Android Binder机制 | 易学教程

研究Android底层代码时，尤其是Binder跨进程通信时，经常会发现interface_cast和asBinder，很容易被这两个函数绕晕，下面来讲解一下：

interface_cast
下面根据下述ICameraClient例子进行分析一下：

//伪代码
sp<ICameraClient> cameraClient = interface_cast<ICameraClient>(BpBinder(handle));
看下interface_cast的实现，其代码在IInterface.h中

template<typename INTERFACE>
inline sp<INTERFACE> interface_cast(const sp<IBinder>& obj)
{
return INTERFACE::asInterface(obj);
}
//这是一个模板函数，展开即为：
inline sp<ICameraClient > interface_cast(const sp<IBinder>& obj)
{
return ICameraClient ::asInterface(obj);
}
那ICameraClient的asInterface在哪实现的呢？发现找了ICameraClient.h和ICameraClient.cpp只有下面两个定义：

//frameworks/av/include/camera/android/hardware/ICameraClient.h
DECLARE_META_INTERFACE(CameraClient);

//frameworks/av/camera/ICameraClient.cpp
IMPLEMENT_META_INTERFACE(CameraClient, "android.hardware.ICameraClient");
DECLARE_META_INTERFACE和IMPLEMENT_META_INTERFACE函数是其父类IInterface（frameworks\native\include\binder\IInterace.h）的宏定义：

//声明asInterface函数
#define DECLARE_META_INTERFACE(INTERFACE)
static const android::String16 descriptor;
//声明asInterface函数
static android::sp<I##INTERFACE> asInterface(
const android::sp<android::IBinder>& obj);
virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;
I##INTERFACE();
virtual ~I##INTERFACE();

展开为：
#define DECLARE_META_INTERFACE(CameraClient)
//增加一个描述符
static const android::String16 descriptor;
//声明asInterface函数
static android::sp<ICameraClient> asInterface(
const android::sp<android::IBinder>& obj);
//获取描述符函数
virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;
//构造函数以及折构函数
ICameraClient();
virtual ~ICameraClient();

//实现asInterface函数
#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); //展开即为intr = new BpServiceManager(obj);
}
}
return intr;
}
I##INTERFACE::I##INTERFACE() { }
I##INTERFACE::~I##INTERFACE() { }

展开为：
#define IMPLEMENT_META_INTERFACE(CameraClient, "android.hardware.ICameraClient")
//定义ICameraClient的描述符为"android.hardware.ICameraClient"
const android::String16 ICameraClient ::descriptor("android.hardware.ICameraClient");
//获取描述符"android.hardware.ICameraClient"
const android::String16&
ICameraClient ::getInterfaceDescriptor() const {
return ICameraClient ::descriptor;
}
//实现asInterface函数
android::sp<ICameraClient> ICameraClient::asInterface(
const android::sp<android::IBinder>& obj)
{
android::sp<ICameraClient> intr;
if (obj != NULL) {
intr = static_cast<ICameraClient*>(
//queryLocalInterface是在IBinder中定义的，默认返回NULL，但在BBinder的子类BnInterface中，重载了该方法，返回this，而BpBinder没有重载，使用IBinder的默认实现，返回NULL
obj->queryLocalInterface(
ICameraClient::descriptor).get());
if (intr == NULL) {
//构建INTERFACE的Bp端代理对象
intr = new BpCameraClient(obj);
}
}
return intr;
}
ICameraClient::ICameraClient() { }
ICameraClient::~ICameraClient() { }
总结一下，如果interface_cast的参数obj是BnInterface，则返回其自身，如果参数obj是BpInterface，则new一个Bp代理对象并返回。这里我们用的是ICameraClient例子来讲解的，则返回BpCameraClient，别的接口也是同样分析的，比如IServiceManager，也会有类似声明如下，则返回BpServiceManager。

//frameworks\native\include\binder\IServiceManager.h
DECLARE_META_INTERFACE(ServiceManager);

//frameworks\native\libs\binder\IServiceManager.cpp
IMPLEMENT_META_INTERFACE(ServiceManager, "android.os.IServiceManager");
asBinder
接着使用上面ICameraClient例子进行分析一下：

//伪代码，根据interface_cast的分析，知道cameraClient即为BpCameraClient(BpBinder(handle))
sp<ICameraClient> cameraClient = interface_cast<ICameraClient>(data.readStrongBinder());
IInterface::asBinder(cameraClient);
看下asBinder的方法，在IInterface.cpp中

sp<IBinder> IInterface::asBinder(const IInterface* iface)
{
if (iface == NULL) return NULL;
return const_cast<IInterface*>(iface)->onAsBinder();
}

sp<IBinder> IInterface::asBinder(const sp<IInterface>& iface)
{
if (iface == NULL) return NULL;
return iface->onAsBinder();
}
都会走到onAsBinder方法

BnInterface
BnInterface的onAsBinder方法，直接返回自身，因为BnInterface继承自BBinder，而BBinder又继承自IBinder

template<typename INTERFACE>
IBinder* BnInterface<INTERFACE>::onAsBinder()
{
return this;
}

根据例子展开为：
template<typename ICameraClient>
IBinder* BnInterface<ICameraClient>::onAsBinder()
{
return this;
}
BpInterface
BpInterface的onAsBinder方法，调用remote()方法并返回

template<typename INTERFACE>
inline IBinder* BpInterface<INTERFACE>::onAsBinder()
{
return remote();
}

根据例子展开为：
template<typename ICameraClient >
inline IBinder* BpInterface<ICameraClient>::onAsBinder()
{
return remote();
}
remote()方法在其父类BpRefBase中实现，就是返回mRemote变量

inline IBinder* remote() { return mRemote; }
而mRemote变量是在创建BpInterface对象时，将remote变量传给了其父类BpRefBase，我们这个例子里面remote就是BpBinder(handle)

template
inline BpInterface::BpInterface(const sp& remote)
: BpRefBase(remote)
{
}

BpRefBase::BpRefBase(const sp& o)
: mRemote(o.get()), mRefs(NULL), mState(0)
{
extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);

if (mRemote) {
mRemote->incStrong(this); // Removed on first IncStrong().
mRefs = mRemote->createWeak(this); // Held for our entire lifetime.
}
}
“`

总结一下，如果asBinder的参数iface是BnInterface类型，则返回其自身，如果参数iface是BpInterface类型，则返回其mRemote远程代理对象BpBinder(handle) 。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/920274/blog/3175802

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