Android == 简单的binder通信

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-05-30 08:16 200阅读 0赞

这个月初开始入职实习了，经过这几天的熟悉，大概了解了将来负责的方向了，然后就是开始学习。主要学习Android的Framwork一层，为上层的UI写一些接口封装，涉及到Android不同的service之间的通信，以及上层Java和底下native（C/C++）之间通信，也就是JNI技术（Java Native Interface的缩写）。

刚开始给了一份binder的简单程序理解理解，昨天看了一天，没有什么头绪，今天看了一位大神的文章才有了写思路，文章我转载了，链接为：http://blog.csdn.net/hjf161105/article/details/79482549 。接下来我将讲述一下我对这一份简单的binder程序的理解，首先看一下整个的项目结构，如下图所示：

![SouthEast][]

这个目录结构是我这个测试模块的结构，最终还是需要放到Android源码结构中去编译的。这个目录中包含四个文件夹，分别是client、service、include和TestService。这里需要说明下TestService目录，其余三个目录都是一眼就是明白的，client是客户端程序，service是服务器程序，include是本项目中使用到的头文件，TestService目录其实是client和service之间通信binder处理的目录。

我们先看下这两个头文件以及他们相对应的cpp文件：

TestService.h文件

#ifndef _TEST_SERVICE_
    #define _TEST_SERVICE_
    
    #include <utils/KeyedVector.h>
    #include <utils/String8.h>
    #include <cutils/atomic.h>
    #include <binder/Parcel.h>
    #include "ITestService.h"
    namespace android {
    
    	//具体的服务操作类，继承于BnTestService，由BnTestService代理，
    	//可由客户端的代理BpTestService调用
    	class TestService:public BnTestService {
    		public:
    			virtual void	print(String8 str);		//虚函数，实现BnTestService的接口
    	};
    
    }
    #endif

ITestService.h

#ifndef _ITEST_SERVICE_
    #define _ITEST_SERVICE_
    
    #include <utils/Errors.h>  // for status_t
    #include <utils/KeyedVector.h>
    #include <utils/RefBase.h>
    #include <utils/String8.h>
    #include <binder/IInterface.h>
    #include <binder/Parcel.h>
    
    namespace android {
    	
    	//一个抽象类，是接口，可以被客户端的代理和服务器的代理实现
    	class ITestService:public IInterface 
    	{
    	public:
    		//这个宏里面定义了asInterface()，在ITestService.cpp中的
    		//IMPLEMENT_META_INTERFACE具体实现这个asInterface()
    		DECLARE_META_INTERFACE( TestService );
    		//纯虚函数，被不同的代理继承后实现不同的功能
    		virtual void	print(String8 str) = 0;
    	};
    
    	//服务器的代理类，继承于BnInterface接口和ITestService接口，
    	//此类还会调用其派生类的此基类ITestService中的print方法
    	class BnTestService: public BnInterface<ITestService>
    	{
    	public:
    		//接收到客户端BpTestService的通信请求，根据code命令来决定操作
    		virtual status_t    onTransact( uint32_t code,				//操作的code命令
    									const Parcel& data,				//客户端请求发送的数据包
    									Parcel* reply,					//可能是用于返回的数据包
    									uint32_t flags = 0 );			//标志位
    	};
    }
    
    #endif

TestService.cpp

#define LOG_TAG "TestService"
    #include <utils/Log.h>
    
    #include "TestService.h"
    
    namespace android {
    
    	//TestService中print方法的具体实现
    	void TestService::print(String8 str)
    	{
    		LOGI("TestService::print   %s...\n", str.string());
    	}
    
    }

ITestService.cpp

#define LOG_TAG "TestService"
    
    #include <stdint.h>
    #include <sys/types.h>
    
    #include <binder/Parcel.h>
    #include <binder/IMemory.h>
    #include <utils/Errors.h> 
    
    #include "ITestService.h"
    
    namespace android {
    
    	//定义的操作命令
    	enum {
    		PRINT = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,
    	};
    
    	//客户端的代理类，用于响应客户端对ITestService的print方法的请求
    	class BpTestService: public BpInterface<ITestService>
    	{
    	public:
    		//构造函数，首先在参数列表中将IBinder参数传递给BpInterface
    		BpTestService( const sp<IBinder>& impl )
    			: BpInterface<ITestService>( impl ) {
    		}
    
