android进程通信方式
Ⅰ Carson带你学Android:全面剖析Binder跨进程通信原理
从而全方位地介绍 Binder ,希望你们会喜欢。
在本文的讲解中,按照 大角度 -> 小角度 去分析 Binder ,即:
从而全方位地介绍 Binder ,希望你们会喜欢。
在讲解 Binder 前,我们先了解一些 Linux 的基础知识
具体请看文章: 操作系统:图文详解 内存映射
Binder 跨进程通信机制 模型 基于 Client - Server 模式
此处重点讲解 Binder 驱动作用中的跨进程通信的原理:
原因:
所以,原理图可表示为以下:
所以,在进行跨进程通信时,开发者只需自定义 Client & Server 进程 并 显式使用上述3个步骤,最终借助 Android 的基本架构功能就可完成进程间通信
注册服务后, Binder 驱动持有 Server 进程创建的 Binder 实体
此时, Client 进程与 Server 进程已经建立了连接
Client 进程 根据获取到的 Service 信息( Binder 代理对象),通过 Binder 驱动 建立与 该 Service 所在 Server 进程通信的链路,并开始使用服务
步骤1: Client 进程 将参数(整数a和b)发送到 Server 进程
步骤2: Server 进程根据 Client 进要求 调用 目标方法(即加法函数)
步骤3: Server 进程 将目标方法的结果(即加法后的结果)返回给 Client 进程
对比 Linux ( Android 基于 Linux )上的其他进程通信方式(管道、消息队列、共享内存、
信号量、 Socket ), Binder 机制的优点有:
特别地,对于从模型结构组成的Binder驱动来说:
不定期分享关于 安卓开发 的干货,追求 短、平、快 ,但 却不缺深度 。
Ⅱ Android ParcelFileDescriptor实现进程间通信
一个通信通道,实现跨进程的的Socket网络通信。
具体的通信通道的图如下。
android进程间通信是使用Binder来传数据,而Binder传输的数据,有一个最为基本的要求,就是要实现Parcelable接口。
ParcelFileDescriptor是android提供的一个数据结构。
ParcelFileDescriptor是可以用于进程间Binder通信的FileDescriptor。支持stream 写入和stream 读出
我们可以使用
来将PacecelFileDescriptor 与File对应起来,以实现进程间的文件共享。
我们也可以使用
来建立一个pipe通信通道,ParcelFileDescriptor数组第一个元素是read端,第二个元素是write端,通过write端的AutoCloseOutputStream和read端的AutoCloseInputStream,我们就可以实现进程见的数据流传输了。
发送端:
1. 业务层调用getOutputStream向通信层发起请求
2. 通信层通过creatPipe 建立一个ParcelFileDescriptor数组,并将write端的pipe[1]返回给业务层
3. 业务层得到pipe[1](ParcelFileDescriptor)后,可以通过AutoCloseOutputStream写入数据
4. 从通信层的pipe[0]的AutoCloseInputStream中读出数据通过socket发送出去
接收端:
1. 业务层调用getInputStream向通信层发起请求
2. 通信层通过creatPipe 建立一个ParcelFileDescriptor数组,并将read端的pipe[0]返回给业务层
3. 业务层得到pipe 0 后,可以通过AutoCloseInputStream读取数据。(如没有数据,则阻塞,一直等到有数据为止)
4. socket中读取数据,写入到通信层的pipe[1]的AutoCloseOutputStream。(pipe[1]一旦写入,第三步中pipe[2]就可以读取出数据)
Ⅲ android 进程间通信 rabbitmq
https://github.com/Harry-III/RabbitMQ-Android
上手了RabbitMQ?再来看看它的交换机(Exchange)吧
RabbitMQ的java应用(1) -- Rabbit Java Client使用
RabbitMQ(三)入门 —— RabbitMQ的五种模式和四种交换机
本例子是改编自上面的github链接
1、android端不采用轮询的方式请求服务器,有点类似推送的感觉,能即时收到服务器的信息
1、将rabbitmq放到单独的进程中
2、重新定义一些方法
1、在多进程中通过 message.replyTo 方法将通信方式传递给 Service端
2、rabbitmq的管道创建是要在线程里面,否则会报错
3、如果有2个用户都采用一个管道(管道名 A),当服务器将信息都输送到A管道后,哪个用户处理消息快,哪个用户得到的信息就多,所以最好就是每个用户一个管道
本项目 github
