Android5.0中Binder机制相关的native层和java层中的Binder代理和实体的对象的分析

    文章仅仅用于个人的学习记录，基本上内容都是网上各个大神的杰作，此处摘录过来以自己的理解学习方式记录一下。

    个人最为认可和推崇的大神文章：

          http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6618363     罗升阳Binder系列文章

          http://blog.csdn.net/innost/article/details/47208049                Innost的Binder讲解

          https://my.oschina.net/youranhongcha/blog/149575              侯 亮的Binder系列文章.

1、java层的binder相关方法总结.

   1.1、Binder

      1)、获取正在进行跨进程调用的进程的uid、pid以及一些清楚和恢复的方法.

public static final native int getCallingPid();

public static final native int getCallingUid();

public static final native long clearCallingIdentity();

public static final native void restoreCallingIdentity(long token);

      2)、queryLocalInterface(String descriptor)

          当前不是出于跨进程调用时候会返回mOwner，否则返回null。配合attachInterface

         private String mDescriptor;

public IInterface queryLocalInterface(String descriptor) {

if (mDescriptor.equals(descriptor)) {

return mOwner;

}

return null;

}

public void attachInterface(IInterface owner, String descriptor) {

mOwner = owner;

mDescriptor = descriptor;

}

      3)、getInterfaceDescriptor()

public String getInterfaceDescriptor() {

return mDescriptor;

}

      4)、onTransact()

          一般来说都不会调用到此方法，会调用它的具体实现类，来完成各子的逻辑（在aidl生成的其实内部去去调用proxy了）

protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply,

int flags) throws RemoteException {

if (code == INTERFACE_TRANSACTION) {

reply.writeString(getInterfaceDescriptor());

return true;

} else if (code == DUMP_TRANSACTION) {

//...... 处理一些通信异常信息

}

return false;

}

      5)、transact()

         内部主要的就是调用了onTransact()方法每次是叫如是子类对象在调用的话，那么很显然调用到了子类重写的onTransact当中.

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;

}

       6)、execTransact()

           这个函数很关键，是JNI层往java层走的切入点，在驱动处理完client端的请求的时候，服务端的处理函数就会回调到

        这里。很显现就是去调用具体的Binder实现类的onTransact函数进而完成服务端的处理.

// Entry point from android_util_Binder.cpp's onTransact

private boolean execTransact(int code, long dataObj, long replyObj,

int flags) {

Parcel data = Parcel.obtain(dataObj);

Parcel reply = Parcel.obtain(replyObj);

 boolean res;

 try {

     //此时相应的子类，有重写就调用自己的onTransact，

     res = onTransact(code, data, reply, flags);

} catch (RemoteException e) {

    //......

} catch (RuntimeException e) {

     //......

} catch (OutOfMemoryError e) {

     //......

}

 //......

 return res;

}

   2.1、BinderProxy

         1)、queryLocalInterface(String descriptor)

             此时肯定是跨进程调用，这个方法返回null，从名字也可以看出来，毕竟它不是本地Local接口.

public IInterface queryLocalInterface(String descriptor) {//代理端的这个查询本地接口返回的是null.

return null;

}

         2)、transact(...)

             可以看出直接调用了native的方法transactNative，去进一步处理，请求驱动通信.

public native boolean transactNative(int code, Parcel data, Parcel reply,

     int flags) throws RemoteException; 

public boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {

 Binder.checkParcel(this, code, data, "Unreasonably large binder buffer");

 return transactNative(code, data, reply, flags);

}

         3)、getInterfaceDescriptor()

            public native String getInterfaceDescriptor() throws RemoteException;

2、native层的重要的类的方法总结.

   2.1、Binder对象的实体BBinder

        1）、transact(......).

status_t BBinder::transact(

uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)

{

data.setDataPosition(0);

status_t err = NO_ERROR;

switch (code) {

 case PING_TRANSACTION:

     reply->writeInt32(pingBinder());

     break;

 default:

     err = onTransact(code, data, reply, flags);//就是调用自己的onTransact函数嘛,谁实例化的就调用谁！ 

     break;

}

if (reply != NULL) {

 reply->setDataPosition(0);

}

return err;

}

        2）、onTransact(......).

              这个方法一般也调用不到，会调用到子类重写的这个.

status_t BBinder::onTransact(

uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t /*flags*/)

{

switch (code) {

 case INTERFACE_TRANSACTION:

     reply->writeString16(getInterfaceDescriptor());

     return NO_ERROR;

 case DUMP_TRANSACTION: {

     int fd = data.readFileDescriptor();

     int argc = data.readInt32();

     Vector<String16> args;

     for (int i = 0; i < argc && data.dataAvail() > 0; i++) {

 args.add(data.readString16());

}

     return dump(fd, args);

}

 case SYSPROPS_TRANSACTION: {

     report_sysprop_change();

     return NO_ERROR;

}

 default:

     return UNKNOWN_TRANSACTION;

}

}

      3）、queryLocalInterface(......).

              此方法在IBinder类中默认实现是返回null,而BBinder和BpBinder都继承自它，所以没有额外的重写的时候也是返回nul.

         但是在Binder机制中：class BnInterface : public INTERFACE, public BBinder 而每个实现的IXXX都要用这个更模板类，

         在这个模板类中在IInterface.h文件中重写了queryLocalInterface如下：

               也是属于本进程的描述符的时候返回this.也就是BBinder对象.

template<typename INTERFACE>

inline sp<IInterface> BnInterface<INTERFACE>::queryLocalInterface(

 const String16& _descriptor)

{

if (_descriptor == INTERFACE::descriptor) return this;

return NULL;

}

    2.2、Binder的引用对象BpBinder.

           1）、构造(int32_t handle).

                这个参数很关键，用来查找相应的引用，并且通过IPCThreadState::self()来获得一个对象准备和驱动交互.

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)

: mHandle(handle)

, mAlive(1)

, mObitsSent(0)

, mObituaries(NULL)

{

ALOGV("Creating BpBinder %p handle %d\n", this, mHandle);

extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);

IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);

}

            2）、transact(......).

                最主要的就是调用IPCThreadState对象的transact.

status_t BpBinder::transact(

uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)

{

// Once a binder has died, it will never come back to life.

if (mAlive) {

 //那mHandle就是咋实例化BpBinder的时候传入的.

 //BpBinder最终是调用IPCThreadState去和驱动打交道的，这个IPCThreadState每个线程一个.

 status_t status = IPCThreadState::self()->transact(

     mHandle, code, data, reply, flags);

 if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;

 return status;

}

return DEAD_OBJECT;

}

             3）、queryLocalInterface(......).

                 由于BpBinder没有重写这个，它的子类BpInterface也没有重写，所以默认它是返回的null.