Android Native Binder 通訊

daiyinghua 7年前發布 | 7K 次閱讀安卓開發 Android開發移動開發

Binder是Android系統獨有的一種IPC通信機制，貫穿在整個Android系統中。

Binder通信使用C/S架構，除了C/S架構所包括的Client端和Server端外，Android還有一個ServiceManager端，用來注冊和查詢服務。（注意這里的ServiceManager是指底層和驅動交互實現服務的注冊和查詢，并非Java類中的ServiceManager，這點很容易搞混）下面這張來自鄧凡平老師博客的圖片可以形象描繪出他們三者之間的關系。

根據上面的圖，可以看出：

Server進程注冊服務到ServiceManager，此時Server是ServiceManager的客戶端，ServiceManager是服務端。
Client進程使用服務，必須先要通過ServerManager獲取相應的服務信息。此時Client是客戶端，ServiceManager是服務端。
Client根據得到的服務信息建立與服務所在的Server進程通信的通路，然后就可以直接與Service交互了，此時Client是客戶端，Server是服務端。

上面提到的ServiceManager很容易被大家誤以為是Java中ServiceManager，它真正的實現是在 source/android-6.0.1_r17/frameworks/native/cmds/servicemanager/service_manager.c中

//...

//svcmgr_handler是真正負責查找和添加服務信息的函數
int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
                   struct binder_transaction_data *txn,
                   struct binder_io *msg,
                   struct binder_io *reply)
{
    struct svcinfo *si;
    uint16_t *s;
    size_t len;
    uint32_t handle;
    uint32_t strict_policy;
    int allow_isolated;

    //ALOGI("target=%p code=%d pid=%d uid=%d\n",
    //      (void*) txn->target.ptr, txn->code, txn->sender_pid, txn->sender_euid);

    if (txn->target.ptr != BINDER_SERVICE_MANAGER)
        return -1;

    if (txn->code == PING_TRANSACTION)
        return 0;

    // Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC
    // header with the strict mode policy mask and the interface name.
    // Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it
    // further (since we do no outbound RPCs anyway).
    strict_policy = bio_get_uint32(msg);
    s = bio_get_string16(msg, &len);
    if (s == NULL) {
        return -1;
    }

    if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||
        memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {
        fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s, len));
        return -1;
    }

    if (sehandle && selinux_status_updated() > 0) {
        struct selabel_handle *tmp_sehandle = selinux_android_service_context_handle();
        if (tmp_sehandle) {
            selabel_close(sehandle);
            sehandle = tmp_sehandle;
        }
    }

    switch(txn->code) {
    //獲取某個Service信息
    case SVC_MGR_GET_SERVICE:
    case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
        s = bio_get_string16(msg, &len);
        if (s == NULL) {
            return -1;
        }
        handle = do_find_service(bs, s, len, txn->sender_euid, txn->sender_pid);
        if (!handle)
            break;
        bio_put_ref(reply, handle);
        return 0;
//添加service到servicemanager
    case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
        s = bio_get_string16(msg, &len);
        if (s == NULL) {
            return -1;
        }
        handle = bio_get_ref(msg);
        allow_isolated = bio_get_uint32(msg) ? 1 : 0;
        if (do_add_service(bs, s, len, handle, txn->sender_euid,
            allow_isolated, txn->sender_pid))
            return -1;
        break;
//獲取當前系統已經注冊的所有service名稱
    case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {
        uint32_t n = bio_get_uint32(msg);

        if (!svc_can_list(txn->sender_pid)) {
            ALOGE("list_service() uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
                    txn->sender_euid);
            return -1;
        }
        si = svclist;
        while ((n-- > 0) && si)
            si = si->next;
        if (si) {
            bio_put_string16(reply, si->name);
            return 0;
        }
        return -1;
    }
    default:
        ALOGE("unknown code %d\n", txn->code);
        return -1;
    }

    bio_put_uint32(reply, 0);
    return 0;
}
//.....