RabbitMQClient .java
RabbitMQUtil .java
Ⅳ Android:AIDL进程间通信基本框架
在某些业务场景下,我们需要在应用中单独开启一个进程进行一些操作。比如性能监控,如果让原始业务和性能监控本身的业务跑在同一个进程下,那么就会导致性能统计的数据的失真。
而进程间通信,一般采用AIDL机制的客户端与服务端通信。
AIDL只能传递如下几类数据:
当传递自定义 Parcelable 时,有三处地方需要注意:
当传递其他 aidl 接口时,同样必须要 import 这个 aidl 文件
编写完 aidl 文件后,make一下工程,会在 build 下的 generated 下的 source 下的 aidl 目录生成对应的接口类文件。aidl 接口其实就是 API 接口,通过实现对应接口类的 Stub 子类来实现具体的 API 逻辑;通过对应接口类的 Stub 子类的 asInterface 方法得到具体的实现类,调用具体的 API 方法。
一个基本的客户端服务端的通信结构一般包括如下功能
客户端的功能
服务端的功能
客户端的相关功能实现比较简单,麻烦的是服务端的功能。因为 AIDL 接口定义的都是服务端的接口,是由客户端来调用的。而想要实现服务端反向调用客户端则需要通过其他手段实现。
想要实现服务端主动连接客户端,最好的办法就是 服务端发送广播,客户端收到广播后再主动连接服务端 ,通过这种方式变相地实现服务端主动连接客户端的功能
想要实现服务端主动断开客户端,除了上面 发送广播是一种实现方式外,还可以通过 android 的系统API RemoteCallbackList,用包名作为key值来注册远程回调接口的方式,让服务端持有客户端的回调接口,服务端调用回调接口,客户端在回调接口中实现主动断开服务端 ,通过这种方式变量地实现服务端主动断开客户端的功能。而采用后者会显得更加优雅
既然所有的操作归根结底都是由客户端来完成的,那么客户端必须得有如下的功能模块:
服务端必须得有的功能模块:
那么,整体的通信流程就是如下的步骤:
首先是通信的 aidl 接口定义
然后是客户端的连接操作与断开连接操作,包括广播接收者的注册以及回调接口的实现
然后是客户端的拉取数据和推送数据操作
接着是服务端的 iBinder 接口的实现,完成回调接口的注册、业务子线程的开启和关闭、数据的推送和数据的拉取操作
然后是服务端的主动连接和主动断开连接操作
最后是服务端的 onUnbind 方法的实现,对回调接口进行反注册
服务端模仿 FloatViewPlugin 自定义插件,实现 IServicePlugin 接口,定制个性化的悬浮窗插件
客户端在 Appliaction 的 onCreate方法中初始化
在 MainActivity 上实现连接、断开、数据通信
Ⅳ android开发中跨进程通信有几种方式
在android SDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式,Activity、Content Provider、Broadcast和Service。
介绍
Activity可以跨进程调用其他应用程序;
Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据;
Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播;
Content Provider返回的是Cursor对象,而Service返回的是Java对象,这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务;
Ⅵ Android 进程间通信的几种实现方式
Android 进程间通信的几种实现方式
主要有4种方式:
这4种方式正好对应于android系统中4种应用程序组件:Activity、Content Provider、Broadcast和Service。
主要实现原理:
由于应用程序之间不能共享内存。为了在不同应用程序之间交互数据(跨进程通讯),AndroidSDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式进行交互数据,实现进程间通信主要是使用sdk中提供的4组组件根据实际开发情况进行实现数据交互。
详细实现方式:
Acitivity实现方式
Activity的跨进程访问与进程内访问略有不同。虽然它们都需要Intent对象,但跨进程访问并不需要指定Context对象和Activity的 Class对象,而需要指定的是要访问的Activity所对应的Action(一个字符串)。有些Activity还需要指定一个Uri(通过 Intent构造方法的第2个参数指定)。 在android系统中有很多应用程序提供了可以跨进程访问的Activity,例如,下面的代码可以直接调用拨打电话的Activity。
IntentcallIntent=newIntent(Intent.ACTION_CALL,Uri.parse("tel:12345678");
