Android深入浅出之Binder机制

概述Android深入浅出之Binder机制一说明 Android系统最常见也是初学者最难搞明白的就是Binder了，很多很多的Service就是通过Binder机制来和客户端通讯交互的。所以搞明白Binder的话，在很大程度上就能理解程序运行

AndroID深入浅出之Binder机制

一 说明

 AndroID系统最常见也是初学者最难搞明白的就是Binder了，很多很多的Service就是通过Binder机制来和客户端通讯交互的。所以搞明白Binder的话，在很大程度上就能理解程序运行的流程。

我们这里将以MediaService的例子来分析Binder的使用：

         ServiceManager，这是AndroID OS的整个服务的管理程序

        MediaService，这个程序里边注册了提供媒体播放的服务程序MediaPlayerService，我们最后只分析这个

        MediaPlayerClIEnt，这个是与MediaPlayerService交互的客户端程序

下面先讲讲MediaService应用程序。

二 MediaService的诞生

MediaService是一个应用程序，虽然AndroID搞了七七八八的JAVA之类的东西，但是在本质上，它还是一个完整的linux *** 作系统，也还没有牛到什么应用程序都是JAVA写。所以，MS(MediaService)就是一个和普通的C++应用程序一样的东西。

MediaService的源码文件在：framework\base\Media\MediaServer\Main_mediaserver.cpp中。让我们看看到底是个什么玩意儿！

int main(int argc,char** argv){//FT，就这么简单？？//获得一个Processstate实例sp<Processstate> proc(Processstate::self());//得到一个ServiceManager对象  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  MediaPlayerService::instantiate();//初始化MediaPlayerService服务  Processstate::self()->startThreadPool();//看名字，启动Process的线程池？  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//将自己加入到刚才的线程池？}

其中，我们只分析MediaPlayerService。

这么多疑问，看来我们只有一个个函数深入分析了。不过，这里先简单介绍下sp这个东西。

sp，究竟是smart pointer还是strong pointer呢？其实我后来发现不用太关注这个，就把它当做一个普通的指针看待，即sp<IServiceManager>======》IServiceManager*吧。sp是Google搞出来的为了方便C/C++程序员管理指针的分配和释放的一套方法，类似JAVA的什么WeakReference之类的。我个人觉得，要是自己写程序的话，不用这个东西也成。

好了，以后的分析中，sp<XXX>就看成是XXX*就可以了。

2.1 Processstate

第一个调用的函数是Processstate::self()，然后赋值给了proc变量，程序运行完，proc会自动delete内部的内容，所以就自动释放了先前分配的资源。

Processstate位置在framework\base\libs\binder\Processstate.cpp

sp<Processstate> Processstate::self(){  if (gProcess != NulL) return gProcess;---->第一次进来肯定不走这儿  autoMutex _l(gProcessMutex);--->锁保护  if (gProcess == NulL) gProcess = new Processstate;--->创建一个Processstate对象return gProcess;--->看见没，这里返回的是指针，但是函数返回的是sp<xxx>，所以//把sp<xxx>看成是XXX*是可以的}再来看看Processstate构造函数//这个构造函数看来很重要Processstate::Processstate()  : mDriverFD(open_driver())----->AndroID很多代码都是这么写的,稍不留神就没看见这里调用了一个很重要的函数,mVMStart(MAP_Failed)//映射内存的起始地址,mManagesContexts(false),mBinderContextCheckFunc(NulL),mBinderContextUserData(NulL),mThreadPoolStarted(false),mThreadPoolSeq(1){if (mDriverFD >= 0) {//BIDNER_VM_SIZE定义为(1*1024*1024) - (4096 *2) 1M-8K    mVMStart = mmap(0,BINDER_VM_SIZE,PROT_READ,MAP_PRIVATE | MAP_norESERVE,mDriverFD,0);//这个需要你自己去man mmap的用法了，不过大概意思就是//将fd映射为内存，这样内存的memcpy等 *** 作就相当于write/read(fd)了  }  ...} //最讨厌这种在构造List中添加函数的写法了，常常疏忽某个变量的初始化是一个函数调用的结果。//open_driver，就是打开/dev/binder这个设备，这个是androID在内核中搞的一个专门用于完成//进程间通讯而设置的一个虚拟的设备。BTW，说白了就是内核的提供的一个机制，这个和我们用socket加NET_link方式和内核通讯是一个道理。static int open_driver(){  int fd = open("/dev/binder",O_RDWR);//打开/dev/binder  if (fd >= 0) {   ....    size_t maxThreads = 15;    //通过ioctl方式告诉内核，这个fd支持最大线程数是15个。    result = ioctl(fd,BINDER_SET_MAX_THREADS,&maxThreads);  }return fd;

好了，到这里Process::self就分析完了，到底干什么了呢？

l         打开/dev/binder设备，这样的话就相当于和内核binder机制有了交互的通道

l         映射fd到内存，设备的fd传进去后，估计这块内存是和binder设备共享的

 

