Android aidl Binder框架浅析

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1、概述

Binder能干什么？Binder可以提供系统中任何程序都可以访问的全局服务。这个功能当然是任何系统都应该提供的，下面我们简单看一下Android的Binder的框架

Android Binder框架分为服务器接口、Binder驱动、以及客户端接口；简单想一下，需要提供一个全局服务，那么全局服务那端即是服务器接口，任何程序即客户端接口，它们之间通过一个Binder驱动访问。

服务器端接口：实际上是Binder类的对象，该对象一旦创建，内部则会启动一个隐藏线程，会接收Binder驱动发送的消息，收到消息后，会执行Binder对象中的onTransact()函数，并按照该函数的参数执行不同的服务器端代码。

Binder驱动：该对象也为Binder类的实例，客户端通过该对象访问远程服务。

客户端接口：获得Binder驱动，调用其transact()发送消息至服务器

如果大家对上述不了解，没关系，下面会通过例子来更好的说明，实践是检验真理的唯一标准嘛

2、AIDL的使用

如果对Android比较熟悉，那么一定使用过AIDL，如果你还不了解，那么也没关系，下面会使用一个例子展示AIDL的用法。

我们使用AIDL实现一个跨进程的加减法调用

1、服务端

新建一个项目，创建一个包名：com.zhy.calc.aidl，在包内创建一个ICalcAIDL文件：

[java] view plain copy

 

1. package com.zhy.calc.aidl;  
2. interface ICalcAIDL  
3. {  
4.     int add(int x , int y);  
5.     int min(int x , int y );  
6. }  

然后在项目的gen目录下会生成一个ICalcAIDL.java文件，暂时不贴这个文件的代码了，后面会详细说明

然后我们在项目中新建一个Service，代码如下：

[java] view plain copy

 

1. package com.example.zhy_binder;  
2.   
3. import com.zhy.calc.aidl.ICalcAIDL;  
4.   
5. import android.app.Service;  
6. import android.content.Intent;  
7. import android.os.IBinder;  
8. import android.os.RemoteException;  
9. import android.util.Log;  
10.   
11. public class CalcService extends Service  
12. {  
13.     private static final String TAG = "server";  
14.   
15.     public void onCreate()  
16.     {  
17.         Log.e(TAG, "onCreate");  
18.     }  
19.   
20.     public IBinder onBind(Intent t)  
21.     {  
22.         Log.e(TAG, "onBind");  
23.         return mBinder;  
24.     }  
25.   
26.     public void onDestroy()  
27.     {  
28.         Log.e(TAG, "onDestroy");  
29.         super.onDestroy();  
30.     }  
31.   
32.     public boolean onUnbind(Intent intent)  
33.     {  
34.         Log.e(TAG, "onUnbind");  
35.         return super.onUnbind(intent);  
36.     }  
37.   
38.     public void onRebind(Intent intent)  
39.     {  
40.         Log.e(TAG, "onRebind");  
41.         super.onRebind(intent);  
42.     }  
43.   
44.     private final ICalcAIDL.Stub mBinder = new ICalcAIDL.Stub()  
45.     {  
46.   
47.         @Override  
48.         public int add(int x, int y) throws RemoteException  
49.         {  
50.             return x + y;  
51.         }  
52.   
53.         @Override  
54.         public int min(int x, int y) throws RemoteException  
55.         {  
56.             return x - y;  
57.         }  
58.   
59.     };  
60.   
61. }  

最后记得在AndroidManifest中注册

[html] view plain copy

 

1. <service android:name="com.example.zhy_binder.CalcService" >  
2.            <intent-filter>  
3.                <action android:name="com.zhy.aidl.calc" />  
4.   
5.                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />  
6.            </intent-filter>  
7.        </service>  

到此，服务端编写完毕。下面开始编写客户端

2、客户端

客户端的代码比较简单，创建一个布局，里面包含4个按钮，分别为绑定服务，解除绑定，调用加法，调用减法

布局文件：

[html] view plain copy

 

1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
2.     xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  
3.     android:layout_width="match_parent"  
4.     android:layout_height="match_parent"  
5.     android:orientation="vertical" >  
6.   
7.     <Button  
8.         android:layout_width="fill_parent"  
9.         android:layout_height="wrap_content"  
10.         android:onClick="bindService"  
11.         android:text="BindService" />  
12.   
13.     <Button  
14.         android:layout_width="fill_parent"  
15.         android:layout_height="wrap_content"  
16.         android:onClick="unbindService"  
17.         android:text="UnbindService" />  
18.   
19.     <Button  
20.         android:layout_width="fill_parent"  
21.         android:layout_height="wrap_content"  
22.         android:onClick="addInvoked"  
23.         android:text="12+12" />  
24.   
25.     <Button  
26.         android:layout_width="fill_parent"  
27.         android:layout_height="wrap_content"  
28.         android:onClick="minInvoked"  
29.         android:text="50-12" />  
30.   
31. </LinearLayout>  