startActivity(callIntent);
Content Provider实现方式
Android应用程序可以使用文件或SqlLite数据库来存储数据。Content Provider提供了一种在多个应用程序之间数据共享的方式(跨进程共享数据)
应用程序可以利用Content Provider完成下面的工作
1. 查询数据
2. 修改数据
3. 添加数据
4. 删除数据
Broadcast 广播实现方式
广播是一种被动跨进程通讯的方式。当某个程序向系统发送广播时,其他的应用程序只能被动地接收广播数据。这就象电台进行广播一样,听众只能被动地收听,而不能主动与电台进行沟通。在应用程序中发送广播比较简单。只需要调用sendBroadcast方法即可。该方法需要一个Intent对象。通过Intent对象可以发送需要广播的数据。
Service实现方式
常用的使用方式之一:利用AIDL Service实现跨进程通信
这是我个人比较推崇的方式,因为它相比Broadcast而言,虽然实现上稍微麻烦了一点,但是它的优势就是不会像广播那样在手机中的广播较多时会有明显的时延,甚至有广播发送不成功的情况出现。
注意普通的Service并不能实现跨进程操作,实际上普通的Service和它所在的应用处于同一个进程中,而且它也不会专门开一条新的线程,因此如果在普通的Service中实现在耗时的任务,需要新开线程。
要实现跨进程通信,需要借助AIDL(Android Interface Definition Language)。Android中的跨进程服务其实是采用C/S的架构,因而AIDL的目的就是实现通信接口。
总结
跨进程通讯这个方面service方式的通讯远远复杂于其他几种通讯方式,实际开发中Activity、Content Provider、Broadcast和Service。4种经常用到,学习过程中要对没种实现方式有一定的了解。
Ⅶ Android跨进程通信
本文整理和引用他人的笔记,旨在个人复习使用。
参考链接:
https://blog.csdn.net/fanleiym/article/details/83894399
https://github.com/274942954/AndroidCollection/blob/master/Docs/Android%E7%9F%A5%E8%AF%86%E7%82%B9%E6%B1%87%E6%80%BB.md#%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%94%9F%E5%91%BD%E5%91%A8%E6%9C%9F
https://www.kaelli.com/4.html
https://carsonho.blog.csdn.net/article/details/73560642?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog--1.e_weight&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog--1.e_weight
默认情况下,一个app只会运行在一个进程中,进程名为app的包名。
1. 分散内存的占用
Android系统对每个应用进程的内存占用是有限制的,占用内存越大的进程,被系统杀死的可能性就越大。使用多进程可以减少主进程占用的内存,避免OOM问题,降低被系统杀死的概率。
2. 实现多模块
一个成熟的应用一定是多模块化的。项目解耦,模块化,意味着开辟新的进程,有独立的JVM,带来数据解耦。模块之间互不干预,团队并行开发,同时责任分工也很明确。
3. 降低程序奔溃率
子进程崩溃不会影响主进程的运行,能降低程序的崩溃率。
4. 实现一些特殊功能
比如可以实现推送进程,使得主进程退出后,能离线完成消息推送服务。还可以实现守护进程,来唤醒主进程达到保活目的。还可以实现监控进程专门负责上报bug,进而提升用户体验。
android:process 属性的值以冒号开头的就是 私有进程 ,否则就是 公有进程 。当然命名还需要符合规范,不能以数字开头等等。
1. 前台进程
2. 可见进程
3. 服务进程
4. 后台进程
5. 空进程
Android 会将进程评定为它可能达到的最高级别。另外服务于另一进程的进程其级别永远不会低于其所服务的进程。
创建新的进程时会创建新的Application对象,而我们通常在Application的onCreate方法中只是完成一些全局的初始化操作,不需要多次执行。
解决思路:获取当前进程名,判断是否为主进程,只有主进程的时候才执行初始化操作
获取当前进程名的两种方法:
Application中判断是否是主进程(方法1例子):
Serializable 和 Parcelable是数据序列化的两种方式,Android中只有进行序列化过后的对象才能通过intent和Binder传递。
通常序列化后的对象完成传输后,通过反序列化获得的是一个新对象,而不是原来的对象。