接下来，就到调用defaultServiceManager()地方了。

2.2 defaultServiceManager

defaultServiceManager位置在framework\base\libs\binder\IServiceManager.cpp中

sp<IServiceManager> defaultServiceManager(){  if (gDefaultServiceManager != NulL) return gDefaultServiceManager;  //又是一个单例，设计模式中叫 singleton。  {    autoMutex _l(gDefaultServiceManagerLock);    if (gDefaultServiceManager == NulL) {//真正的gDefaultServiceManager是在这里创建的喔      gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        Processstate::self()->getContextObject(NulL));    }  }  return gDefaultServiceManager;}-----》gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        Processstate::self()->getContextObject(NulL));Processstate::self，肯定返回的是刚才创建的gProcess，然后调用它的getContextObject，注意，传进去的是NulL，即0//回到Processstate类，sp<IBinder> Processstate::getContextObject(const sp<IBinder>& caller){if (supportsProcesses()) {//该函数根据打开设备是否成功来判断是否支持process，//在真机上肯定走这个    return getStrongProxyForHandle(0);//注意，这里传入0  }}----》进入到getStrongProxyForHandle，函数名字怪怪的，经常严重阻碍大脑运转//注意这个参数的命名，handle。搞过windows的应该比较熟悉这个名字，这是对//资源的一种标示，其实说白了就是某个数据结构，保存在数组中，然后handle是它在这个数组中的索引。--->就是这么一个玩意儿sp<IBinder> Processstate::getStrongProxyForHandle(int32_t handle){  sp<IBinder> result;  autoMutex _l(mlock);handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);--》哈哈，果然，从数组中查找对应索引的资源，lookupHandleLocked这个就不说了，内部会返回一个handle_entry 下面是 handle_entry 的结构/*struct handle_entry {        IBinder* binder;--->Binder        RefBase::weakref_type* refs;-->不知道是什么，不影响.      };*/  if (e != NulL) {    IBinder* b = e->binder; -->第一次进来，肯定为空    if (b == NulL || !e->refs->attemptIncWeak(this)) {      b = new BpBinder(handle); --->看见了吧，创建了一个新的BpBinder      e->binder = b;      result = b;    }....  }  return result; 返回刚才创建的BpBinder。}//到这里，是不是有点乱了？对，当人脑分析的函数调用太深的时候，就容易忘记。//我们是从gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        Processstate::self()->getContextObject(NulL));//开始搞的，现在，这个函数调用将变成gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0));

BpBinder又是个什么玩意儿？AndroID名字起得太眼花缭乱了。

因为还没介绍Binder机制的大架构，所以这里介绍BpBinder不合适，但是又讲到BpBinder了，不介绍Binder架构似乎又说不清楚....，sigh！

恩，还是继续把层层深入的函数调用栈化繁为简吧，至少大脑还可以工作。先看看BpBinder的构造函数把。

2.3 BpBinder

BpBinder位置在framework\base\libs\binder\BpBinder.cpp中。

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)  : mHandle(handle) //注意，接上述内容，这里调用的时候传入的是0,mAlive(1),mObitsSent(0),mObituarIEs(NulL){  IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);//FT，竟然到IPCThreadState::self()}这里一块说说吧，IPCThreadState::self估计怎么着又是一个singleton吧？//该文件位置在framework\base\libs\binder\IPCThreadState.cppIPCThreadState* IPCThreadState::self(){  if (gHaveTLS) {//第一次进来为falserestart:    const pthread_key_t k = gTLS;//TLS是Thread Local Storage的意思，不懂得自己去Google下它的作用吧。这里只需要//知道这种空间每个线程有一个，而且线程间不共享这些空间，好处是？我就不用去搞什么//同步了。在这个线程，我就用这个线程的东西，反正别的线程获取不到其他线程TLS中的数据。===》这句话有漏洞，钻牛角尖的明白大概意思就可以了。//从线程本地存储空间中获得保存在其中的IPCThreadState对象//这段代码写法很晦涩，看见没，只有pthread_getspecific,那么肯定有地方调用// pthread_setspecific。    IPCThreadState* st = (IPCThreadState*)pthread_getspecific(k);    if (st) return st;    return new IPCThreadState;//new一个对象，  }    if (gShutdown) return NulL;    pthread_mutex_lock(&gTLSMutex);  if (!gHaveTLS) {    if (pthread_key_create(&gTLS,threadDestructor) != 0) {      pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);      return NulL;    }    gHaveTLS = true;  }  pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);goto restart; //我FT，其实goto没有我们说得那样卑鄙，汇编代码很多跳转语句的。//关键是要用好。}//这里是构造函数，在构造函数里边pthread_setspecificIPCThreadState::IPCThreadState()  : mProcess(Processstate::self()),mMyThreadID(androIDGetTID()){  pthread_setspecific(gTLS,this);  clearCaller();mIn.setDataCapacity(256);//mIn,mOut是两个Parcel，干嘛用的啊？把它看成是命令的buffer吧。再深入解释，又会大脑停摆的。  mOut.setDataCapacity(256);}

出来了，终于出来了....，恩，回到BpBinder那。

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)  : mHandle(handle) //注意，接上述内容，这里调用的时候传入的是0,mObituarIEs(NulL){......IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);什么incWeakHandle，不讲了..}

