探索Android中的Parcel-优快云博客

本文深入探讨了Android中Parcel机制的原理与应用。解析了Parcel作为轻量级序列化工具的作用，介绍了Parcel类的内部实现细节及如何在Activity间传递复杂对象。

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一、Android中的Parcel是什么

转自： http://blog.youkuaiyun.com/nkmnkm/article/details/6451699

Parcel，翻译过来是“打包”的意思。打包干什么呢？是为了序列化。

如果要在进程之间传递一个整数，很简单，直接传就是行了；如果要传一个字符串，就稍微复杂了点：需先分配一块可以容纳字符串的内存，然后将字符串复制到内存中，再传递（新手可能问：为啥不直接把字符串的引用传过去呢？学过C/C++的地球人都知道：进程有自己的内存地址空间，一个进程中的1000地址可能在另一个进程中是100000，java对象的引用跟本上还是内存地址）；再如果要传递一个类的实例呢？也是先为类分配内存，然后复制一份再传递可以吗？我认为不可以，我至少可以找到一个理由：类中成员除了属性还有方法，即使属性能完整传过去，但还有方法呢？方法是独立于类对象存在的，所以到另一个进程中再引用同一个方法就要出错了，还是因为独立地址空间的原因。

Android开发中，很经常在各activity之间传递数据，而跟据Android的设计架构，即使同一个程序中的Activity都不一定运行在同一个进程中，所以处理数据传递时你不能老假设两个activity都运行于同一进程，那么只能按进程间传递数据来处理，使之具有最广泛的适应性。

　　那么到底如何在进程之间传递类对象呢？简单来说可以这样做：在进程Ａ中把类中的非默认值的属性和类的唯一标志打成包（这就叫序列化），把这个包传递到进程Ｂ，进程Ｂ接收到包后，跟据类的唯一标志把类创建出来，然后把传来的属性更新到类对象中，这样进程Ａ和进程Ｂ中就包含了两个完全一样的类对象。

二、探索Android中的Parcel机制（上）

转自：http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin/article/details/6532217(作者：曹文斌)

一．先从Serialize说起

我们都知道JAVA中的Serialize机制，译成串行化、序列化……，其作用是能将数据对象存入字节流当中，在需要时重新生成对象。主要应用是利用外部存储设备保存对象状态，以及通过网络传输对象等。

二．Android中的新的序列化机制

在Android系统中，定位为针对内存受限的设备，因此对性能要求更高，另外系统中采用了新的IPC（进程间通信）机制，必然要求使用性能更出色的对象传输方式。在这样的环境下，Parcel被设计出来，其定位就是轻量级的高效的对象序列化和反序列化机制。

三．Parcel类的背后

在Framework中有parcel类，源码路径是：

Frameworks/base/core/java/android/os/Parcel.java

典型的源码片断如下：

/** 
 * Write an integer value into the parcel at the current dataPosition(), 
 * growing dataCapacity() if needed. 
 */  
public final native void writeInt(int val);  
  
/** 
 * Write a long integer value into the parcel at the current dataPosition(), 
 * growing dataCapacity() if needed. 
 */  
public final native void writeLong(long val);

从中我们看到，从这个源程序文件中我们看不到真正的功能是如何实现的，必须透过JNI往下走了。于是，Frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp中找到了线索

static void android_os_Parcel_writeInt(JNIEnv* env, jobject clazz, jint val)  
{  
    Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);  
    if (parcel != NULL) {  
        const status_t err = parcel->writeInt32(val);  
        if (err != NO_ERROR) {  
            jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);  
        }  
    }  
}  
  
static void android_os_Parcel_writeLong(JNIEnv* env, jobject clazz, jlong val)  
{  
    Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);  
    if (parcel != NULL) {  
        const status_t err = parcel->writeInt64(val);  
        if (err != NO_ERROR) {  
            jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);  
        }  
    }  
}

从这里我们可以得到的信息是函数的实现依赖于Parcel指针，因此还需要找到Parcel的类定义，注意，这里的类已经是用C++语言实现的了。

找到Frameworks/base/include/binder/parcel.h和Frameworks/base/libs/binder/parcel.cpp。终于找到了最终的实现代码了。