Serializable是java接口,位于java.io的路径下。Serializable的原理就是把Java对象序列化为二进制文件后进行传递。Serializable使用起来非常简单,只需直接实现该接口就可以了。
Parcelable是Google为了解决Serializable效率低下的问题,为Android特意设计的一个接口。Parcelable的原理是将一个对象完全分解,分解成可以传输的数据类型(如基本数据类型)再进行传递。
通常需要存到本地磁盘的数据就使用Serializable,其他情况就使用效率更高的Parcelable。
IPC 即 Inter-Process Communication (进程间通信)。Android 基于 Linux,而 Linux 出于安全考虑,不同进程间不能之间操作对方的数据,这叫做“进程隔离”。
每个进程的虚拟内存空间(进程空间)又被分为了 用户空间和内核空间 , 进程只能访问自身用户空间,只有操作系统能访问内核空间。
由于进程只能访问自身用户空间,因此在传统的IPC中,发送进程需要通过_from_user(系统调用)将数据从自身用户空间拷贝到内核空间,再由接受进程通过_to_user从内核空间复拷贝到自身用户空间,共需要拷贝2次,效率十分低下。Android采用的是Binder作为IPC的机制,只需复制一次。
Binder翻译过来是粘合剂,是进程之间的粘合剂。
Binder IPC通信的底层原理是 通过内存映射(mmap),将接收进程的用户空间映射到内核空间 ,有了这个映射关系,接收进程就能通过用户空间的地址获得内核空间的数据,这样只需发送进程将数据拷贝到内核空间就可完成通讯。
一次完整的Binder IPC通信:
从IPC的角度看,Binder是一种跨进程通信机制(一种模型),Binder 是基于 C/S 架构的,这个通信机制中主要涉及四个角色:Client、Server、ServiceManager和Binder驱动。
Client、Server、ServiceManager都是运行在用户空间的进程,他们通过系统调用(open、mmap 和 ioctl)来访问设备文件/dev/binder,从而实现与Binder驱动的交互。Binder驱动提供进程间通信的能力(负责完成一些底层操作,比如开辟数据接受缓存区等),是Client、Server和ServiceManager之间的桥梁。
Client、Server就是需要进行通信两个的进程,通信流程:
细心的你一定发现了,注册服务和获得服务本身就是和ServiceManager进行跨进程通信。其实和ServiceManager的通信的过程也是获取Binder对象(早已创建在Binder驱动中,携带了注册和查询服务等接口方法)来使用,所有需要和ServiceManager通信的进程,只需通过0号引用,就可以获得这个Binder对象了。
AIDL内部原理就是基于Binder的,可以借此来分析Binder的使用。
AIDL是接口定义语言,简短的几句话就能定义好一个复杂的、内部有一定功能的java接口。
先看看ICallBack.aidl文件,这里定义了一个接口,表示了服务端提供的功能。
被定义出来的java接口继承了IInterface接口,并且内部提供了一个Stub抽象类给服务端(相当于封装了一下,服务端只需继承这个类,然后完成功能的里面具体的实现)。
参考: https://www.cnblogs.com/sqchen/p/10660939.html
(以下是添加了回调的最终实现,可以看参考链接一步一步来)
为需要使用的类,创建aidl文件。
系统会自动在main文件下生成aidl文件夹,并在该文件夹下创建相应目录。
在java相同路径下创建Student类,这里不能使用@Parcelize注解,否则会报错
创建IStudentService.aidl,定义了一个接口,该接口定义了服务端提供的功能。创建完后rebuild一下项目 (每次创建和修改定义接口文件都要rebuild一下)
创建在服务端的StudentService
可以看见有回调,说明客户端也提供了接口给服务端来回调(双向通信,此时客户端的变成了服务端),即ICallBack.aidl
客户端是通过Binder驱动返回的Binder调用StudentService里的具体实现方法
AIDL使用注意:
Messenger可以在不同进程中传递 Message 对象,在Message中放入我们需要传递的数据,就可以轻松地实现数据的进程间传递了。Messenger 是一种轻量级的 IPC 方案,是对AIDL的封装,底层实现是 AIDL。
使用详见: https://blog.csdn.net/qq951127336/article/details/90678698
Ⅷ Android IPC机制
IPC是指两个进程之间进行数据交互的过程,即:跨进程通信。
进程是一个执行单,在移动设备上指一个程序或者一个应用。一个进程可以有多个线程,也可以只有一个线程,即主线程。在Android里边,主线程也叫作UI线程,要是在主线程执行大量耗时任务,就会造成界面无法响应,ANR问题,解决这类问题,把耗时操作放在子线程就好。
在Android中,最有特色的进程间通信就是Binder,Binder轻松的实现了进程间的通信。