喔，new BpBinder就算完了。到这里，我们创建了些什么呢？

l         Processstate有了。

l         IPCThreadState有了，而且是主线程的。

l         BpBinder有了，内部handle值为0

gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0));

终于回到原点了，大家是不是快疯掉了？

interface_cast，我第一次接触的时候，把它看做类似的static_cast一样的东西，然后死活也搞不明白 BpBinder*指针怎么能强转为IServiceManager*，花了n多时间查看BpBinder是否和IServiceManager继承还是咋的....。

终于，我用ctrl+鼠标(source insight)跟踪进入了interface_cast

IInterface.h位于framework/base/include/binder/IInterface.h

template<typename INTERFACE>inline sp<INTERFACE> interface_cast(const sp<IBinder>& obj){  return INTERFACE::asInterface(obj);}所以，上面等价于：inline sp<IServiceManager> interface_cast(const sp<IBinder>& obj){  return IServiceManager::asInterface(obj);}看来，只能跟到IServiceManager了。IServiceManager.h---》framework/base/include/binder/IServiceManager.h看看它是如何定义的:

2.4 IServiceManager

class IServiceManager : public IInterface{//ServiceManager,字面上理解就是Service管理类，管理什么？增加服务，查询服务等//这里仅列出增加服务addService函数public:  DECLARE_Meta_INTERFACE(ServiceManager);   virtual status_t  addService( const String16& name,const sp<IBinder>& service) = 0;};DECLARE_Meta_INTERFACE(ServiceManager)？？怎么和MFC这么类似？微软的影响很大啊！知道MFC的，有DELCARE肯定有IMPLEMENT果然，这两个宏DECLARE_Meta_INTERFACE和IMPLEMENT_Meta_INTERFACE(INTERFACE,name)都在刚才的IInterface.h中定义。我们先看看DECLARE_Meta_INTERFACE这个宏往IServiceManager加了什么？下面是DECLARE宏#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();  我们把它兑现到IServiceManager就是：static const androID::String16 descriptor; -->喔，增加一个描述字符串static androID::sp< IServiceManager > asInterface(const androID::sp<androID::IBinder>&obj) ---》增加一个asInterface函数virtual const androID::String16& getInterfaceDescriptor() const; ---》增加一个get函数估计其返回值就是descriptor这个字符串IServiceManager ();                           \virtual ~IServiceManager();增加构造和虚析购函数...

那IMPLEMENT宏在哪定义的呢？

见IServiceManager.cpp。位于framework/base/libs/binder/IServiceManager.cpp

IMPLEMENT_Meta_INTERFACE(ServiceManager,"androID.os.IServiceManager");下面是这个宏的定义#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() { }                  \很麻烦吧？尤其是宏看着头疼。赶紧兑现下吧。constandroID::String16 IServiceManager::descriptor(“androID.os.IServiceManager”);const androID::String16& IServiceManager::getInterfaceDescriptor() const { return IServiceManager::descriptor;//返回上面那个androID.os.IServiceManager  }                                   androID::sp<IServiceManager> IServiceManager::asInterface(      const androID::sp<androID::IBinder>& obj)  {    androID::sp<IServiceManager> intr;    if (obj != NulL) {                             intr = static_cast<IServiceManager *>(                     obj->queryLocalinterface(IServiceManager::descriptor).get());             if (intr == NulL) {                             intr = new BpServiceManager(obj);                   }                                 }                                    return intr;                            }                                   IServiceManager::IServiceManager () { }                    IServiceManager::~ IServiceManager() { } 哇塞，asInterface是这么搞的啊，赶紧分析下吧，还是不知道interface_cast怎么把BpBinder*转成了IServiceManager我们刚才解析过的interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0)),原来就是调用asInterface(new BpBinder(0))androID::sp<IServiceManager> IServiceManager::asInterface(      const androID::sp<androID::IBinder>& obj)  {    androID::sp<IServiceManager> intr;    if (obj != NulL) {                             ....                           intr = new BpServiceManager(obj);//神呐，终于看到和IServiceManager相关的东西了，看来//实际返回的是BpServiceManager(new BpBinder(0))；                   }                                 }                                   return intr;                          }       

                

BpServiceManager是个什么玩意儿？p是什么个意思？

2.5 BpServiceManager

终于可以讲解点架构上的东西了。p是proxy即代理的意思，Bp就是BinderProxy，BpServiceManager，就是SM的Binder代理。既然是代理，那肯定希望对用户是透明的，那就是说头文件里边不会有这个Bp的定义。是吗？

