1. Binder簡介 1.1 What is Binder?     Android Dev Doc：Base class for a remotable object, the core part of a lightweight remote procedure call mechanism defined by . This class is an implementation of IBinder that provides standard local implementation of such an object.     Binder是一個遠端物件的基類，是一個輕量級遠端通訊機制的核心部分，通過IBinder定義。Binder類實現IBinder介面，並通過提供標準的本地介面物件實現IBinder。     我們以前也接觸過一些IPC方式，比如：管道（pipe）、有名管道（FIFO）、訊號（signal）、訊息佇列、共享記憶體、套接字（socket）等，但是Android系統並沒有採取這些方式，而是使用Binder完成IPC。 1.2 why is Binder？     由於移動裝置的特殊性，在IPC要儘量滿足兩個方面的要求：安全性高、傳輸效能高。 首先從傳輸效能上看：     socket傳輸效率低，開銷大，因此主要還是用於跨網路的程序間通訊。訊息佇列和管道採用的是儲存轉發方式，即資料先從傳送方快取區拷貝到核心開闢的快取區中，然後再從核心快取區拷貝到接收方快取區，

至少有兩次拷貝過程。 表1 各種IPC方式資料拷貝次數

IPC	資料拷貝次數
共享記憶體	0
Binder	1
Socket/管道/訊息佇列	2

其次從安全性上看：     傳統的IPC其實是沒有任何安全措施，完全依賴上層協議來確保，其接收方無法獲得對方程序可靠的UID/PID，從而無法鑑別對方身份。但是Binder會為傳送方新增UID/PID身份（由系統新增），安全性高。 1.3 Binder的注意事項    有一點我們需要牢記在心：當我們的程序被“Kill”，那麼就需要在該程序重啟時重新建立一個Binder物件並re-attach到該程序。例如，當你如果在Activity裡面使用Binder，如果你的Activity未啟動，那麼它就隨意可能會系統回收。當Activity重建時，你需要重建一個新的Binder物件並放在正確的地方。當然你也需要注意你的程序因其他原因而啟動（比如收到廣播），那麼這種情況activity不會重建也就不會跑到建立Binder物件的程式碼了。

1.4 AIDL   如果大家有興趣閱讀Android原始碼的話，就會發現Android FrameWork層存在著很多Binder機制。因此理解Binder的工作原理是很重要的。為了能讓咱們程式設計師能很簡單地使用Binder，Android為我們提供了一個非常簡單地使用Binder的工具，AIDL。那麼如何使用AIDL呢？請參考Android官方文件：http://developer.android.com/guide/components/aidl.html。     這裡主要分析下，AIDL檔案自動生成的JAVA檔案。aidl檔名為：IAidlCall.aidl，程式碼如下。

package com.example.aidldemo;
 interface IAidlCall{
 String getName();
}
 

    自動生成的IAidlCall.java，程式碼如下。

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: /Users/chenjiawei/Documents/AndroidSpace/ClientDemo/src/com/example/aidldemo/IAidlCall.aidl
 */
package com.example.aidldemo;

public interface IAidlCall extends android.os.IInterface {
	/** Local-side IPC implementation stub class. */
	public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements
			com.example.aidldemo.IAidlCall {
		// Binder的唯一標示，一般用當前Binder的類名來標示
		private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.aidldemo.IAidlCall";

		/** Construct the stub at attach it to the interface. */
		public Stub() {
			this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
		}

		/**
		 * Cast an IBinder object into an com.example.aidldemo.IAidlCall
		 * interface, generating a proxy if needed.
		 */
		public static com.example.aidldemo.IAidlCall asInterface(
				android.os.IBinder obj) {
			if ((obj == null)) {
				return null;
			}
			android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
			if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.aidldemo.IAidlCall))) {
				return ((com.example.aidldemo.IAidlCall) iin);
			}
			return new com.example.aidldemo.IAidlCall.Stub.Proxy(obj);
		}

		@Override
		public android.os.IBinder asBinder() {
			return this;
		}

		@Override
		public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data,
				android.os.Parcel reply, int flags)
				throws android.os.RemoteException {
			switch (code) {
			case INTERFACE_TRANSACTION: {
				reply.writeString(DESCRIPTOR);
				return true;
			}
			case TRANSACTION_getName: {
				data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
				java.lang.String _result = this.getName();
				reply.writeNoException();
				reply.writeString(_result);
				return true;
			}
			}
			return super.onTransact(code, data, reply, flags);
		}

		private static class Proxy implements com.example.aidldemo.IAidlCall {
			private android.os.IBinder mRemote;

			Proxy(android.os.IBinder remote) {
				mRemote = remote;
			}

			@Override
			public android.os.IBinder asBinder() {
				return mRemote;
			}

			public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
				return DESCRIPTOR;
			}

			@Override
			public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException {
				android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
				android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
				java.lang.String _result;
				try {
					_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
					mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getName, _data, _reply, 0);
					_reply.readException();
					_result = _reply.readString();
				} finally {
					_reply.recycle();
					_data.recycle();
				}
				return _result;
			}
		}

		static final int TRANSACTION_getName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
	}

	public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException;
}

    IAidlCall是一個介面，其繼承於android.os.IInterface。所以AIDL自動生成的java檔案都要繼承該介面，該介面程式碼如下。

/**
 * Base class for Binder interfaces.  When defining a new interface,
 * you must derive it from IInterface.
 */
public interface IInterface
{
    /**
     * Retrieve the Binder object associated with this interface.
     * You must use this instead of a plain cast, so that proxy objects
     * can return the correct result.
     */
    public IBinder asBinder();
}