给四大组件 Activity、Service、Receiver、ContentProvider 在AndroidMenifeist中指定 android:process 属性,可以指定其运行的进程。
: 开头的线程是当前应用的私有进程,其它应用不可以和它跑在同一个进程中,而不以 : 开头的属于全局进程,其他应用通过ShareUID方式可以和它跑在一个进程中。
Android为了每一个应用(进程)都分配了独立的虚拟机,不同的虚拟机在内存分配上有不同的地址空间。
多进程会造成如下几个反面方面的问题:
为了解决这些问题,系统提供了跨进程通信方法,虽然不能直接共享内存,但是可以实现数据共享。Intent来传递数据,共享文件,基于Binder的Messenger,ContentProvider,AIDL和Socket。
当我们需要通过Intent和Binder传输数据,或者我们需要把对象持久化到存储设备上,再或者通过网络传输给其它客户端时,Serializable和Parcelable接口可以完成对象的序列化过程。
Serialzable是java提供的序列化接口,是一个空接口,为对象同序列化和反序列化操作。
想让一个类对象实现序列化,只需要这个类实现Serialzable接口,并声明一个serialVersionUID即可,serialVersionUID可以声明成1L或者IDE根据当前类接口自动生成它的hash值。
没有serialVersionUID不影响序列化,但是可能会影响反序列化。序列化时,系统当前类的serialVersionUID写入序列化文件中,当反序列化时,回去检测文件中的serialVersionUID,看它是否和当前类的serialVersionUID一致,如果不一致,无法完成反序列化。
Seriallizable用起来简单但是开销大,序列化和反序列过程需要大量的I/O操作,而Parcelable是Android序列化方式,更适合Android平台,效率更高。Parcelable主要用于内存序列化上,而Seriallizable更适用于序列化到本地存储设备,或者将对象序列化后通过网络传输到别的客户端。
Activity、Service、Receiver都支持在 Intent中传递Bundle数据,Bundle实现了Pareclable接口,所以它可以方便地在不同进程间传输。
Android基于Linux,使得其并发读写文件可以没有限制的进行,两个进程可以通过读写一个文件来交换数据。共享数据对文件格式没有要求,双反约定就行。使用文件共享很有可能出问题。
SharedPreferences是个特例,虽然也是属于文件的一种,但是由于系统对它的读写有一定的缓存策略,即在内存中会有一份SharedPreferences文件的缓存,因此在多进程模式下,系统对他的读写变得不可靠,高并发的时候,很大可能会丢失数据。
Messenger可以在不同的进程中传递Message对象,在Message中存入我们需要传递的数据,就可以实现数据的跨进程传递。它是一种轻量级的IPC方案,底层实现是AIDL。
Messenger对AIDL做了封装,使得我们可以更便捷的实现跨进程通信,它一次只处理一个请求,在服务端不用考虑线程同步问题,在服务端不存在并发执行的情形。实现一个Messenger有如下几个步骤:
在服务端创建一个Service,同时创建一个Handler,并通过它来创建一个Messenger对象,然后再Service的onBind中返回这个Messenger对象底层Binder即可。
绑定服务端Service,绑定成功后用服务端返回的IBinder对象创建一个Messenger。通过这个对象就可以向服务端发消息了。如果需要服务端回应客户端,就需要和服务端一样,创建一个Handler,并通过它来创建一个Messenger对象,然后把这个Messenger对象通过Message的replyTo参数传给服务端,服务端可以通过这个replyTo参数回应客户端。
首先要创建一个Service用来监听客户端的连接请求,然后创建一个AIDL文件,将暴露给客户端的接口在这个AIDL文件中声明,最后在Service中实现AIDL接口即可。
绑定服务端的Service,将服务端返回的Binder对象转成AIDL接口所属的类型,接着就可可以范文AIDL里边的方法了。
在AIDL文件中,并不是所有的额数据类型都是可以使用的。
以上6种数据就是AIDL所支持的所有类型,其中自定义的Parecelable对象和AIDL对象必须显示的import,不管是否和当前的AIDL文件位于同一个包。
AIDL文件中用到了自定义的Parcelable对象,必须新建一个同名的AIDL文件,在其中声明它为parcelable类型。
AIDL中除了基础数据类型,其它类型参数都需要标上方向:in、out、inout,in是输入型参数,out是输出型参数,inout是输入输出型参数。
上面是远程服务端示例,AIDL方法在服务端的Binder线程池中执行,因此各个客户端同时连接的时候,会存在多个线程同时访问的情形,所以要在AIDL中处理线程同步,这个CopyOnWriteArrayList支持并发的读写。
