Android C++底层Binder通信机制原理分析总结【通俗易懂】-白红宇

Android C++底层Binder通信机制原理分析总结【通俗易懂】

阅读量：657 次

发布时间：2019-03-15

本文共 4595 字，大约阅读时间需要 15 分钟。

Android C++底层Binder通信机制原理总结：

通过transact()方法可以向远端的IBinder对象发出调用，再通过onTransact()函数让你自己的远程对象能够响应接收到的调用。

例如MediaRecorder的继承关系（向右箭头表示继承关系，#XXX#中间是关键方法，/斜线表示多继承）：

客户端：

1、MediaRecorder->BnMediaRecorderClient#onTransact()#->BnInterface->

BBinder#transact()#(->IBinder->RefBase)/IMediaRecorderClient#notify(xx)/asInterface(IBinder obj)#(->IInterface->RefBase)

2、代理：BpMediaRecorderClient(IBinder impl)->BpInterface(IBinder remote)->

BpRefBase(IBinder o)#remote()#->RefBase/IMediaRecorderClient#notify(xx)/asInterface(IBinder obj)#(->IInterface->RefBase)

服务器：

3、MediaRecorderClient->BnMediaRecorder->BnInterface->BBinder(->IBinder->RefBase)/IMediaRecorder(->IInterface->RefBase)

4、BpMediaRecorder(IBinder impl)->BpInterface(IBinder remote)->

BpRefBase(IBinder o)#remote()#->RefBase/IMediaRecorderClient#notify(xx)/asInterface(IBinder obj)#(->IInterface->RefBase)

5、【interface_cast模板方法】即asInterface(IBinder obj)是一个宏定义生成的函数，通过缓存查找或直接new一个Bp对象（BpMediaRecorderClient(BpBinder->IBinder obj)）,

返回父类型对象即IBpMediaRecorderClient(IBinder obj)对象，因此也就创建了一个Bp代理对象；

6、以上可总结为：

6.1、BnXXX或BpXXX都派生自两个类：

class BpXXX : public IXXX, public BpRefBase;

class BnXXX : public IXXX, public BBinder;

6.2、BpXXX和BnXXX都派生自IXXX，IXXX可理解为定义业务逻辑，但BnXXX和BpXXX中具体实现方式却不同，如下分析：

BpXXX中：作为代理端，把对应的binder_transaction_data打包之后，通过BpRefBase中的mRemote即BpBinder对象实例发送出去，并等待结果。

BnXXX中：作为实现端，实现与BpXXX中对应的真正的业务逻辑，通过调用BnXXX派生类中的方法来实现，如MediaRecorderClient实现类；

6.3、IBinder用于进行进程间通信：

BpRefBase中的remote()方法返回的mRemote即BpBinder对象实例用来和Binder驱动交互使用（通过BpBinder.transact(xxx)调用IPCThreadState.transact(xxx)方法，

最后调用IPCThreadState.talkWithDriver(bool)方法中使用ioctl()函数将Parcel类型的mOut中缓存数据写入Binder驱动共享内存区域，并获取mIn返回值Parcel数据）；

BBinder（transact()到onTransact()的调用）是从Binder驱动中接收相关请求，并进行相关处理的；

BpBinder(remote())则是和BinderDriver进行互通的；

7、Binder机制中与Binder驱动交互的桥梁：两个非常重要的类：ProcessState和IPCThreadState类。

ProcessState：是Client和Server两端公共的部分，作为Binder通信的基础。并且是个singleton单例类，每个进程只有一个对象，

该对象负责打开Binder驱动，建立线程池，使得该进程中的所有线程都能通过Binder通信。

IPCThreadState：是每个线程中都有一个IPCThreadState对象实例记录在Linux线程的上下文附属数据中，主要负责Binder的读取、写入和请求处理，

并且它在创建时会记录一个ProcessState类型的mProcess成员变量，以便用于获取到Binder句柄，从而进行binder_transaction_data事务数据在两个进程间的通信。

IPC通信简单分析例如：

1、注册相关服务：【frameworks/av/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp】中

int main(int argc __unused, char **argv __unused){
       sp
   
     proc(ProcessState::self());// 初始化注册服务管理中心即BpServiceManager    sp
    
      sm(defaultServiceManager());   // 实例化相关服务    MediaPlayerService::instantiate();    ResourceManagerService::instantiate();    registerExtensions();// 进入线程循环    ProcessState::self()->startThreadPool();    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

分析：系统启动时init进程会初始化所有多媒体相关的服务在服务管理中心，以便此后直接进行获取。

void MediaPlayerService::instantiate() {
       defaultServiceManager()->addService(            String16("media.player"), new MediaPlayerService());}

分析：向注册服务管理中心注册自己的服务实现者即Bn实现对象，该服务对应名称是"media.player"，以提供给Bp代理者代理操作实现的业务功能。

2、向注册服务管理中心获取自己的服务即Bp实现对象，也是Bn对象的在客户端的代理操作对象。

MediaRecorder::MediaRecorder(const String16& opPackageName) : mSurfaceMediaSource(NULL){
       const sp
   
     service(getMediaPlayerService());    if (service != NULL) {
           mMediaRecorder = service->createMediaRecorder(opPackageName);    }}//【IMediaDeathNotifier.cpp】MediaRecorder继承了IMediaDeathNotifier类IMediaDeathNotifier::getMediaPlayerService(){
       Mutex::Autolock _l(sServiceLock);if (sMediaPlayerService == 0) {
   // 初始化注册服务管理中心即BpServiceManager        sp
    
      sm = defaultServiceManager();        sp
     
       binder;			// 通过响应服务注册时的服务名称【"media.player"】获取注册过的服务            binder = sm->getService(String16("media.player"));          // 最后使用interface_cast转换成对应服务取得Bp代理对象        sMediaPlayerService = interface_cast
      
       (binder);    }    return sMediaPlayerService;}

分析：MediaRecorder通过getMediaPlayerService()从ServiceManager层获取到此前已经注册进Service的BpMediaPlayerService服务，通过该服务在跨进程通信时通过createMediaRecorder()函数发送CREATE_MEDIA_RECORDER消息通知MediaPlayerService（BnMediaPlayerService）的BnMediaPlayerService::onTransact()方法，构造了一个MediaRecorderClient对象，并将该client对象放入MediaPlayerService类的全局SortedVector类型的列表中，然后返回结果client。

并且在构造MediaRecoderClient时通过AVMediaServiceFactory创建了一个StageFrightRecorder对象，该对象才是真正录制相关功能实现者如数据处理、编码、录制行为控制（如prepare、start、pause、resume、stop等）等。

例如：

setupMediaSource: 通过setupCameraSource去绑定CameraSource的listener,从而获取到driver层返回的数据。

setupVideoEncoder: 根据上层传入的video编码格式来创建对应的MediaCodecSource即Video编码器。

setupAudioEncoder: 根据上层传入的audio编码格式来创建对应的MediaCodecSource即Audio编码器。

使用MediaWriter(MPEG4Writer): 在MPEG4Writer的startWriterThread中开启MediaWriter线程，分track读取并在Track->dump(fd,args)中write(fd,result.string(),result.size())写入数据到最终文件中。

转载地址：http://sapmz.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章