    IAidlCall介面中聲明瞭一個靜態內部抽象類Stub，該類繼承Binder類並實現IAidlCall介面。因此Stub其實就是一個Binder類。 在我們實際的使用AIDL過程中，客戶端和服務端都要與Stub打交道。在服務端中，我們需要實現Stub類，程式碼如下。

public class MyServiceImpl extends IAidlCall.Stub {

   @Override
   public String getName() throws RemoteException {

     return "Jack";
   }

}

在客戶端中，我們需要呼叫Stub類中的asInterface方法來得到IAidlCall物件，程式碼如下。

private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {

		@Override
		public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
			// TODO Auto-generated method stub
		}

		@Override
		public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
			// TODO Auto-generated method stub
			call = IAidlCall.Stub.asInterface(service);
			try {
				Toast.makeText(getApplicationContext(), call.getName(),
						Toast.LENGTH_LONG).show();
			} catch (RemoteException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	};

接著我們看下asInterface方法中的程式碼，看完該方法我們就可以瞭解IAidlCall.java工作流程。

/**
* Cast an IBinder object into an com.example.aidldemo.IAidlCall

* interface, generating a proxy if needed.

*/

public static com.example.aidldemo.IAidlCall asInterface(android.os.IBinder obj) {

     //首先判斷IBinder是否為空，因為Binder可以“死亡”，前面的有提過
     if ((obj == null)) {
         return null;
     }
     //這裡queryLocalInterface方法得到IInterface物件，這是通過attachInterface賦值過去的
     android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
    //如果iin不為空並且是IAidlCall例項則將其強轉成IAidlCall物件並返回
    if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.aidldemo.IAidlCall))){ 
         return ((com.example.aidldemo.IAidlCall) iin);
     }
   //如果lin為空或者不是IAidlCall例項，則返回Proxy物件
   return new com.example.aidldemo.IAidlCall.Stub.Proxy(obj);
}

這裡我們可以看到一個Proxy類，該類是Stub裡的靜態類且繼承於IAidlCall，在Proxy類中有真正完成getName()方法實現的過程。實現getName方法的程式碼如下。

	@Override
	public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException {
		android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
		android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
		java.lang.String _result;
		try {
			_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
			mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getName, _data, _reply, 0);
			_reply.readException();
			_result = _reply.readString();
		} finally {
			_reply.recycle();
			_data.recycle();
		}
		return _result;
	}

這裡需要注意的是_data、_reply兩個Parcel物件和transact方法。 _data是入參序列，如果呼叫的遠端方法需要入參就通過_data的writeInt、writeLong等方法將引數寫入_data中。 _reply是方法的返回值序列，如果呼叫的遠端方法有返回值，就通過_reply的readInt、readLong等方法將引數讀到_reply中。 這裡最主要的方法是transact(intcode, Parceldata, Parcelreply, intflags)方法。 1）第一個引數code代表的是方法的程式碼，例如getName()的方法code為， static final int TRANSACTION_getName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0); 知道code就能知道呼叫的是哪個方法。 2）第二個引數是指遠端方法的入參。 3）第三個引數是指遠端方法的返回值。 4）第四個引數是指額外操作標誌，0代表的是普通的RPC，其他值代表的是one-way RPC。 因此我們，可以通過模仿寫出transact方法所需要的引數，通過RemoteObject(Binder)呼叫其transact方法就可以完成遠端方法的呼叫，最後會給出相應地例子。 Binder中transact方法實現程式碼如下。

    /**
     * Default implementation rewinds the parcels and calls onTransact.  On
     * the remote side, transact calls into the binder to do the IPC.
     */
    public final boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply,
            int flags) throws RemoteException {
        if (false) Log.v("Binder", "Transact: " + code + " to " + this);
        if (data != null) {
            data.setDataPosition(0);
        }
        boolean r = onTransact(code, data, reply, flags);
        if (reply != null) {
            reply.setDataPosition(0);
        }
        return r;
    }

從該程式碼中我們可以看到呼叫了onTransact方法，在該方法中會把遠端方法返回值寫入到_reply中。在IAidlCall介面中的Stub類中，我們可以看到onTransact方法的實現，程式碼如下。

	@Override
	public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
		switch (code) {
		case INTERFACE_TRANSACTION: {
			reply.writeString(DESCRIPTOR);
			return true;
		}
		case TRANSACTION_getName: {
			data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
			java.lang.String _result = this.getName();
			reply.writeNoException();
			// 這裡將getName的返回值寫入到reply中
			reply.writeString(_result);
			return true;
		}
	}
		return super.onTransact(code, data, reply, flags);
	}

至此，我們分析完了IAidlCall介面類及其工作過程。其實我們也可以完全自己動手寫出IAidlCall.java，在《Android開發藝術探索》書中就有給出相應地例子。下面可以看看AIDL的工作圖。
這裡有兩點需要注意： 首先，當客戶端發起遠端請求的時候，由於當前程序會被掛起直到服務端程序返回資料，所以如果一個遠端方法是很耗時的，那麼不能在UI執行緒中發起此遠端請求；其次，由於服務端的Binder方法執行在Binder的執行緒池中，所以Binder方法不管是否耗時都應該採用同步的方式去實現，因為它已經執行在一個執行緒中了。 通過以上介紹，可以大致瞭解了Binder的工作方式，後續還將繼續深入瞭解，當然也不會太深，都是結合《Android開發藝術探索》和工作上所碰到的問題進行概述。