AIDL所支持的是一个抽象的List,只是一个接口,因此虽然服务端返回的是CopyOnWriteArrayList,当时Binder会按照List规范去范文数据并最终形成一个ArrayList传递给客户端。
ServiceConnection 的回调方法在UI线程中运行,服务端的方法有可能很久才能执行完毕,需要考虑ANR的问题。
服务的方法本省就运行再Binder线程池中,本身可以执行大量耗时操作,不要去服务端方法中开县城去进行异步任务。
客户端
服务端
RemoteCallbackList是系统提供专门用于删除跨进程listener的,它的内部有一个Map结构,用来保存所有的AIDL回调,这个Map的key就是Binder类型,value是CallBack类型。
客户端解注册的时候,我们只需要遍历服务端所有的listener,找出那个和接注册listener具有相同的Binder对象的服务端listener并把它删除即可。
RemoteCallbackList的beginBroadcast和finishBroadcast必须配对使用。
ContentProvider是Android专门提供不同应用间进行数据共享的方式。底层实现一样是Binder。
系统预置了许多ContentProvider,比如通讯录,日程信息表,只需要通过ContentResolver的query、update、insert、delete方法即可。
Ⅸ android开发中跨进程通信有几种方式
Android进程间通信的几种方式 定义多进程
第一:Android应用中使用多进程只有一个办法(用NDK的fork来做除外),就是在AndroidManifest.xml中声明组件时,用android:process属性来指定。
不知定process属性,则默认运行在主进程中,主进程名字为包名。
android:process = package:remote,将运行在package:remote进程中,属于全局进程,其他具有相同shareUID与签名的APP可以跑在这个进程中。
android:process = :remote ,将运行在默认包名:remote进程中,而且是APP的私有进程,不允许其他APP的组件来访问。
第二:多进程引发的问题
静态成员和单例失效:每个进程保持各自的静态成员和单例,相互独立。
线程同步机制失效:每个进程有自己的线程锁。
SharedPreferences可靠性下降:不支持并发写,会出现脏数据。
Application多次创建:不同进程跑在不同虚拟机,每个虚拟机启动会创建自己的Application,自定义Application时生命周期会混乱。
综上,不同进程拥有各自独立的虚拟机,Application,内存空间,由此引发一系列问题。
第三: 进程间通信
Bundle/Intent传递数据:
可传递基本类型,String,实现了Serializable或Parcellable接口的数据结构。Serializable是Java的序列化方法,Parcellable是Android的序列化方法,前者代码量少(仅一句),但I/O开销较大,一般用于输出到磁盘或网卡;后者实现代码多,效率高,一般用户内存间序列化和反序列化传输。
文件共享:
对同一个文件先后写读,从而实现传输,Linux机制下,可以对文件并发写,所以要注意同步。顺便一提,Windows下不支持并发读或写。
Messenger:
Messenger是基于AIDL实现的,服务端(被动方)提供一个Service来处理客户端(主动方)连接,维护一个Handler来创建Messenger,在onBind时返回Messenger的binder。
双方用Messenger来发送数据,用Handler来处理数据。Messenger处理数据依靠Handler,所以是串行的,也就是说,Handler接到多个message时,就要排队依次处理。
AIDL:
AIDL通过定义服务端暴露的接口,以提供给客户端来调用,AIDL使服务器可以并行处理,而Messenger封装了AIDL之后只能串行运行,所以Messenger一般用作消息传递。
通过编写aidl文件来设计想要暴露的接口,编译后会自动生成响应的java文件,服务器将接口的具体实现写在Stub中,用iBinder对象传递给客户端,客户端bindService的时候,用asInterface的形式将iBinder还原成接口,再调用其中的方法。
ContentProvider:
系统四大组件之一,底层也是Binder实现,主要用来为其他APP提供数据,可以说天生就是为进程通信而生的。自己实现一个ContentProvider需要实现6个方法,其中onCreate是主线程中回调的,其他方法是运行在Binder之中的。自定义的ContentProvider注册时要提供authorities属性,应用需要访问的时候将属性包装成Uri.parse("content://authorities")。还可以设置permission,readPermission,writePermission来设置权限。 ContentProvider有query,delete,insert等方法,看起来貌似是一个数据库管理类,但其实可以用文件,内存数据等等一切来充当数据源,query返回的是一个Cursor,可以自定义继承AbstractCursor的类来实现。