有兴趣的朋友可以自己读一下，不难理解，这里把基本的思路总结一下：

1.整个读写全是在内存中进行，主要是通过malloc()、realloc()、memcpy()等内存操作进行，所以效率比JAVA序列化中使用外部存储器会高很多；

2.读写时是4字节对齐的，可以看到#define PAD_SIZE(s) (((s)+3)&~3)这句宏定义就是在做这件事情；

3.如果预分配的空间不够时newSize = ((mDataSize+len)*3)/2;会一次多分配50%；

4.对于普通数据，使用的是mData内存地址，对于IBinder类型的数据以及FileDescriptor使用的是mObjects内存地址。后者是通过flatten_binder()和unflatten_binder()实现的，目的是反序列化时读出的对象就是原对象而不用重新new一个新对象。

三、探索Android中的Parcel机制（下）

上一篇中我们透过源码看到了Parcel背后的机制，本质上把它当成一个Serialize就可以了，只是它是在内存中完成的序列化和反序列化，利用的是连续的内存空间，因此会更加高效。

我们接下来要说的是Parcel类如何应用。就应用程序而言，最常见使用Parcel类的场景就是在Activity间传递数据。没错，在Activity间使用Intent传递数据的时候，可以通过Parcelable机制传递复杂的对象。

在下面的程序中，MyColor用于保存一个颜色值，MainActivity在用户点击屏幕时将MyColor对象设成红色，传递到SubActivity中，此时SubActivity的TextView显示为红色的背景；当点击SubActivity时，将颜色值改为绿色，返回MainActivity，期望的是MainActivity的TextView显示绿色背景。

来看一下MyColor类的实现代码：

package com.wenbin.test;  
  
import android.graphics.Color;  
import android.os.Parcel;  
import android.os.Parcelable;  
  
/** 
 * @author 曹文斌 
 * http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin 
 * 
 */  
public class MyColor implements Parcelable {  
    private int color=Color.BLACK;  
      
    MyColor(){  
        color=Color.BLACK;  
    }  
      
    MyColor(Parcel in){  
        color=in.readInt();  
    }  
      
    public int getColor(){  
        return color;  
    }  
      
    public void setColor(int color){  
        this.color=color;  
    }  
      
    @Override  
    public int describeContents() {  
        return 0;  
    }  
  
    @Override  
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {  
        dest.writeInt(color);  
    }  
  
    public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR  
        = new Parcelable.Creator<MyColor>() {  
        public MyColor createFromParcel(Parcel in) {  
            return new MyColor(in);  
        }  
          
        public MyColor[] newArray(int size) {  
            return new MyColor[size];  
        }  
    };  
}

该类实现了Parcelable接口，提供了默认的构造函数，同时也提供了可从Parcel对象开始的构造函数，另外还实现了一个static的构造器用于构造对象和数组。代码很简单，不一一解释了。

再看MainActivity的代码：

package com.wenbin.test;  
  
import android.app.Activity;  
import android.content.Intent;  
import android.graphics.Color;  
import android.os.Bundle;  
import android.view.MotionEvent;  
  
/** 
 * @author 曹文斌 
 * http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin 
 * 
 */  
public class MainActivity extends Activity {  
    private final int SUB_ACTIVITY=0;  
    private MyColor color=new MyColor();  
      
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
    }  
  
    @Override  
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {  
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);  
        if (requestCode==SUB_ACTIVITY){  
            if (resultCode==RESULT_OK){  
                if (data.hasExtra("MyColor")){  
                    color=data.getParcelableExtra("MyColor");  //Notice  
                    findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());  
                }  
            }  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){  
        if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){  
            Intent intent=new Intent();  
            intent.setClass(this, SubActivity.class);  
            color.setColor(Color.RED);  
            intent.putExtra("MyColor", color);  
            startActivityForResult(intent,SUB_ACTIVITY);      
        }  
        return super.onTouchEvent(event);  
    }  
  
}

下面是SubActivity的代码：

package com.wenbin.test;  
  
import android.app.Activity;  
import android.content.Intent;  
import android.graphics.Color;  
import android.os.Bundle;  
import android.view.MotionEvent;  
import android.widget.TextView;  
  