果然，BpServiceManager就在刚才的IServiceManager.cpp中定义。

class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>//这种继承方式，表示同时继承BpInterface和IServiceManager，这样IServicemanger的addService必然在这个类中实现{public://注意构造函数参数的命名 impl，难道这里使用了BrIDge模式？真正完成 *** 作的是impl对象？//这里传入的impl就是new BpBinder(0)  BpServiceManager(const sp<IBinder>& impl)    : BpInterface<IServiceManager>(impl)  {  }   virtual status_t addService(const String16& name,const sp<IBinder>& service)  {    待会再说..}基类BpInterface的构造函数（经过兑现后）//这里的参数又叫remote，唉，真是害人不浅啊。inline BpInterface< IServiceManager >::BpInterface(const sp<IBinder>& remote)  : BpRefBase(remote){}BpRefBase::BpRefBase(const sp<IBinder>& o)  : mRemote(o.get()),mRefs(NulL),mState(0)//o.get()，这个是sp类的获取实际数据指针的一个方法，你只要知道//它返回的是sp<xxxx>中xxx* 指针就行{//mRemote就是刚才的BpBinder(0)  ...}

好了，到这里，我们知道了：

sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager(); 返回的实际是BpServiceManager，它的remote对象是BpBinder，传入的那个handle参数是0。

现在重新回到MediaService。

int main(int argc,char** argv){  sp<Processstate> proc(Processstate::self());sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();//上面的讲解已经完了MediaPlayerService::instantiate();//实例化MediaPlayerservice//看来这里有名堂！   Processstate::self()->startThreadPool();  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

到这里，我们把binder设备打开了，得到一个BpServiceManager对象，这表明我们可以和SM打交道了，但是好像没干什么有意义的事情吧？

2.6 MediaPlayerService

那下面我们看看后续又干了什么？以MediaPlayerService为例。

它位于framework\base\media\libmediaplayerservice\libmediaPlayerService.cpp

voID MediaPlayerService::instantiate() {defaultServiceManager()->addService(//传进去服务的名字，传进去new出来的对象      String16("media.player"),new MediaPlayerService());}MediaPlayerService::MediaPlayerService(){  LOGV("MediaPlayerService created");//太简单了  mNextConnID = 1;}defaultServiceManager返回的是刚才创建的BpServiceManager调用它的addService函数。

MediaPlayerService从BnMediaPlayerService派生

class MediaPlayerService : public BnMediaPlayerService

FT，MediaPlayerService从BnMediaPlayerService派生，BnXXX,BpXXX，快晕了。

Bn 是Binder Native的含义，是和Bp相对的，Bp的p是proxy代理的意思，那么另一端一定有一个和代理打交道的东西，这个就是Bn。

讲到这里会有点乱喔。先分析下，到目前为止都构造出来了什么。

l         BpServiceManager

l         BnMediaPlayerService

这两个东西不是相对的两端，从BnXXX就可以判断，BpServiceManager对应的应该是BnServiceManager，BnMediaPlayerService对应的应该是BpMediaPlayerService。

我们现在在哪里?对了，我们现在是创建了BnMediaPlayerService，想把它加入到系统的中去。

喔，明白了。我创建一个新的Service―BnMediaPlayerService，想把它告诉ServiceManager。

那我怎么和ServiceManager通讯呢？恩，利用BpServiceManager。所以嘛，我调用了BpServiceManager的addService函数！

为什么要搞个ServiceManager来呢？这个和AndroID机制有关系。所有Service都需要加入到ServiceManager来管理。同时也方便了ClIEnt来查询系统存在哪些Service，没看见我们传入了字符串吗？这样就可以通过Human Readable的字符串来查找Service了。

---》感觉没说清楚...饶恕我吧。

2.7 addService

addService是调用的BpServiceManager的函数。前面略去没讲，现在我们看看。

virtual status_t addService(const String16& name,const sp<IBinder>& service)  {    Parcel data,reply;//data是发送到BnServiceManager的命令包//看见没？先把Interface名字写进去，也就是什么androID.os.IServiceManager    data.writeInterfacetoken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());//再把新service的名字写进去 叫media.player    data.writeString16(name);//把新服务service―>就是MediaPlayerService写到命令中    data.writeStrongBinder(service);//调用remote的transact函数    status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION,data,&reply);    return err == NO_ERROR ? reply.readInt32() : err;}

我的天，remote()返回的是什么？

remote(){ return mRemote; }-->啊？找不到对应的实际对象了？？？

还记得我们刚才初始化时候说的：

“这里的参数又叫remote，唉，真是害人不浅啊“

原来，这里的mRemote就是最初创建的BpBinder..