以上是簡單介紹，詳細原理，給大家推薦兩個講解Binder比較全面細致的博客：

在Android系統源碼中，使用Binder時用了很多的代理，包括在很多博客的示例中也一樣，讓人感覺眼花繚亂。其實弄懂原理不用寫代理那些也能實現。

服務端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#include <binder/IPCThreadState.h>
#include "binder/IPCThreadState.h"
#include "binder/IServiceManager.h"
#include "TestBinderService.h"

using namespace android;

int main()
{
    printf("-------服務端啟動---------\n");
    // 獲得一個ProcessState實例
    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    //調用defaultServiceManager獲取ServiceManger 
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

    //創建TestBinderService服務 將服務注冊到ServiceManager中
    TestBinderService::Instance();
    //創建一個線程池
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    //
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool(true);
    return 0;
}

TestBinderService::Instance()實現

#define BINDER_TESTSERVICE "TestBinderService"

namespace android
{

    TestBinderService* TestBinderService::gScrService = NULL;

    int TestBinderService::Instance()
    {
        if(!gScrService)
        {
            //創建服務
            gScrService = new TestBinderService();
            //將服務注冊到serviceManager中
            int ret = defaultServiceManager()->addService(String16(BINDER_TESTSERVICE), gScrService);
            return ret;
        }
        return 0;
    }
    //.......
    //與客戶端進行通信
    status_t TestBinderService::onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
    {
        printf("命令碼 code=%d\n",code);
        switch (code)
        {
            case BINDER_send:
            {
                int ivalue = data.readInt32();
                String8 s = data.readString8();
                // string str(s);
                const char *cptr = s; 
                printf("服務端接收信息：數字 = %d 字符串 = %s\n", ivalue,cptr);
                // reply->writeInt32(200);
                String8 msg("收到了 謝謝！！！");
                reply->writeString8(msg);
            }
                break;

            case BINDER_get:
            {
                // int ivalue = data.readInt32();
                String8 s = data.readString8();
                const char *cptr = s; 
                printf("服務端接收信息：信息 = %s\n",cptr);
                reply->writeInt32(600);
                String8 msg("給你發個信息");
                reply->writeString8(msg);

            }
                break;

            default:
                break;
        }
        return 0;
    }


}

客戶端：

//獲取相關服務信息 
    TestBinderClient* client = new TestBinderClient();
    //與服務端通信
    client->sendMsg();
    client->getMsg();
    return (int)client;

TestBinderClient.cpp

sp<IBinder> binder;

    TestBinderClient::TestBinderClient()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        getScrService();
    }


    TestBinderClient::~TestBinderClient()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        binder = 0;
    }

    void TestBinderClient::getScrService()
    {
        //獲取serviceManager
        sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
        //查找相關服務信息
        binder = sm->getService(String16(BINDER_TESTSERVICE));
        if(binder == 0)
        {
            printf("getScrService failed\n");
            return;
        }
    }

    //使用服務進行進程間通信
    int TestBinderClient::sendMsg()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        Parcel data, reply;
        data.writeInt32(100);
        String8 msg("給你發個信息");
        data.writeString8(msg);
        binder->transact(BINDER_send, data, &reply);
        // int ret = reply.readInt32();
        String8 s = reply.readString8();
        const char *cptr = s; 
        printf("客戶端接收回復信息：信息 = %s\n",cptr);
        return 0;
    }

    int TestBinderClient::getMsg()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        Parcel data, reply;
        // data.writeInt32(0);
        String8 msg("給我來個信息");
        data.writeString8(msg);
        binder->transact(BINDER_get, data, &reply);
        int ret = reply.readInt32();
        String8 s = reply.readString8();
        const char *cptr = s; 
        printf("客戶端接收回復信息：數字 = %d 字符串 = %s\n",ret,cptr);
        return ret;
    }

運行效果圖：

服務端：

客戶端：

編譯代碼需要在源碼環境下編譯，將服務端和客戶端編譯成兩個可執行文件，push到手機中執行。

當然也可以增加編寫JNI接口，編譯成靜態庫文件，在APP中進行調用。不過這樣需要APP獲取ROOT權限或者將APP變成系統應用。

來自： http://blog.csdn.net/zhaodai11?viewmode=contents

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