【Android 开发学习之路】三 -- Binder初实现

Bingqi23

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本帖最后由 Bingqi23 于 2020-4-6 11:22 编辑

时间过去了挺久了，直到现在才更新，是遇到了两个问题，一是代码是实际运行的时候报错，排错用了挺长时间，再一个就是一直没有倒出来时间写。
言归正传，现在进行到了Binder的初体验。

Binder的测试代码的编写，主要参考了https://blog.csdn.net/qq_25269161/article/details/86477368这篇帖子。在实际动手的时候遇到了一些理论问题，又主要参考了邓神的深入浅出系列https://www.cnblogs.com/innost/archive/2011/01/09/1931456.html。

根据我的理解，Binder实质上是通过了一个虚拟设备来进行中转，然后是一种CS的模式的IPC通信方式。它的实现是，在客户端和服务端创建两个相同的接口方法，客户端的只是空壳子，而服务端的是具体的实现。当在客户端调用这个方法时，实际上通过binder的转手调用到了服务端的这个方法。在用户层看起来就好像我在客户端的A进程里面直接远程调用了服务端的B进程里面的方法函数似的。

关于binder的原理之后再单独开贴描述，现在还是只重实践。

首先，代码结构如下：

main_server代码如下：

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#define LOG_TAG "main_server"
 
#include<binder/IPCThreadState.h>
#include<binder/ProcessState.h>
#include<binder/IServiceManager.h>
#include<utils/Log.h>
#include"BinderTestService.h"
 
using namespace android;
 
int main(/*int argc,char *argv[]*/){
    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    BinderTestService::instantiate();//注册进servicemanager中
    //开启线程池，接收处理Client发送的进程间通信请求
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    printf("ProcessState startThreadPool\n");
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    printf("IPCThreadState joinThreadPool\n");
    return 0;
}

BinderTestService代码如下：

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#include<binder/IServiceManager.h>
#include<binder/IPCThreadState.h>
#include<utils/Log.h>
#include"BinderTestService.h"
 
namespace android{
//这个函数是将自己注册进servicemanager
void BinderTestService::instantiate(){
    int ret = 0;
    ret = defaultServiceManager()->addService(String16("android.test.IBinderTest"),new BinderTestService());
    printf("addService ret=%d\n",ret);
}
//这个函数是我们要实现的功能，其在BnBinderTest的onTransact中被调用
status_t BinderTestService::binderTest(const char *str)
{
    printf("print string:%s\n",str);//简单的打印一个字串
    return NO_ERROR;
}
 
BinderTestService::BinderTestService()
{
    printf("BinderTestService is created\n");
}
BinderTestService::~BinderTestService()
{
    printf("BinderTestService is destroyed\n");
}
 
status_t BinderTestService::onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags)
{
    printf("BinderTestService onTransact\n");
    return BnBinderTest::onTransact(code,data,reply,flags);//调用父类的函数
}
};

BnBinderTest代码如下：

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#include <binder/Parcel.h>
#include "BnBinderTest.h"
 
namespace android {
//对BnBinderTest的onTransact实现，还会在后面其子类BnBinderTestService中重写此方法
status_t BnBinderTest::onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags)
{
    switch(code){
        case HW_HELLOWORLD2:{//在IBinderTest.h接口中定义
            CHECK_INTERFACE(IBinderTest,data,reply);//检查接口
            const char *str;
            str = data.readCString();
            reply->writeInt32(binderTest(str));//这里调用执行我们定义的binderTest函数
            return NO_ERROR;
        }break;
        default:
            return BBinder::onTransact(code,data,reply,flags);
    }
}
};

大概的代码调用流程是这样的：

首先创建ProcessState和ServiceManger，然后启动BinderTestService的instantiate，这里面最关键的一步，就是defaultServiceManager()->addService(String16("android.test.IBinderTest"),new BinderTestService());将BinderTestService注册到ServiceManger中，起了个名叫android.testIBinderTest来标记一下。之后启动ProcessState进行，然后将IPCThreadState添加到线程池中。服务端的代码启动完成了。

客户端代码，main_client代码如下：

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#define LOG_TAG "main_helloworldclient"
 
#include <binder/IPCThreadState.h>
#include <binder/ProcessState.h>
#include <binder/IServiceManager.h>
#include <utils/Log.h>
#include <utils/RefBase.h>
#include "../common/IBinderTest.h"
 
using namespace android;
 
int main(void/*int argc,char *argv[]*/)
{
    printf("HelloWorldSevice client is starting now");
    //获取ServiceManager，从而能得到远程IBinder，实现通信
    sp<IServiceManager> sm =defaultServiceManager();
    sp<IBinder> b;
    sp<IBinderTest> sBinderTest;
 
    do{
        b=sm->getService(String16("android.test.IBinderTest"));
        if(b != 0){
            break;
        }
        printf("BinderTest is not working,waiting...\n");
        usleep(500000);
    }while(true);
    sBinderTest = interface_cast<IBinderTest>(b);
    sBinderTest->binderTest("Hello,World!\n");
    return 0;
}

通过b=sm->getService(String16("android.test.IBinderTest"));获取了刚才在serviceManger中注册的BinderTestService。然后调用sBinderTest->binderTest("Hello,World!\n");传参Hello，World。
实际上binderTest的实现如下：

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status_t BpBinderTest::binderTest(const char *str)
{
    Parcel data,reply;
    data.writeInterfaceToken(IBinderTest::getInterfaceDescriptor());
    data.writeCString(str);
    //通过code调用远程BinderTest方法，传递data
    status_t status = remote()->transact(HW_HELLOWORLD2,data,&reply);
    if(status != NO_ERROR){
        printf("BinderTest error: %s",strerror(-status));
    }else{
        status = reply.readInt32();
    }
    return status;
}

这里面就用到了binder机制中的东西了，通过这个transact，将参数传递给service。

而在Server中，通过onTransact来处理传递过来的事件。

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status_t BnBinderTest::onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags)
{
    switch(code){
        case HW_HELLOWORLD2:{//在IBinderTest.h接口中定义
            CHECK_INTERFACE(IBinderTest,data,reply);//检查接口
            const char *str;
            str = data.readCString();
            reply->writeInt32(binderTest(str));//这里调用执行我们定义的binderTest函数
            return NO_ERROR;
        }break;
        default:
            return BBinder::onTransact(code,data,reply,flags);
    }
}
};

简单说来，就是client调用transact发送请求，service通过onTransact接收到请求。刨除中间的实现来看，就像是Client端直接调用了binderTest方法似的。

运行结果如下：

先运行main_server,后台运行。然后执行main_client,通过binder，调用到了BinderTestService的binderTest方法，打印输出了Hello，World。

之前遇到的卡住的问题是这样，当直接执行的时候，现场如下：

addService时，直接返回-1。调查的过程比较曲折，结果却很简单，原因是由于main_server的权限不够，没有权限使用binder设备，所以返回了-1。这里用了临时性的对策，使用命令su将用户切换成超级用户，然后再执行可执行程序即可。

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嗯。。。没找到上传附件的地方。需要原代码包的私信吧

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