好吧，到那里去看看：

BpBinder的位置在framework\base\libs\binder\BpBinder.cppstatus_t BpBinder::transact(  uint32_t code,const Parcel& data,Parcel* reply,uint32_t flags){//又绕回去了，调用IPCThreadState的transact。//注意啊，这里的mHandle为0,code是ADD_SERVICE_TRANSACTION,data是命令包//reply是回复包，flags=0    status_t status = IPCThreadState::self()->transact(      mHandle,code,reply,flags);    if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;    return status;  }...}再看看IPCThreadState的transact函数把status_t IPCThreadState::transact(int32_t handle,uint32_t code,uint32_t flags){  status_t err = data.errorCheck();   flags |= TF_ACCEPT_FDS;    if (err == NO_ERROR) {    //调用writeTransactionData 发送数据err = writeTransactionData(BC_TRANSACTION,flags,handle,NulL);  }     if ((flags & TF_ONE_WAY) == 0) {    if (reply) {      err = waitForResponse(reply);    } else {      Parcel fakeReply;      err = waitForResponse(&fakeReply);    }   ....等回复    err = waitForResponse(NulL,NulL);  ....    return err;}再进一步，瞧瞧这个...status_t IPCThreadState::writeTransactionData(int32_t cmd,uint32_t binderFlags,int32_t handle,status_t* statusBuffer){  binder_transaction_data tr;   tr.target.handle = handle;  tr.code = code;  tr.flags = binderFlags;    const status_t err = data.errorCheck();  if (err == NO_ERROR) {    tr.data_size = data.ipcdataSize();    tr.data.ptr.buffer = data.ipcdata();    tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);    tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();  }....上面把命令数据封装成binder_transaction_data，然后写到mOut中，mOut是命令的缓冲区，也是一个Parcel  mOut.writeInt32(cmd);  mOut.write(&tr,sizeof(tr));//仅仅写到了Parcel中，Parcel好像没和/dev/binder设备有什么关联啊？恩，那只能在另外一个地方写到binder设备中去了。难道是在？  return NO_ERROR;}//说对了，就是在waitForResponse中status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply,status_t *acquireResult){  int32_t cmd;  int32_t err; while (1) {//talkWithDriver，哈哈，应该是这里了    if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;    err = mIn.errorCheck();    if (err < NO_ERROR) break;    if (mIn.dataAvail() == 0) continue;    //看见没？这里开始 *** 作mIn了，看来talkWithDriver中//把mOut发出去，然后从driver中读到数据放到mIn中了。    cmd = mIn.readInt32();     switch (cmd) {    case BR_TRANSACTION_COMPLETE:      if (!reply && !acquireResult) goto finish;      break;  .....  return err;}status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive){binder_write_read bwr;  //中间东西太复杂了，不就是把mOut数据和mIn接收数据的处理后赋值给bwr吗？  status_t err;  do {//用ioctl来读写    if (ioctl(mProcess->mDriverFD,BINDER_WRITE_READ,&bwr) >= 0)      err = NO_ERROR;    else      err = -errno; } while (err == -EINTR);//到这里，回复数据就在bwr中了，bmr接收回复数据的buffer就是mIn提供的    if (bwr.read_consumed > 0) {      mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);      mIn.setDataposition(0);    }return NO_ERROR;}

好了，到这里，我们发送addService的流程就彻底走完了。

BpServiceManager发送了一个addService命令到BnServiceManager，然后收到回复。

先继续我们的main函数。

int main(int argc,char** argv){  sp<Processstate> proc(Processstate::self());  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  MediaPlayerService::instantiate();---》该函数内部调用addService，把MediaPlayerService信息 add到ServiceManager中  Processstate::self()->startThreadPool();  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

这里有个容易搞晕的地方：

MediaPlayerService是一个BnMediaPlayerService,那么它是不是应该等着

BpMediaPlayerService来和他交互呢?但是我们没看见MediaPlayerService有打开binder设备的 *** 作啊！

这个嘛，到底是继续addService *** 作的另一端BnServiceManager还是先说

BnMediaPlayerService呢？

还是先说BnServiceManager吧。顺便把系统的Binder架构说说。

2.8 BnServiceManager

上面说了，defaultServiceManager返回的是一个BpServiceManager，通过它可以把命令请求发送到binder设备，而且handle的值为0。那么，系统的另外一端肯定有个接收命令的，那又是谁呢？

很可惜啊，BnServiceManager不存在，但确实有一个程序完成了BnServiceManager的工作，那就是service.exe(如果在windows上一定有exe后缀，叫service的名字太多了，这里加exe就表明它是一个程序)

