AndroidBinder1—Binder native框架

本文原创作者:Cloud Chou. 欢迎转载，请注明出处和本文链接

上一篇博客介绍了Binder系统架构，其中说到Binder框架，本地层和Java层各自有一套实现。本篇博客将介绍Binder本地框架。

Binder本地框架

本地Binder框架包含以下类(frameworks/native/libs/binder)：

RefBase， IInterface，BnInterface，BpInterface，BpRefBase，Parcel 等等

下图描述了实例《Binder service入门–创建native binder service》使用的ITestService与本地Binder框架类库的关系：(若看不清，请点击看大图)

native_binde_framework

  • 1) RefBase类(frameworks/native/include/utils/RefBase.h)

    引用的基类，android本地代码里采用了智能指针，有强指针，也有弱指针。不过不用纠结于这些细节。

  • 2) IInterface(frameworks/native/include/binder/IInterface.h)

    自定义的binder service接口必须继承自IInterface(如ITestService)，它的onAsBinder方法为抽象方法，该方法的实现在BpInterface和BnInterface模版类里。

  • 3) BpRefBase(frameworks/native/include/binder/Binder.h)

    客户端间接用到该类，用于保存IBinder指针，remote()方法即返回IBinder指针。

  • 4) ITestService

    声明的binder service接口，在该接口里会声明所有提供的服务方法(使用纯虚函数)，并用宏DECLARE_META_INTERFACE进行声明，这样会添加静 态字段descriptor，静态方法asInterface，虚方法getInterfaceDescriptor，以及构造函数和析构函数。另外只需 要使用IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)来即可定义用宏DECLARE_META_INTERFACE声明的这些方法和字段。

    DECLARE_META_INTERFACE宏的源码如下所示：

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    #define DECLARE_META_INTERFACE(INTERFACE)                           \
    static const android::String16 descriptor;                      \
    static android::sp<I##INTERFACE> asInterface(                   \
            const android::sp<android::IBinder>& obj);              \
    virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;\
    I##INTERFACE();                                                 \
    virtual ~I##INTERFACE();

    若使用DECLARE_META_INTERFACE(TestService); 则会扩展为:

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    static const android::String16 descriptor;                       \
static android::sp<ITestService> asInterface(                    \
            const android::sp<android::IBinder>& obj);           \
virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const; \
ITestService();                                                  \
virtual ~ITestService();

    宏函数IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)的源码如下所示：

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    #define IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)              \
    const android::String16 I##INTERFACE::descriptor(NAME);    \
    const android::String16&                                   \
            I##INTERFACE::getInterfaceDescriptor() const {     \
        return I##INTERFACE::descriptor;                       \
    }                                                          \
    android::sp<I##INTERFACE> I##INTERFACE::asInterface(       \
            const android::sp<android::IBinder>& obj)          \
    {                                                          \
        android::sp<I##INTERFACE> intr;                        \
        if (obj != NULL) {                                     \
            intr = static_cast<I##INTERFACE*>(                 \
                obj->queryLocalInterface(                      \
                        I##INTERFACE::descriptor).get());      \
            if (intr == NULL) {                                \
                intr = new Bp##INTERFACE(obj);                 \
            }                                                  \
        }                                                      \
        return intr;                                           \
    }                                                          \
    I##INTERFACE::I##INTERFACE() { }                           \
    I##INTERFACE::~I##INTERFACE() { }                          \

    若使用IMPLEMENT_META_INTERFACE(TestService, “android.TestServer.ITestService”)则会被替换成:

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    const android::String16 
    ITestService::descriptor("android.TestServer.ITestService"); \
    const android::String16&                                     \
            ITestService::getInterfaceDescriptor() const {       \
        return ITestService::descriptor;                         \
    }                                                            \
    android::sp<ITestService> ITestService::asInterface(         \
            const android::sp<android::IBinder>& obj)            \
    {                                                            \
        android::sp<ITestService> intr;                          \
        if (obj != NULL) {                                       \
            intr = static_cast<ITestService*>(                   \
                obj->queryLocalInterface(                        \
                        ITestService::descriptor).get());        \
            if (intr == NULL) {                                  \
                intr = new BpTestService(obj);                   \
            }                                                    \
        }                                                        \
        return intr;                                             \
    }                                                            \
    ITestService::ITestService() { }                             \
    ITestService::~ITestService() { }                            \

  • 5) BpInterface(frameworks/native/include/binder/Binder.h)

    该类是一个模版类，需和某个继承自IIterface的类结合使用。

    它的声明如下所示：

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     template<typename INTERFACE>
class BpInterface : public INTERFACE, public BpRefBase
{
public:
                                BpInterface(const sp<IBinder>& remote);
 
protected:
    virtual IBinder*            onAsBinder();
};

    因此BpInterface会继承两个类，一个父类是继承自IInterface的类，一个是BpRefbase，我们通常声明的客户端代理类会继承自BpInterface

  • 6) BnInterface(frameworks/native/include/binder/IInterface.h)

    该类也是一个模版类，需和某个继承自IIterface的类结合使用。

    它的声明如下所示：

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     template<typename INTERFACE>
class BnInterface : public INTERFACE, public BBinder
{
public:
    virtual sp<IInterface>      
        queryLocalInterface(const String16& _descriptor);
    virtual const String16&     getInterfaceDescriptor() const;
 
protected:
    virtual IBinder*            onAsBinder();
};

    因此BnInterface也会继承两个类，一个父类是继承自IInterface的binder service接口类，一个是代表Binder service服务端的BBinder类，我们通常声明的服务端类会直接继承自BnInterface。

    该类实现了IBinder声明的另外两个方法，queryLocalInterface和getInterfaceDescriptor。

再介绍一个重要的宏函数interface_cast，它的源码如下所示：

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template<typename INTERFACE>
inline sp<INTERFACE> interface_cast(const sp<IBinder>& obj)
{
    return INTERFACE::asInterface(obj);
}

若使用interface_cast < ITestService > (binder)，会被扩展为：

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inline sp< ITestService > interface_cast(const sp<IBinder>& obj)
{
    return ITestService::asInterface(obj);
}

而ITestService::asInterface方法是ITestService接口声明时使用DECLARE_META_INTERFACE(TestService)声明的函数

IServiceManager类图

从先前的博客《Binder IPC程序结构》 可知，servicemanager其实是init.rc里声明的本地服务，由init进程启动它作为一个单独的进程运行。不管是提供binder service的服务端还是使用binder service的客户端，都是在单独的进程，他们都需要首先获得servicemananger的IBinder指针，然后利用IBinder指针建立 IServiceManager接口对象。通过《Binder 机制详解—重要函数调用流程分析》我们已经知道如何获得servicemananger的IBinder指针，并利用该IBinder指针建立IServiceMananger接口对象。

IServiceManager相关类如下图所示：(若看不清，请点击看大图)

native_binder_framework_servicemananger

IServiceManager是表示servicemanager的接口，有如下方法：

1) getService获得binder service引用，

2) checkService获得binder service引用，

3) addService添加binder service，

4) listServices 列举所有binder service。

servicemanager的binder service服务端其实是在frameworks/base/cmds/servicemanager 里实现，BnServiceMananger实际上并未使用。BpServiceMananger就是利用获得的IBinder指针建立的 IServiceMananger对象的实际类型。

posted @ 2015-12-24 19:53  何人之名  阅读(425)  评论(2)    收藏  举报