    		//实现了其基类ITestService的print方法，响应客户端的请求
    		virtual void	print(String8 str) {
    			LOGD( "BpTestService print\n" );
    			Parcel data, reply;				//用于传递的数据data和返回的数据reply
    			data.writeInterfaceToken( ITestService::getInterfaceDescriptor() );
    			data.writeString8( str );
    			remote()->transact( PRINT, data, &reply );		//请求通信
    		}
    	};
    
    	//在这个宏里面具体实现了asInterface()这个函数，在这个函数里面有一个new Bp##INTERFACE(obj)
    	//相当于在这个函数中把TestService转化成了它的父类BpTestService并返回
    	IMPLEMENT_META_INTERFACE( TestService, "test.service" );
    
    	//响应客户端代理类的请求
    	status_t BnTestService::onTransact( uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags )
    	{
    		switch( code ) {
    			case PRINT:{						//得到的操作命令为定义的PRINT，做出相应判断
    				CHECK_INTERFACE( ITestService, data, reply );
    				LOGD( "BnTestService print\n" );
    				print(data.readString8());		//调用其子类TestService的print方法
    			}break;
    
    			default:{							//code和定义的PRINT不匹配，交给BBinder处理
    				return BBinder::onTransact( code, data, reply, flags );
    			}break;
    		}
    
    		return NO_ERROR;
    	}
    
    
    }

以上这四个文件其实就是binder通信的主要实现，客户端和服务器其实只需要调用一下接口就可以实现通信了。这四个文件这涉及到了几个类，乍一看其实挺绕的，我才采用了UML图的方式梳理了一下这几个类的关系：

![20180308130354676][]

这几个类其实很多都是内部封装了，对于客户端程序来说，只需要了解ITestService和BpTestService类，对于服务器来说也是一样，只需了解ITestService和BnTestService类。我在上述的程序中做了比较详细的注释，可能会有一些地方还不了解而导致注释错误，还请多多包涵。下面把服务器程序和客户端程序也展示一下：

服务器main\_TestService.cpp:

#define LOG_TAG "TestService"
    
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <grp.h>
    
    #include <binder/IPCThreadState.h>
    #include <binder/ProcessState.h>
    #include <binder/IServiceManager.h>
    #include <utils/Log.h>
    #include <private/android_filesystem_config.h>
    #include "ITestService.h"
    #include "TestService.h"
    
    using namespace android;
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
        	
        //获取servicemanager对象
        sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
        
        //向servicemanager添加service，TestService，取名为test.service
    	sm->addService(String16("test.service"), new TestService());
    
        ProcessState::self()->startThreadPool();
        IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
        return 0;
    }

客户端程序test\_TestService.cpp：

#define LOG_TAG "TestService"
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <grp.h>
    #include <binder/IInterface.h>
    #include <binder/IPCThreadState.h>
    #include <binder/ProcessState.h>
    #include <binder/IServiceManager.h>
    #include <utils/Log.h>
    #include <private/android_filesystem_config.h>
    
    #include "ITestService.h"
    
    using namespace android;
    
    class TestServiceDeath:public IBinder::DeathRecipient
    {
    	public:
    		virtual void binderDied(const wp<IBinder>& who)
    		{
    			LOGD("TestService died notification");
    		}
    };
    
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
    	sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    	ProcessState::self()->startThreadPool();
    
    	sp<IBinder> binder = defaultServiceManager()->getService(String16("test.service"));
    
    
    	sp<TestServiceDeath> dethNotify = new TestServiceDeath();
    	binder->linkToDeath( dethNotify );
    
    
    	if ( binder != NULL ) {
    	//interface_cast<ITestService>(binder) 直接把IBinder类型对象binder转化成了ITestService
    	sp<ITestService> testServiceProxy = interface_cast<ITestService>( binder );
    	testServiceProxy->print(String8("hello world"));
    	}
    
    	IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    	return 0;
    }

[SouthEast]: /images/20220530/b2a7f35cbc4742718fbf60ebd8c8809e.png
[20180308130354676]: /images/20220530/6a942e5d26f94dd78760c7fc90164fd5.png