Socket:
学过计算机网络的对Socket不陌生,所以不需要详细讲述。只需要注意,Android不允许在主线程中请求网络,而且请求网络必须要注意声明相应的permission。然后,在服务器中定义ServerSocket来监听端口,客户端使用Socket来请求端口,连通后就可以进行通信。
Ⅹ Android通信方式篇(七)-Binder机制(Native层(下))
本篇文章针对向ServiceManager注册服务 和 获取服务两个流程来做总结。在这两个过程中,ServiceManager都扮演的是服务端,与客户端之间的通信也是通过Binder IPC。
在此之前先了解下Binder的进程与线程的关系:
用户空间 :ProcessState描述一个进程,IPCThreadState对应一个进程中的一个线程。
内核空间 :binder_proc描述一个进程,统一由binder_procs全局链表保存,binder_thread对应进程的一个线程。
ProcessState与binder_proc是一一对应的。
Binder线程池 :每个Server进程在启动时会创建一个binder线程池,并向其中注册一个Binder线程;之后Server进程也可以向binder线程池注册新的线程,或者Binder驱动在探测到没有空闲binder线程时会主动向Server进程注册新的的binder线程。对于一个Server进程有一个最大Binder线程数限制15,(#define DEFAULT_MAX_BINDER_THREADS 15)。对于所有Client端进程的binder请求都是交由Server端进程的binder线程来处理的。我的理解是:binder线程是进程进行binder ipc时的一条数据处理路径。
MediaPlayerService向ServiceManager注册过程如下:
相关类:
整个过程总结如下:
1 获取BpServiceManager 与 BpBinder
由defaultServiceManager()返回的是BpServiceManager,同时会创建ProcessState对象和BpBinder对象。然后通过BpBinder执行transact,把真正工作交给IPCThreadState来处理。
2 BpBinder transact
Binder代理类调用transact()方法,真正工作还是交给IPCThreadState来进行transact工作。
3 通过IPCThreadState 包装并转换数据并进行transact事务处理
每个线程都有一个IPCThreadState,每个IPCThreadState中都有一对Parcel变量:mIn、mOut。相当于两根数据管道:
最后执行talkWithDriver。
writeTransactionData:将BC Protocol + binder_transaction_data结构体 写入mOut, 然后执行waitForResponse:
由talkWithDriver将数据进一步封装到binder_write_read结构体,通过ioctl(BINDER_WRITE_READ)与驱动通信。同时等待驱动返回的接收BR命令,从mIn取出返回的数据。
mIn包装的数据结构(注册服务handle = 0 ,code 为ADD_SERVICE_TRANSACTION):
4 Binder Driver
把binder_write_read结构体write_buffer里数据取出来,分别得到BC命令和封装好数据的事务binder_transaction_data, 然后根据handler,在当前binder_proc中,找到相应的binder_ref,由binder_ref再找到目标binder_node实体,由目标binder_node再找到目标进程binder_proc。然后就是插入数据:当binder驱动可以找到合适的线程,就会把binder_transaction节点插入到servciemanager的线程的todo队列中,如果找不到合适的线程,就把节点之间插入servciemanager的binder_proc的todo队列。
5 ServiceManager
经过Binder Driver的处理,数据已经到了ServiceManager进程,在BR_TRANSACTION的引导下,在binder_loop()中执行binder_parser()取出数据,执行do_add_service()操作,最终向 svcinfo 列表中添加已经注册的服务(没有数据的返回)。最后发送 BR_REPLY 命令唤醒等待的线程,通知注册成功。结束MediaPlayerService进程 waitForResponse()的状态,整个注册过程结束。
