。经过BC_TRANSACTION/BC_REPLY回合完成函数的远程调用并得到返回值。