           位置在framework/base/cmds/servicemanger.c中。

int main(int argc,char **argv){  struct binder_state *bs;  voID *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER;  bs = binder_open(128*1024);//应该是打开binder设备吧？  binder_become_context_manager(bs) //成为manager  svcmgr_handle = svcmgr;  binder_loop(bs,svcmgr_handler);//处理BpServiceManager发过来的命令}看看binder_open是不是和我们猜得一样？struct binder_state *binder_open(unsigned mapsize){  struct binder_state *bs;  bs = malloc(sizeof(*bs));  ....  bs->fd = open("/dev/binder",O_RDWR);//果然如此 ....  bs->mapsize = mapsize;  bs->mapped = mmap(NulL,mapsize,MAP_PRIVATE,bs->fd,0); }再看看binder_become_context_managerint binder_become_context_manager(struct binder_state *bs){  return ioctl(bs->fd,BINDER_SET_CONTEXT_MGR,0);//把自己设为MANAGER}binder_loop 肯定是从binder设备中读请求，写回复的这么一个循环吧？voID binder_loop(struct binder_state *bs,binder_handler func){  int res;  struct binder_write_read bwr;  readbuf[0] = BC_ENTER_LOOPER;  binder_write(bs,readbuf,sizeof(unsigned));  for (;;) {//果然是循环    bwr.read_size = sizeof(readbuf);    bwr.read_consumed = 0;    bwr.read_buffer = (unsigned) readbuf;     res = ioctl(bs->fd,&bwr);   //哈哈，收到请求了，解析命令    res = binder_parse(bs,bwr.read_consumed,func); } 这个...后面还要说吗？？恩，最后有一个类似handleMessage的地方处理各种各样的命令。这个就是svcmgr_handler,就在ServiceManager.c中int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,struct binder_txn *txn,struct binder_io *msg,struct binder_io *reply){  struct svcinfo *si;  uint16_t *s;  unsigned len;  voID *ptr;   s = bio_get_string16(msg,&len);  switch(txn->code) {  case SVC_MGR_ADD_SERVICE:    s = bio_get_string16(msg,&len);    ptr = bio_get_ref(msg);    if (do_add_service(bs,s,len,ptr,txn->sender_euID))      return -1;    break;...其中，do_add_service真正添加BnMediaService信息int do_add_service(struct binder_state *bs,uint16_t *s,unsigned len,voID *ptr,unsigned uID){  struct svcinfo *si;  si = find_svc(s,len);s是一个List   si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));    si->ptr = ptr;    si->len = len;    memcpy(si->name,(len + 1) * sizeof(uint16_t));    si->name[len] = 'service，service，这个和网络编程中的监听socket的工作很像嘛！';    si->death.func = svcinfo_death;    si->death.ptr = si;    si->next = svcList;    svcList = si; //看见没，这个svcList是一个列表，保存了当前注册到ServiceManager中的信息  }  binder_acquire(bs,ptr);//这个吗。当这个Service退出后，我希望系统通知我一下，好释放上面malloc出来的资源。大概就是干这个事情的。  binder_link_to_death(bs,&si->death);  return 0;}

         喔，对于addService来说，看来ServiceManager把信息加入到自己维护的一个服务列表中了。

       2.9 ServiceManager存在的意义

        为何需要一个这样的东西呢？

        原来，AndroID系统中Service信息都是先add到ServiceManager中，由ServiceManager来集中管理，这样就可以查询当前系统有哪些服务。而且,AndroID系统中某个服务例如MediaPlayerService的客户端想要和MediaPlayerService通讯的话，必须先向ServiceManager查询MediaPlayerService的信息，然后通过ServiceManager返回的东西再来和MediaPlayerService交互。

         毕竟，要是MediaPlayerService身体不好，老是挂掉的话，客户的代码就麻烦了，就不知道后续新生的MediaPlayerService的信息了，所以只能这样：

l         MediaPlayerService向SM注册

l         MediaPlayerClIEnt查询当前注册在SM中的MediaPlayerService的信息

l         根据这个信息，MediaPlayerClIEnt和MediaPlayerService交互

另外，ServiceManager的handle标示是0，所以只要往handle是0的服务发送消息了，最终都会被传递到ServiceManager中去。

三 MediaService的运行

上一节的知识，我们知道了：

l         defaultServiceManager得到了BpServiceManager，然后MediaPlayerService 实例化后，调用BpServiceManager的addService函数

l         这个过程中，是service_manager收到addService的请求，然后把对应信息放到自己保存的一个服务List中

到这儿，我们可看到，service_manager有一个binder_looper函数，专门等着从binder中接收请求。虽然service_manager没有从BnServiceManager中派生，但是它肯定完成了BnServiceManager的功能。

同样，我们创建了MediaPlayerService即BnMediaPlayerService，那它也应该：

l         打开binder设备

l         也搞一个looper循环，然后坐等请求

class MediaPlayerService : public BnMediaPlayerService// MediaPlayerService从BnMediaPlayerService派生//而BnMediaPlayerService从BnInterface和IMediaPlayerService同时派生class BnMediaPlayerService: public BnInterface<IMediaPlayerService>{public:  virtual status_t  onTransact( uint32_t code,uint32_t flags = 0);};看起来，BnInterface似乎更加和打开设备相关啊。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();};兑现后变成class BnInterface : public IMediaPlayerService,public BBinderBBinder?BpBinder？是不是和BnXXX以及BpXXX对应的呢？如果是，为什么又叫BBinder呢？BBinder::BBinder()  : mExtras(NulL){//没有打开设备的地方啊？}

好吧，既然MediaPlayerService的构造函数没有看到显示的打开binder设备，那么我们看看它的父类即BnXXX又到底干了些什么呢？

          3.1 MediaPlayerService打开binder

int main(int argc,char** argv){//对啊，我在Processstate中不是打开过binder了吗？   sp<Processstate> proc(Processstate::self());  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();MediaPlayerService::instantiate();   ......

完了？难道我们走错方向了吗？难道不是每个Service都有对应的binder设备fd吗？

.......