[java] view plain copy

 

1. package com.example.zhy_binder_client;  
2.   
3. import android.app.Activity;  
4. import android.content.ComponentName;  
5. import android.content.Context;  
6. import android.content.Intent;  
7. import android.content.ServiceConnection;  
8. import android.os.Bundle;  
9. import android.os.IBinder;  
10. import android.util.Log;  
11. import android.view.View;  
12. import android.widget.Toast;  
13.   
14. import com.zhy.calc.aidl.ICalcAIDL;  
15.   
16. public class MainActivity extends Activity  
17. {  
18.     private ICalcAIDL mCalcAidl;  
19.   
20.     private ServiceConnection mServiceConn = new ServiceConnection()  
21.     {  
22.         @Override  
23.         public void onServiceDisconnected(ComponentName name)  
24.         {  
25.             Log.e("client", "onServiceDisconnected");  
26.             mCalcAidl = null;  
27.         }  
28.   
29.         @Override  
30.         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)  
31.         {  
32.             Log.e("client", "onServiceConnected");  
33.             mCalcAidl = ICalcAIDL.Stub.asInterface(service);  
34.         }  
35.     };  
36.   
37.     @Override  
38.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)  
39.     {  
40.         super.onCreate(savedInstanceState);  
41.         setContentView(R.layout.activity_main);  
42.   
43.     }  
44.       
45.     /** 
46.      * 点击BindService按钮时调用 
47.      * @param view 
48.      */  
49.     public void bindService(View view)  
50.     {  
51.         Intent intent = new Intent();  
52.         intent.setAction("com.zhy.aidl.calc");  
53.         bindService(intent, mServiceConn, Context.BIND_AUTO_CREATE);  
54.     }  
55.     /** 
56.      * 点击unBindService按钮时调用 
57.      * @param view 
58.      */  
59.     public void unbindService(View view)  
60.     {  
61.         unbindService(mServiceConn);  
62.     }  
63.     /** 
64.      * 点击12+12按钮时调用 
65.      * @param view 
66.      */  
67.     public void addInvoked(View view) throws Exception  
68.     {  
69.   
70.         if (mCalcAidl != null)  
71.         {  
72.             int addRes = mCalcAidl.add(12, 12);  
73.             Toast.makeText(this, addRes + "", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
74.         } else  
75.         {  
76.             Toast.makeText(this, "服务器被异常杀死，请重新绑定服务端", Toast.LENGTH_SHORT)  
77.                     .show();  
78.   
79.         }  
80.   
81.     }  
82.     /** 
83.      * 点击50-12按钮时调用 
84.      * @param view 
85.      */  
86.     public void minInvoked(View view) throws Exception  
87.     {  
88.   
89.         if (mCalcAidl != null)  
90.         {  
91.             int addRes = mCalcAidl.min(58, 12);  
92.             Toast.makeText(this, addRes + "", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
93.         } else  
94.         {  
95.             Toast.makeText(this, "服务端未绑定或被异常杀死，请重新绑定服务端", Toast.LENGTH_SHORT)  
96.                     .show();  
97.   
98.         }  
99.   
100.     }  
101.   
102. }  

很标准的绑定服务的代码。

我们首先点击BindService按钮，查看log

[html] view plain copy

 

1. 08-09 22:56:38.959: E/server(29692): onCreate  
2. 08-09 22:56:38.959: E/server(29692): onBind  
3. 08-09 22:56:38.959: E/client(29477): onServiceConnected  

然后点击12+12，50-12可以成功的调用服务端的代码并返回正确的结果

下面我们再点击unBindService

[html] view plain copy

 

1. 08-09 22:59:25.567: E/server(29692): onUnbind  
2. 08-09 22:59:25.567: E/server(29692): onDestroy  

然后我们继续点击12+12，50-12，通过上图可以看到，依然可以正确执行，也就是说即使onUnbind被调用，连接也是不会断开的，那么什么时候会端口呢？

即当服务端被异常终止的时候，比如我们现在在手机的正在执行的程序中找到该服务：

点击停止，此时查看log

[html] view plain copy

 