/** 
 * @author 曹文斌 
 * http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin 
 * 
 */  
public class SubActivity extends Activity {  
    private MyColor color;  
      
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        ((TextView)findViewById(R.id.text)).setText("SubActivity");  
        Intent intent=getIntent();  
        if (intent!=null){  
            if (intent.hasExtra("MyColor")){  
                color=intent.getParcelableExtra("MyColor");  
                findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());  
            }  
        }  
    }  
      
    @Override  
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){  
        if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){  
            Intent intent=new Intent();  
            if (color!=null){  
                color.setColor(Color.GREEN);  
                intent.putExtra("MyColor", color);  
            }  
            setResult(RESULT_OK,intent);  
            finish();  
        }  
        return super.onTouchEvent(event);  
    }  
}

下面是main.xml的代码：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:orientation="vertical"  
    android:layout_width="fill_parent"  
    android:layout_height="fill_parent"  
    >  
<TextView    
    android:layout_width="fill_parent"   
    android:layout_height="wrap_content"   
    android:text="@string/hello"  
    android:id="@+id/text"  
    />  
</LinearLayout>

注意的是在MainActivity的onActivityResult()中，有一句color=data.getParcelableExtra("MyColor")，这说明的是反序列化后是一个新的MyColor对象，因此要想使用这个对象，我们做了这个赋值语句。

记得在上一篇《探索 Android中的Parcel 机制（上）》中提到，如果数据本身是IBinder类型，那么反序列化的结果就是原对象，而不是新建的对象，很显然，如果是这样的话，在反序列化后在MainActivity中就不再需要color=data.getParcelableExtra("MyColor")这句了。因此，换一种MyColor的实现方法，令其中的int color成员变量使用IBinder类型的成员变量来表示。

新建一个BinderData类继承自Binder，代码如下：

package com.wenbin.test;  
  
import android.os.Binder;  
  
/** 
 * @author 曹文斌 
 * http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin 
 * 
 */  
public class BinderData extends Binder {  
    public int color;  
}

修改MyColor的代码如下：

package com.wenbin.test;  
  
import android.graphics.Color;  
import android.os.Parcel;  
import android.os.Parcelable;  
  
/** 
 * @author 曹文斌 
 * http://blog.youkuaiyun.com/caowenbin 
 * 
 */  
public class MyColor implements Parcelable {  
    private BinderData data=new BinderData();  
      
    MyColor(){  
        data.color=Color.BLACK;  
    }  
      
    MyColor(Parcel in){  
        data=(BinderData) in.readValue(BinderData.class.getClassLoader());  
    }  
      
    public int getColor(){  
        return data.color;  
    }  
      
    public void setColor(int color){  
        data.color=color;  
    }  
      
    @Override  
    public int describeContents() {  
        return 0;  
    }  
  
    @Override  
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {  
        dest.writeValue(data);  
    }  
  
    public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR  
        = new Parcelable.Creator<MyColor>() {  
        public MyColor createFromParcel(Parcel in) {  
            return new MyColor(in);  
        }  
          
        public MyColor[] newArray(int size) {  
            return new MyColor[size];  
        }  
    };  
}

去掉MainActivity的onActivityResult()中的color=data.getParcelableExtra("MyColor")一句，变成：

@Override  
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {  
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);  
    if (requestCode==SUB_ACTIVITY){  
        if (resultCode==RESULT_OK){  
            if (data.hasExtra("MyColor")){  
                findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());  
            }  
        }  
    }  
}