回想下，我们的Main_MediaService程序，有哪里打开过binder吗？

...//难道是下面两个？Processstate::self()->startThreadPool();IPCThreadState::self()->joinThreadPool();看看startThreadPool吧voID Processstate::startThreadPool(){ ...  spawnPooledThread(true);}voID Processstate::spawnPooledThread(bool isMain){  sp<Thread> t = new PoolThread(isMain);isMain是TRUE//创建线程池，然后run起来，和java的Thread何其像也。  t->run(buf); }PoolThread从Thread类中派生，那么此时会产生一个线程吗？看看PoolThread和Thread的构造吧PoolThread::PoolThread(bool isMain)    : mIsMain(isMain)  {  }Thread::Thread(bool canCallJava)//canCallJava默认值是true  :  mCanCallJava(canCallJava),mThread(thread_ID_t(-1)),mlock("Thread::mlock"),mStatus(NO_ERROR),mExitPending(false),mRunning(false){} 喔，这个时候还没有创建线程呢。然后调用PoolThread::run，实际调用了基类的run。status_t Thread::run(const char* name,int32_t priority,size_t stack){ bool res;  if (mCanCallJava) {    res = createThreadEtc(_threadLoop,//线程函数是_threadLoop        this,name,priority,stack,&mThread);  }//终于，在run函数中，创建线程了。从此主线程执行IPCThreadState::self()->joinThreadPool();新开的线程执行_threadLoop我们先看看_threadLoopint Thread::_threadLoop(voID* user){  Thread* const self = static_cast<Thread*>(user);  sp<Thread> strong(self->mHoldSelf);  wp<Thread> weak(strong);  self->mHoldSelf.clear();   do { ...    if (result && !self->mExitPending) {        result = self->threadLoop();哇塞，调用自己的threadLoop      }    }我们是PoolThread对象，所以调用PoolThread的threadLoop函数virtual bool PoolThread ::threadLoop()  {//mIsMain为true。//而且注意，这是一个新的线程，所以必然会创建一个新的IPCThreadState对象（记得线程本地存储吗？TLS），然后   IPCThreadState::self()->joinThreadPool(mIsMain);    return false;  }主线程和工作线程都调用了joinThreadPool，看看这个干嘛了！voID IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain){   mOut.writeInt32(isMain ? BC_ENTER_LOOPER : BC_REGISTER_LOOPER);   status_t result;  do {    int32_t cmd;     result = talkWithDriver();     result = executeCommand(cmd);    }    } while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);   mOut.writeInt32(BC_EXIT_LOOPER);  talkWithDriver(false);}看到没？有loop了，但是好像是有两个线程都执行了这个啊！这里有两个消息循环？下面看看executeCommandstatus_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd){BBinder* obj;  RefBase::weakref_type* refs;  status_t result = NO_ERROR;case BR_TRANSACTION:    {      binder_transaction_data tr;      result = mIn.read(&tr,sizeof(tr));//来了一个命令，解析成BR_TRANSACTION,然后读取后续的信息    Parcel reply;       if (tr.target.ptr) {//这里用的是BBinder。        sp<BBinder> b((BBinder*)tr.cookie);        const status_t error = b->transact(tr.code,buffer,&reply,0);}让我们看看BBinder的transact函数干嘛了status_t BBinder::transact(  uint32_t code,uint32_t flags){就是调用自己的onTransact函数嘛   err = onTransact(code,flags);  return err;}

3.2 looper 

啊?原来打开binder设备的地方是和进程相关的啊？一个进程打开一个就可以了。那么，我在哪里进行类似的消息循环looper *** 作呢？

status_t BnMediaPlayerService::onTransact(  uint32_t code,uint32_t flags){// BnMediaPlayerService从BBinder和IMediaPlayerService派生，所有IMediaPlayerService//看到下面的switch没？所有IMediaPlayerService提供的函数都通过命令类型来区分//  switch(code) {    case CREATE_URL: {      CHECK_INTERFACE(IMediaPlayerService,reply);      create是一个虚函数，由MediaPlayerService来实现！！sp<IMediaPlayer> player = create(          pID,clIEnt,url,numheaders > 0 ? &headers : NulL);       reply->writeStrongBinder(player->asBinder());      return NO_ERROR;    } break;

BnMediaPlayerService从BBinder派生，所以会调用到它的onTransact函数

终于水落石出了，让我们看看BnMediaPlayerServcice的onTransact函数。

IMediaDeathNotifIEr::getMediaPlayerService(){    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();    sp<IBinder> binder;    do {//向SM查询对应服务的信息，返回binder      binder = sm->getService(String16("media.player"));      if (binder != 0) {        break;       }       usleep(500000); // 0.5 s    } while(true); //通过interface_cast，将这个binder转化成BpMediaPlayerService//注意，这个binder只是用来和binder设备通讯用的，实际//上和IMediaPlayerService的功能一点关系都没有。//还记得我说的BrIDge模式吗?BpMediaPlayerService用这个binder和BnMediaPlayerService//通讯。  sMediaPlayerService = interface_cast<IMediaPlayerService>(binder);  }  return sMediaPlayerService;}

其实，到这里，我们就明白了。BnXXX的onTransact函数收取命令，然后派发到派生类的函数，由他们完成实际的工作。

说明：

这里有点特殊，startThreadPool和joinThreadPool完后确实有两个线程，主线程和工作线程，而且都在做消息循环。为什么要这么做呢？他们参数isMain都是true。不知道Google搞什么。难道是怕一个线程工作量太多，所以搞两个线程来工作？这种解释应该也是合理的。

