Binder机制

直观来讲，Binder是Android中的一个类，它实现了IBinder接口。从IPC角度来看，Binder是Android中一种跨进程通信方式，Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder，该通信方式在Linux中没有：从Android framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager,WindowManager等等)和相应ManagerService的桥梁；从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当bindService的时候，服务区会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端可以获取服务器提供的服务或者输几局，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。

(1)Binder分为Client和Servcer两个进程

Cilent和Server是相对的。谁发消息，谁就是Client，谁接受消息，谁就是Server

(2)Binder的组成

Binder的架构如图所示，途中的IPC纪委进程间通信，ServiceManager负责把Binder Server注册到一个容器中

可以把ServiceManager比喻成电话局，存储这个每个住宅的座机电。张三给李四打电话，拨打电话号码，会转接到电话局，电话局的接线员查询到这个号码的地址，因为李四的电话号码之间在电话局注册过，所以能够拨通；如果没有注册，就会提示该号码不存在。

(3)Binder的通信过程

Binder的通信过程如图所示，途中的SM即为ServiceManager。我们看到，Client不可以直接调用Server的add方法，因为他们在不同的进程中，这时候就需要Binder来帮忙了。

首先Server在SM容器中注册。

其次，Client要想调用Server的add方法，就需要获取Server对象，但是SM不会把真正的Server对象返回给Client，而是把Server的一个代理对象，也就是Proxy,返回给Client。

再次，Client调用Proxy的add方法，ServiceManager会帮它去调用Server的add方法，并把结果返回给Client

以上3步，Bidner驱动除了很多力，但我们不需要知道Binder驱动的底层实现

综上所述，学习Binder是为了更好的理解AIDL，基于AIDL模型，进而了解四大组件的原理。礼节了Bidner再看AMS和四大组件的关系，就像是Binder的两个进程Server和Client通信。

为了分析Binder的工作机制，我们需要新建一个AIDL示例，SDK会自动为我们生产AIDL对应的Binder类，然后我们可以分析Binder的工作过程。

首先新建Book.java类，用来传输实体类，不过需要实现Parcelable接口，将实体类进行序列化才能用于传输，

package mfy.com.binderdemo;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable {
    private int bookId;
    private String bookName;

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    protected Book(Parcel in) {
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

    public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel in) {
            return new Book(in);
        }

        @Override
        public Book[] newArray(int size) {
            return new Book[size];
        }
    };

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(bookId);
        dest.writeString(bookName);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "bookId=" + bookId +
                ", bookName='" + bookName + '\'' +
                '}';
    }
}

定义Book.aidl，

// Book.aidl
package mfy.com.binderdemo;

parcelable Book;

声明Book类

定义BookManager接口，用来定义进程间通信的接口

// IBookManager.aidl
package mfy.com.binderdemo;

// Declare any non-default types here with import statements
import mfy.com.binderdemo.Book;
interface IBookManager {
   List<Book> getBookList();
   void addBook(in Book book);
}

定义好aidl接口之后，我们就可以在项目中查看生成的类：

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: E:\\code\\BinderDemo\\app\\src\\main\\aidl\\mfy\\com\\binderdemo\\IBookManager.aidl
 */
package mfy.com.binderdemo;

public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements mfy.com.binderdemo.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "mfy.com.binderdemo.IBookManager";

        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub() {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an mfy.com.binderdemo.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static mfy.com.binderdemo.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof mfy.com.binderdemo.IBookManager))) {
                return ((mfy.com.binderdemo.IBookManager) iin);
            }
            return new mfy.com.binderdemo.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        @Override
        public android.os.IBinder asBinder() {
            return this;
        }

        @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_getBookList: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.util.List<mfy.com.binderdemo.Book> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    mfy.com.binderdemo.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = mfy.com.binderdemo.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements mfy.com.binderdemo.IBookManager {
            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<mfy.com.binderdemo.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List<mfy.com.binderdemo.Book> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(mfy.com.binderdemo.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(mfy.com.binderdemo.Book book) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    if ((book != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        book.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }

    public java.util.List<mfy.com.binderdemo.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(mfy.com.binderdemo.Book book) throws android.os.RemoteException;
}

可以看到生成的代码中IBookManager继承了IInterface接口，自己也是接口，里面有两个方法，也就是我们在AIDL中定义的方法，还声明了连个整型的id，分别标识这两个方法，这两个id用来标识在transact过车中，客户端所请求的到底是哪个方法。接着声明了一个内部类Stub，这个Stub就是一个Binder类，当客户端和服务端都位于同一个进程时，方法调用不会走跨进程的transact过程，而当两者位于不同的进程时，方法调用需要走transact过程，这个逻辑由Stub的内部代理类Proxy来完成。下面来看没个方法的含义。

DESCRIPTOR

Binder的唯一标识，一般用于当前Binder的类名标识

asInterface(android.os.IBinder obj)

用于将服务端的Binder对象转换为客户端所需要的AIDL接口类型对象，这种转换过程是区分进程，如果客户端和服务端处于同一进程，那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身，否则就返回系统封装后的Stub.Proxy对象

asBinder

此方法用于返回当前Binder对象

onTransact

这个方法运行在服务端的Binder线程池中，当客户端发起跨进程请求时，远程请求会通过系统底层封装后交由此方法处理。该方法的原型为public Boolean onTransact(int code,android.os.Parcel data,android.os.Parcel reply,int flags)。服务端通过code既可以确定客户端所请求的目标方法是什么。当目标方法执行完毕后，就想reply中写入返回值（如果目标方法有返回值的话），onTransact方法的执行过程就是这样得 。需要注意的是，如果此方法返回false，那么客户端的请求会失败，因此我们可以利用这个特性来做权限验证，毕竟我们不希望一个进程都能调用我们的服务。

Proxy#getBookList

这个方法运行在客户端，当客户端远程调用此方法是，他的内部实现是这样得：首先穿件该方法所需要的输入型Parcel对象_data、输出型Parcel对象_reply和返回值对象List;然后把该方法的参数信息写入_data中（如果有参数的话）；接着调用transact方法来发起RPC（远程过程调用）请求，同时当前线程挂起；然后服务端的onTransact方法会被调用，知道RPC过程返回后，当前线程继续执行，并从_reply中取出RPC过程的返回结果；最后返回_reply中的数据

Proxy#addBook

这个方法运行在客户端，它的执行过程和getBookList是一样的，addBook没有返回值，所以不需要从_reply中取出返回值。

通过以上分析，基本了解了Binder的工作机制，但是还有两点需要说明一下：首先，客户端发起远程请求后，由于当前线程会被挂起直至服务器进程返回数据，所以如果一个远程方法是耗时的，那么不能在UI线程中发起此远程请求；其次，由于服务端的Binder方法运行在Binder的线程池中，所以Binder方法不管是否耗时都应该采取同步的方式去实现，因为它已经=运行在一个线程中了。