1. 08-09 23:04:21.433: E/client(30146): onServiceDisconnected  

说了这么多，似乎和Binder框架没什么关系，下面我们来具体看一看AIDL为什么做了些什么。

3、分析AIDL生成的代码

1、服务端

先看服务端的代码，可以看到我们服务端提供的服务是由

[java] view plain copy

 

1. private final ICalcAIDL.Stub mBinder = new ICalcAIDL.Stub()  
2.     {  
3.   
4.         @Override  
5.         public int add(int x, int y) throws RemoteException  
6.         {  
7.             return x + y;  
8.         }  
9.   
10.         @Override  
11.         public int min(int x, int y) throws RemoteException  
12.         {  
13.             return x - y;  
14.         }  
15.   
16.     };  

[java] view plain copy

 

1. public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.zhy.calc.aidl.ICalcAIDL  

接下来看它的onTransact()方法：

[java] view plain copy

 

1. @Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException  
2. {  
3. switch (code)  
4. {  
5. case INTERFACE_TRANSACTION:  
6. {  
7. reply.writeString(DESCRIPTOR);  
8. return true;  
9. }  
10. case TRANSACTION_add:  
11. {  
12. data.enforceInterface(DESCRIPTOR);  
13. int _arg0;  
14. _arg0 = data.readInt();  
15. int _arg1;  
16. _arg1 = data.readInt();  
17. int _result = this.add(_arg0, _arg1);  
18. reply.writeNoException();  
19. reply.writeInt(_result);  
20. return true;  
21. }  
22. case TRANSACTION_min:  
23. {  
24. data.enforceInterface(DESCRIPTOR);  
25. int _arg0;  
26. _arg0 = data.readInt();  
27. int _arg1;  
28. _arg1 = data.readInt();  
29. int _result = this.min(_arg0, _arg1);  
30. reply.writeNoException();  
31. reply.writeInt(_result);  
32. return true;  
33. }  
34. }  
35. return super.onTransact(code, data, reply, flags);  
36. }  

可以看到onTransact有四个参数

code ， data ，replay ， flags

code 是一个整形的唯一标识，用于区分执行哪个方法，客户端会传递此参数，告诉服务端执行哪个方法

data客户端传递过来的参数

replay服务器返回回去的值

flags标明是否有返回值，0为有（双向），1为没有（单向）

我们仔细看case TRANSACTION_min中的代码

data.enforceInterface(DESCRIPTOR);与客户端的writeInterfaceToken对用，标识远程服务的名称

int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
int _arg1;
_arg1 = data.readInt();

接下来分别读取了客户端传入的两个参数

int _result = this.min(_arg0, _arg1);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);

然后执行this.min，即我们实现的min方法；返回result由reply写回。

add同理，可以看到服务端通过AIDL生成Stub的类，封装了服务端本来需要写的代码。

2、客户端

客户端主要通过ServiceConnected与服务端连接

[java] view plain copy

 

1. private ServiceConnection mServiceConn = new ServiceConnection()  
2.     {  
3.         @Override  
4.         public void onServiceDisconnected(ComponentName name)  
5.         {  
6.             Log.e("client", "onServiceDisconnected");  
7.             mCalcAidl = null;  
8.         }  
9.   
10.         @Override  
11.         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)  
12.         {  
13.             Log.e("client", "onServiceConnected");  
14.             mCalcAidl = ICalcAIDL.Stub.asInterface(service);  
15.         }  
16.     };  

在ICalcAIDL.Stub.asInterface中最终调用了：

[java] view plain copy

 

1. return new com.zhy.calc.aidl.ICalcAIDL.Stub.Proxy(obj);  

直接看Proxy中的add方法

[java] view plain copy

 

1. @Override public int add(int x, int y) throws android.os.RemoteException  
2. {  
3. android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();  
4. android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();  
5. int _result;  
6. try {  
7. _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);  
8. _data.writeInt(x);  
9. _data.writeInt(y);  
10. mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_add, _data, _reply, 0);  
11. _reply.readException();  
12. _result = _reply.readInt();  
13. }  
14. finally {  
15. _reply.recycle();  
16. _data.recycle();  
17. }  
18. return _result;  
19. }  

_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);与服务器端的enforceInterfac对应

_data.writeInt(x);
_data.writeInt(y);写入需要传递的参数

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_add, _data, _reply, 0);

终于看到了我们的transact方法，第一个对应服务端的code,_data,_repay分别对应服务端的data，reply，0表示是双向的

_reply.readException();
_result = _reply.readInt();