再次运行程序，结果符合预期。

以上就是Parcel在应用程序中的使用方法，与Serialize还是挺相似的，详细的资料当然还是要参考Android SDK的开发文档了。

三、Android Parcel理解

android 中Parcel 的使用，他是一个存储基本数据类型和引用数据类型的容器，在andorid 中通过IBinder来绑定数据在进程间传递数据。
Parcel parcel = Parcel.obtain();// 获取一个Parcel 对象
下面就可以对其进行方法进行操作了，createXXX(),wirteXXX(),readXXX(),
其中dataPosition(),返回当前Parcel 当前对象存储数据的偏移量，而setDataPosition(),设置当前Parcel 对象的偏移量，方便读取parcel 中的数据，可问题就出在我读取出来的数据要么是空（null）,要么永远是第一个偏移量处的值，存储和读取数据的。Parcel采用什么机制实现的，是以什么形式的存储的，然后我才能任意对其操作，读取目标数据。
基本数据类型的取值范围，
boolean 1bit
short 16bit
int 32bit
long 64bit
float 32bit
double 64bit
char 16bit
byte 8bit
由此我可以猜想，Parcel 32bit 作为基本单位存储写入的变量,4byte*8=32bit,在内存中的引用地址变量是采用16进制进行编码，且作为偏移量，即偏移量是4的倍数，0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48......4*N,
f(x) = 4*y｛y>=0&y是自然数｝
我想绝对不会出现向偏移量是3，6，9这样的数据。。。
由此我们可以推断出，无论他存储的是基本数据类型或引用数据类型的变量，都是以32bit基本单位作为偏移量，
parcel.writeInt(1);
parcel.writeInt(2);
parcel.writeInt(3);
parcel.writeInt(4);
parcel.writeInt(5);
parcel.writeInt(6);
parcel.writeInt(7);
parcel.writeInt(81011111);
parcel.writeFloat(1f);
parcel.writeFloat(1000000000000000000000000000000000000f);

parcel.writeXXX(),每写一次数据，在32bit的空间里能够存储要放入的变量，怎只占一个偏移量，也就之一动4个位置，而当存储的数据如 parcel.writeFloat(1000000000000000000000000000000000000f);他就自动往后移动，
parcel.writeString("a");
parcel.writeString("b");
parcel.writeString("d");
parcel.writeString("c");
和
parcel.writeString("abcd"); 的区别。有此可见，他的内存的分配原来是这样的。
那我怎样才能把我存进去的书据依次的去出来呢？setDataPosition(),设置parcel 的偏移量，在readXXX(),读取数据
int size = parcel.dataSize();
int i = 0;
while (i <= size ) {
parcel.setDataPosition(i);
int curr_int = parcel.readInt();
i+=4;
int j = 0;
j++;
}
由此可见parcel 写入数据是按照32bit 为基本的容器，依次存储写入的数据，基本和引用（其实引用的也是有多个基本数据类型组合而成OBJECTS－属性｜方法），读取的时候我们就可以按照这种规律根据目标数据的偏移量的位置（curr_position），以及偏移量的大小(size)，,取出已经存进去的数据了
int i ＝ curr_position；
while (i <= size ) {
parcel.setDataPosition(i);
int curr_int = parcel.readXXXt();
i+=4;
int j = 0;
j++;
}
这样就ok 了
他的createXXX（）方法现在没用，用了在说吧！
总结一句话，java 中基本数据类型的取值范围，引用类型的数据，相当于c中的指针，以及各进制之间的相互转换和灵活的引用，以及定制自己想要的任意进制数据类型。

四、Android开发：什么是Parcel(2)

转自：http://blog.youkuaiyun.com/nkmnkm/article/details/6453391

上回书解释了IBinder,这回详细解释一下Parcel，以下是对android sdk 文档的翻议：
Parcel是一个容器，它主要用于存储序列化数据，然后可以通过Binder在进程间传递这些数据（要了解为什么要序列化，请参考：http://blog.youkuaiyun.com/nkmnkm/archive/2011/05/28/6451699.aspx）。Parcel可以包含原始数据类型（用各种对应的方法写入，比如writeInt(),writeFloat()等），可以包含Parcelable对象，它还包含了一个活动的IBinder对象的引用，这个引用导致另一端接收到一个指向这个IBinder的代理IBinder。

注：Parcel不是一般目的的序列化机制。这个类被设计用于高性能的IPC传输。因此不适合把Parcel写入永久化存储中，因为Parcel中的数据类型的实现的改变会导致旧版的数据不可读。