网上有人测试过把最后一句屏蔽掉，也能正常工作。但是难道主线程提出了，程序还能不退出吗？这个...管它的，反正知道有两个线程在那处理就行了。

四 MediaPlayerClIEnt

这节讲讲MediaPlayerClIEnt怎么和MediaPlayerService交互。

使用MediaPlayerService的时候，先要创建它的BpMediaPlayerService。我们看看一个例子

int main(){ getMediaPlayerService();直接调用这个函数能获得BpMediaPlayerService吗？不能，为什么？因为我还没打开binder驱动呐！但是你在JAVA应用程序里边却有Google已经替你封装好了。所以，纯native层的代码，必须也得像下面这样处理：sp<Processstate> proc(Processstate::self());//这个其实不是必须的，因为//好多地方都需要这个，所以自动也会创建.getMediaPlayerService();还得起消息循环呐，否则如果Bn那边有消息通知你，你怎么接受得到呢？Processstate::self()->startThreadPool();//至于主线程是否也需要调用消息循环，就看个人而定了。不过一般是等着接收其他来源的消息，例如socket发来的命令，然后控制MediaPlayerService就可以了。}

为什么反复强调这个BrIDge？其实也不一定是BrIDge模式，但是我真正想说明的是：

Binder其实就是一个和binder设备打交道的接口，而上层IMediaPlayerService只不过把它当做一个类似socket使用罢了。我以前经常把binder和上层类IMediaPlayerService的功能混到一起去。

当然，你们不一定会犯这个错误。但是有一点请注意：

4.1 Native层

刚才那个getMediaPlayerService代码是C++层的，但是整个使用的例子确实JAVA->JNI层的调用。如果我要写一个纯C++的程序该怎么办？

int main(){ sp<Processstate> proc(Processstate::self());sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();sm->addService(“service.name”,new XXXService());Processstate::self()->startThreadPool();IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}看看XXXService怎么定义呢？我们需要一个Bn，需要一个Bp，而且Bp不用暴露出来。那么就在BnXXX.cpp中一起实现好了。另外，XXXService提供自己的功能，例如getXXX调用

五 实现自己的Service

好了，我们学习了这么多Binder的东西，那么想要实现一个自己的Service该咋办呢？

如果是纯C++程序的话，肯定得类似main_MediaService那样干了。

class IXXX: public IInterface{public:DECLARE_Meta_INTERFACE(XXX);申明宏virtual getXXX() = 0;virtual setXXX() = 0;}这是一个接口。

5.1 定义XXX接口

XXX接口是和XXX服务相关的，例如提供getXXX，setXXX函数，和应用逻辑相关。

需要从IInterface派生

class BnXXX: public BnInterface<IXXX>{public:  virtual status_t  onTransact( uint32_t code,uint32_t flags = 0);//由于IXXX是个纯虚类，而BnXXX只实现了onTransact函数，所以BnXXX依然是一个纯虚类};

5.2 定义BnXXX和BpXXX

为了把IXXX加入到Binder结构，需要定义BnXXX和对客户端透明的BpXXX。

其中BnXXX是需要有头文件的。BnXXX只不过是把IXXX接口加入到Binder架构中来，而不参与实际的getXXX和setXXX应用层逻辑。

这个BnXXX定义可以和上面的IXXX定义放在一块。分开也行。

IMPLEMENT_Meta_INTERFACE(XXX,"androID.xxx.IXXX");//IMPLEMENT宏 status_t BnXXX::onTransact(  uint32_t code,uint32_t flags){  switch(code) {    case GET_XXX: {      CHECK_INTERFACE(IXXX,reply);      读请求参数      调用虚函数getXXX()      return NO_ERROR;    } break; //SET_XXX类似

有了DECLARE，那我们在某个CPP中IMPLEMNT它吧。那就在IXXX.cpp中吧。

class BpXXX: public BpInterface<IXXX>{public:  BpXXX (const sp<IBinder>& impl)    : BpInterface< IXXX >(impl)  {}vitural getXXX(){ Parcel data,reply; data.writeInterfacetoken(IXXX::getInterfaceDescriptor());  data.writeInt32(pID);  remote()->transact(GET_XXX,&reply);  return;}//setXXX类似

BpXXX也在这里实现吧。

至此，Binder就算分析完了，大家看完后，应该能做到以下几点：

l         如果需要写自己的Service的话，总得知道系统是怎么个调用你的函数，恩。对。有2个线程在那不停得从binder设备中收取命令，然后调用你的函数呢。恩，这是个多线程问题。

l         如果需要跟踪BUG的话，得知道从ClIEnt端调用的函数，是怎么最终传到到远端的Service。这样，对于一些函数调用，ClIEnt端跟踪完了，我就知道转到Service去看对应函数调用了。反正是同步方式。也就是ClIEnt一个函数调用会一直等待到Service返回为止。

 以上就是对 AndroID Binder机制的详细介绍，后续继续补充相关资料，谢谢大家对本站的支持！

总结

以上是内存溢出为你收集整理的Android深入浅出之Binder机制全部内容，希望文章能够帮你解决Android深入浅出之Binder机制所遇到的程序开发问题。

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