最后读出我们服务端返回的数据，然后return。可以看到和服务端的onTransact基本是一行一行对应的。

到此，我们已经通过AIDL生成的代码解释了Android Binder框架的工作原理。Service的作用其实就是为我们创建Binder驱动，即服务端与客户端连接的桥梁。

AIDL其实通过我们写的aidl文件，帮助我们生成了一个接口，一个Stub类用于服务端，一个Proxy类用于客户端调用。那么我们是否可以不通过写AIDL来实现远程的通信呢？下面向大家展示如何完全不依赖AIDL来实现客户端与服务端的通信。

4、不依赖AIDL实现程序间通讯

1、服务端代码

我们新建一个CalcPlusService.java用于实现两个数的乘和除

[java] view plain copy

 

1. package com.example.zhy_binder;  
2.   
3. import android.app.Service;  
4. import android.content.Intent;  
5. import android.os.Binder;  
6. import android.os.IBinder;  
7. import android.os.Parcel;  
8. import android.os.RemoteException;  
9. import android.util.Log;  
10.   
11. public class CalcPlusService extends Service  
12. {  
13.     private static final String DESCRIPTOR = "CalcPlusService";  
14.     private static final String TAG = "CalcPlusService";  
15.   
16.     public void onCreate()  
17.     {  
18.         Log.e(TAG, "onCreate");  
19.     }  
20.   
21.     @Override  
22.     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)  
23.     {  
24.         Log.e(TAG, "onStartCommand");  
25.         return super.onStartCommand(intent, flags, startId);  
26.     }  
27.   
28.     public IBinder onBind(Intent t)  
29.     {  
30.         Log.e(TAG, "onBind");  
31.         return mBinder;  
32.     }  
33.   
34.     public void onDestroy()  
35.     {  
36.         Log.e(TAG, "onDestroy");  
37.         super.onDestroy();  
38.     }  
39.   
40.     public boolean onUnbind(Intent intent)  
41.     {  
42.         Log.e(TAG, "onUnbind");  
43.         return super.onUnbind(intent);  
44.     }  
45.   
46.     public void onRebind(Intent intent)  
47.     {  
48.         Log.e(TAG, "onRebind");  
49.         super.onRebind(intent);  
50.     }  
51.   
52.     private MyBinder mBinder = new MyBinder();  
53.   
54.     private class MyBinder extends Binder  
55.     {  
56.         @Override  
57.         protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply,  
58.                 int flags) throws RemoteException  
59.         {  
60.             switch (code)  
61.             {  
62.             case 0x110:  
63.             {  
64.                 data.enforceInterface(DESCRIPTOR);  
65.                 int _arg0;  
66.                 _arg0 = data.readInt();  
67.                 int _arg1;  
68.                 _arg1 = data.readInt();  
69.                 int _result = _arg0 * _arg1;  
70.                 reply.writeNoException();  
71.                 reply.writeInt(_result);  
72.                 return true;  
73.             }  
74.             case 0x111:  
75.             {  
76.                 data.enforceInterface(DESCRIPTOR);  
77.                 int _arg0;  
78.                 _arg0 = data.readInt();  
79.                 int _arg1;  
80.                 _arg1 = data.readInt();  
81.                 int _result = _arg0 / _arg1;  
82.                 reply.writeNoException();  
83.                 reply.writeInt(_result);  
84.                 return true;  
85.             }  
86.             }  
87.             return super.onTransact(code, data, reply, flags);  
88.         }  
89.   
90.     };  
91.   
92. }  

记得在AndroidMenifest中注册

[html] view plain copy

 

1. <service android:name="com.example.zhy_binder.CalcPlusService" >  
2.            <intent-filter>  
3.                <action android:name="com.zhy.aidl.calcplus" />  
4.                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />  
5.            </intent-filter>  
6.        </service>  

2、客户端代码

单独新建了一个项目，代码和上例很类似

首先布局文件：

[html] view plain copy

 

1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
2.     xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  
3.     android:layout_width="match_parent"  
4.     android:layout_height="match_parent"  
5.     android:orientation="vertical" >  
6.   
7.     <Button  
8.         android:layout_width="fill_parent"  
9.         android:layout_height="wrap_content"  
10.         android:onClick="bindService"  
11.         android:text="BindService" />  
12.   
13.     <Button  
14.         android:layout_width="fill_parent"  
15.         android:layout_height="wrap_content"  
16.         android:onClick="unbindService"  
17.         android:text="UnbindService" />  
18.   
19.     <Button  
20.         android:layout_width="fill_parent"  
21.         android:layout_height="wrap_content"  
22.         android:onClick="mulInvoked"  
23.         android:text="50*12" />  
24.       
25.     <Button  
26.         android:layout_width="fill_parent"  
27.         android:layout_height="wrap_content"  
28.         android:onClick="divInvoked"  
29.         android:text="36/12" />  
30.   
31. </LinearLayout>  