获取服务的过程与注册类似,首先 ServiceManager 向 Binder 驱动发送 BC_TRANSACTION 命令携带 CHECK_SERVICE_TRANSACTION 命令,同时获取服务的线程进入等待状态 waitForResponse()。Binder 驱动收到请求命令向 ServiceManager 的发送 BC_TRANSACTION 查询已注册的服务,会区分请求服务所属进程情况。
查询到直接响应 BR_REPLY 唤醒等待的线程。若查询不到将与 binder_procs 链表中的服务进行一次通讯再响应。
以startService为例来简单总结下执行流程:
3.1 从方法执行流程来看:
Client :
1 AMP.startService 标记方法以及通过Parcel包装数据;
2 BinderProxy.transact 实际调用native的 android_os_BinderProxy_transact 传递数据;
3 获取BpServiceManager 与 BpBinder 同时会创建ProcessState。然后通过BpBinder执行transact,把真正工作交给IPCThreadState来处理;
4 IPC.transact 主要执行writeTransactionData,将上层传来的数据重新包装成binder_transaction_data,并将BC Protocol + binder_transaction_data结构体 写入mOut;
5 IPC waitForResponse talkWithDriver + 等待返回数据;
6 talkWithDriver 将数据进一步封装成binder_write_read,通过ioctl(BINDER_WRITE_READ)与驱动通信;
Kernel :
7 binder ioctl 接收BINDER_WRITE_READ ioctl命令;
8 binder_ioctl_write_read 把用户空间数据ubuf拷贝到内核空间bwr;
9 binder_thread_write 当bwr写缓存有数据,则执行binder_thread_write;当写失败则将bwr数据写回用户空间并退出;
10 binder_transaction 找到目标进程binder_proc并插入数据到目标进程的线程todo队列,最终执行到它
时,将发起端数据拷贝到接收端进程的buffer结构体;
11 binder_thread_read 根据binder_transaction结构体和binder_buffer结构体数据生成新的binder_transaction_data结构体,写入bwr的read_buffer,当bwr读缓存有数据,则执行binder_thread_read;当读失败则再将bwr数据写回用户空间并退出;最后,把内核数据bwr拷贝到用户空间ubuf。
12 binder_thread_write + binder_ioctl BR命令和数据传递
Server:
13 IPC.executeCommand 解析kernel传过来的binder_transaction_data数据,找到目标BBinder并调用其transact()方法;
14 IPC.joinThreadPool 采用循环不断地执行getAndExecuteCommand()方法, 处理事务。当bwr的读写buffer都没有数据时,则阻塞在binder_thread_read的wait_event过程. 另外,正常情况下binder线程一旦创建则不会退出.
15 BBinder.transact 到Binder.exeTransact 调用 AMN.onTransact
16 AMN.onTransact 把数据传递到AMS.starService去执行
17 AMS.starService Server处理了Client的请求了
然后原路replay回去,talkWithDriver 到Kernel ,然后找到Client进程,把数据拷贝到read_buffer里,最终唤醒IPC,把反馈传递回AMP.startService。完成启动服务。
3.2 从通信协议流程来看:
非oneWay:
oneway:
oneway与非oneway区别: 都是需要等待Binder Driver的回应消息BR_TRANSACTION_COMPLETE. 主要区别在于oneway的通信收到BR_TRANSACTION_COMPLETE则返回,而不会再等待BR_REPLY消息的到来. 另外,oneway的binder IPC则接收端无法获取对方的pid.
3.3 从数据流来看
从用户空间开始:
进入驱动后:
回到用户空间:
参考:
http://gityuan.com/2016/09/04/binder-start-service/
http://gityuan.com/2015/11/28/binder-summary/
http://gityuan.com/2015/11/14/binder-add-service/
http://gityuan.com/2015/11/15/binder-get-service/