Parcel的一坨一坨的API用于解决不同类型数据的读写。这些函数们主要有六种类型。

１原始类

这类方法们主要读写原始数据类型。它们是：writeByte(byte), readByte(), writeDouble(double), readDouble(), writeFloat(float), readFloat(), writeInt(int), readInt(), writeLong(long), readLong(), writeString(String), readString().大多数其它数据的操作都是基于这些方法。

２原始数组类

这类方法用于读写原始数据组成的数组。在向数组写数据时先写入数组的长度再写入数据。读数组的方法可以将数据读到已存在的数组中，也可以创建并返回一个新数组。它们是：

writeBooleanArray(boolean[]), readBooleanArray(boolean[]), createBooleanArray()
writeByteArray(byte[]), writeByteArray(byte[], int, int), readByteArray(byte[]), createByteArray()
writeCharArray(char[]), readCharArray(char[]), createCharArray()
writeDoubleArray(double[]), readDoubleArray(double[]), createDoubleArray()
writeFloatArray(float[]), readFloatArray(float[]), createFloatArray()
writeIntArray(int[]), readIntArray(int[]), createIntArray()
writeLongArray(long[]), readLongArray(long[]), createLongArray()
writeStringArray(String[]), readStringArray(String[]), createStringArray().
writeSparseBooleanArray(SparseBooleanArray), readSparseBooleanArray().

3 Parcelable类
Parcelable为对象从Parcel中读写自己提供了极其高效的协议。你可以使用直接的方法 writeParcelable(Parcelable, int) 和 readParcelable(ClassLoader) 或 writeParcelableArray(T[], int) and readParcelableArray(ClassLoader) 进行读写。这些方法们把类的信息和数据都写入Parcel，以使将来能使用合适的类装载器重新构造类的实例。

还有一些方法提供了更高效的操作Parcelable们的途径，它们是：writeTypedArray(T[], int), writeTypedList(List), readTypedArray(T[], Parcelable.Creator) and readTypedList(List, Parcelable.Creator)。这些方法不会写入类的信息，取而代之的是：读取时必须能知道数据属于哪个类并传入正确的Parcelable.Creator来创建对象而不是直接构造新对象。（更加高效的读写单个Parcelable对象的方法是：直接调用Parcelable.writeToParcel()和Parcelable.Creator.createFromParcel()）

4 Bundles类

Bundles是一种类型安全的Map型容器，可用于存储任何不同类型的数据。它具有很多对讀写数据的性能优化，并且它的类型安全机制避免了当把它的数据封送到Parcel中时由于类型错误引起的BUG的调试的麻烦，可以使用的方法为： writeBundle(Bundle), readBundle(), and readBundle(ClassLoader)。

5 活动对象类

Parcel的一个非同寻常的特性是读写活对象的能力。对于活动对象，它们的内容实际上并没有写入，而是仅写入了一个令牌来引用这个对象。当从Parcel中读取这个对象时，你不会获取一个新的对象实例，而是直接得到那个写入的对象。有两种活动对象可操作：

Binder对象。它是Android跨进程通讯的基础。这种对象可被写入Parcel，并在读取时你将得到原始的对象或一个代理对象（可以想象：在进程内时得到原始的对象，在进程间时得到代理对象）。可以使用的方法们是： writeStrongBinder(IBinder), writeStrongInterface(IInterface), readStrongBinder(), writeBinderArray(IBinder[]), readBinderArray(IBinder[]), createBinderArray(), writeBinderList(List), readBinderList(List), createBinderArrayList()。

FileDescriptor对象。它代表了原始的Linux文件描述符，它可以被写入Parcel并在读取时返回一个ParcelFileDescriptor对象用于操作原始的文件描述符。ParcelFileDescriptor是原始描述符的一个复制：对象和fd不同，但是都操作于同一文件流，使用同一个文件位置指针，等等。可以使用的方法是：writeFileDescriptor(FileDescriptor), readFileDescriptor()。

6无类型容器类

一类final方法，用于读写标准的java容器类。这些方法们是：writeArray(Object[]), readArray(ClassLoader), writeList(List), readList(List, ClassLoader), readArrayList(ClassLoader), writeMap(Map), readMap(Map, ClassLoader), writeSparseArray(SparseArray), readSparseArray(ClassLoader)。