然后是Activity的代码

[java] view plain copy

 

1. package com.example.zhy_binder_client03;  
2.   
3. import android.app.Activity;  
4. import android.content.ComponentName;  
5. import android.content.Context;  
6. import android.content.Intent;  
7. import android.content.ServiceConnection;  
8. import android.os.Bundle;  
9. import android.os.IBinder;  
10. import android.os.RemoteException;  
11. import android.util.Log;  
12. import android.view.View;  
13. import android.widget.Toast;  
14.   
15. public class MainActivity extends Activity  
16. {  
17.   
18.     private IBinder mPlusBinder;  
19.     private ServiceConnection mServiceConnPlus = new ServiceConnection()  
20.     {  
21.         @Override  
22.         public void onServiceDisconnected(ComponentName name)  
23.         {  
24.             Log.e("client", "mServiceConnPlus onServiceDisconnected");  
25.         }  
26.   
27.         @Override  
28.         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)  
29.         {  
30.   
31.             Log.e("client", " mServiceConnPlus onServiceConnected");  
32.             mPlusBinder = service;  
33.         }  
34.     };  
35.   
36.     @Override  
37.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)  
38.     {  
39.         super.onCreate(savedInstanceState);  
40.         setContentView(R.layout.activity_main);  
41.   
42.     }  
43.   
44.     public void bindService(View view)  
45.     {  
46.         Intent intentPlus = new Intent();  
47.         intentPlus.setAction("com.zhy.aidl.calcplus");  
48.         boolean plus = bindService(intentPlus, mServiceConnPlus,  
49.                 Context.BIND_AUTO_CREATE);  
50.         Log.e("plus", plus + "");  
51.     }  
52.   
53.     public void unbindService(View view)  
54.     {  
55.         unbindService(mServiceConnPlus);  
56.     }  
57.   
58.     public void mulInvoked(View view)  
59.     {  
60.   
61.         if (mPlusBinder == null)  
62.         {  
63.             Toast.makeText(this, "未连接服务端或服务端被异常杀死", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
64.         } else  
65.         {  
66.             android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();  
67.             android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();  
68.             int _result;  
69.             try  
70.             {  
71.                 _data.writeInterfaceToken("CalcPlusService");  
72.                 _data.writeInt(50);  
73.                 _data.writeInt(12);  
74.                 mPlusBinder.transact(0x110, _data, _reply, 0);  
75.                 _reply.readException();  
76.                 _result = _reply.readInt();  
77.                 Toast.makeText(this, _result + "", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
78.   
79.             } catch (RemoteException e)  
80.             {  
81.                 e.printStackTrace();  
82.             } finally  
83.             {  
84.                 _reply.recycle();  
85.                 _data.recycle();  
86.             }  
87.         }  
88.   
89.     }  
90.       
91.     public void divInvoked(View view)  
92.     {  
93.   
94.         if (mPlusBinder == null)  
95.         {  
96.             Toast.makeText(this, "未连接服务端或服务端被异常杀死", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
97.         } else  
98.         {  
99.             android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();  
100.             android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();  
101.             int _result;  
102.             try  
103.             {  
104.                 _data.writeInterfaceToken("CalcPlusService");  
105.                 _data.writeInt(36);  
106.                 _data.writeInt(12);  
107.                 mPlusBinder.transact(0x111, _data, _reply, 0);  
108.                 _reply.readException();  
109.                 _result = _reply.readInt();  
110.                 Toast.makeText(this, _result + "", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
111.   
112.             } catch (RemoteException e)  
113.             {  
114.                 e.printStackTrace();  
115.             } finally  
116.             {  
117.                 _reply.recycle();  
118.                 _data.recycle();  
119.             }  
120.         }  
121.   
122.     }  
123. }  

然后准备数据，调用transact方法，通过code指定执行服务端哪个方法，代码和上面的分析一致。

下面看运行结果：

是不是很好的实现了我们两个应用程序间的通讯，并没有使用aidl文件，也从侧面分析了我们上述分析是正确的。

好了，就到这里，相信大家看完这篇博文，对aidl和Binder的理解也会更加深刻。

测试代码点击下载

代码先安装server端的代码，然后再安装client端的。。。

Android aidl Binder框架浅析

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原文地址：http://blog.csdn.net/eliot_shao/article/details/51428073