一、認(rèn)識(shí)Android的IPC主板模式

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的任務(wù)就是組合(或稱(chēng)整合)，而且最好是能與眾不同、深具創(chuàng)新性組合。Android就擅用了主板模式，以通用性接口實(shí)踐跨進(jìn)程的IPC通信機(jī)制。由于Android是開(kāi)源開(kāi)放的系統(tǒng)，其源代碼可成為大家觀摩的范本。首先，其主板模式提供了IBinder通用性接口。如下圖：

Android定義一個(gè)Binder父類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的IBinder接口。如下圖：

然后，以Java來(lái)撰寫(xiě)這個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)，其Java代碼如下：

// Android的源代碼

// Binder.java

// -------------------------------------------------------------

public?class?Binder?implements?IBinder?{

//?..........

private?int?mObject;

public?Binder()?{

init();

//其它代碼

}

public?final?boolean?transact(int?code,?Parcel?data,?Parcel?reply,??int?flags)

throws?RemoteException?{

//其它代碼

boolean?r?=?onTransact(code,?data,?reply,?flags);

return?r;

}

private?boolean?execTransact(int?code,?int?dataObj,?int?replyObj,?int?flags)?{

Parcel?data?=?Parcel.obtain(dataObj);

Parcel?reply?=?Parcel.obtain(replyObj);

boolean?res;

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

//其它代碼

return?res;

}

protected?boolean?onTransact(int?code,?Parcel?data,?Parcel?reply,??int?flags)

throws?RemoteException?{

}

private?native?final?void?init();

}

// End

這個(gè)Binder抽象父類(lèi)的主要函數(shù)：

transact()函數(shù)--用來(lái)實(shí)作IBinder的transact()函數(shù)接口。

execTransact()函數(shù)--其角色與transact()函數(shù)是相同的，只是這是用來(lái)讓C/C++本地程序來(lái)調(diào)用的。

onTransact()函數(shù)-- 這是一個(gè)抽象函數(shù)，讓?xiě)?yīng)用子類(lèi)來(lái)覆寫(xiě)(Override)的。上述的transact()和execTransact()兩者都是調(diào)用onTransact()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)反向調(diào)用(IoC,?Inversion?of?Control)的。

init()函數(shù)-- 這是一個(gè)本地(Native)函數(shù)，讓JNI模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)。Binder()構(gòu)造函數(shù)(Constructor)會(huì)調(diào)用這個(gè)init()本地函數(shù)。

這Binder.java是抽象類(lèi)，它含有一個(gè)抽象)函數(shù)：onTransact()。于是，這個(gè)軟件主板提供了兩個(gè)接口：CI和接口。如下圖：

這是標(biāo)準(zhǔn)型的主板模式。此圖里的Binder抽象父類(lèi)和兩個(gè)接口，整合起來(lái)成為一個(gè)典型的軟件主板。如下圖：

這個(gè)Binder軟件主板是用來(lái)整合兩個(gè)進(jìn)程里的軟件模塊(如類(lèi))，所以我們稱(chēng)之為：。如下圖：

基于這個(gè)主板，我們就能開(kāi)始進(jìn)行組合了。此時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)子類(lèi)，并且裝配到主板的接口上。如下圖：

這個(gè)IBinder接口是Binder基類(lèi)提供給Client的接口，簡(jiǎn)稱(chēng)為“CI”。于是，Client端調(diào)用IBinder接口的transact()函數(shù)，進(jìn)而調(diào)用到Binder抽象類(lèi)的onTransact()函數(shù)。如果Client類(lèi)與Binder類(lèi)是執(zhí)行于同一個(gè)進(jìn)程里，Client端調(diào)用IBinder接口的transact()函數(shù)，進(jìn)而調(diào)用到Binder抽象類(lèi)的onTransact()函數(shù)。反之，如果Client類(lèi)與Binder類(lèi)分別執(zhí)行于不同的兩個(gè)進(jìn)程里，Client端則調(diào)用Binder類(lèi)的exeTransact()函數(shù)，透過(guò)IPC機(jī)制而調(diào)用到遠(yuǎn)方的onTransact()函數(shù)。例如，下圖里的Activity與Binder之間是跨進(jìn)程的遠(yuǎn)距通信(IPC)。如下圖:

Android的IPC機(jī)制是透過(guò)底層Binder驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以會(huì)從底層的C/C++函數(shù)來(lái)調(diào)用exeTransact()函數(shù)，再轉(zhuǎn)而調(diào)用接口的onTransact()函數(shù)。如下圖：

Android跨進(jìn)程通信流程，都由底層Binder驅(qū)動(dòng)模塊所掌控。于是，Java層的Activity就能透過(guò)底層來(lái)調(diào)用Binder父類(lèi)的exeTransact()函數(shù)。如下圖所示：

二、主板模式與Proxy-Stub模式的組合應(yīng)用

在上圖里的Activity里可能有多個(gè)函數(shù)，例如f1()和f2()等。于是，在Activity里，必須從f1()函數(shù)轉(zhuǎn)而調(diào)用IBinder.transact()函數(shù)。如果我們?cè)谏鲜黾軜?gòu)里面，加上一個(gè)Stub類(lèi)別(如下圖的BinderStub類(lèi)別)，它實(shí)現(xiàn)了Binder.onTransact()函數(shù)，如下圖所示：

通常，在框架設(shè)計(jì)里，myProxy和myStub會(huì)是成對(duì)的，這稱(chēng)為Proxy-Stub模式。如下圖所示：

采用Proxy-Stub設(shè)計(jì)模式將IBinder接口包裝起來(lái)，讓App與IBinder接口不再產(chǎn)生高度相依性。其將IBinder接口包裝起來(lái)，轉(zhuǎn)換出更好用的新接口，如下圖里的IA接口：

Stub類(lèi)將onTransact()函數(shù)隱藏起來(lái)，提供一個(gè)更具有美感、更親切的新接口給subBinder類(lèi)使用。隱藏了onTransact()函數(shù)之后，subBinder類(lèi)的開(kāi)發(fā)者就不必費(fèi)心去了解onTransact()函數(shù)了。于是，Proxy與Stub兩個(gè)類(lèi)遙遙相對(duì)，并且將IPC細(xì)節(jié)知識(shí)(例如transact()和onTransact()函數(shù)之參數(shù)等)包夾起來(lái)。由于IBinder接口只提供單一函數(shù)(即transact()函數(shù))來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距通信，呼叫起來(lái)比較不方便。所以Android提供aidl.exe工具來(lái)協(xié)助產(chǎn)出Proxy和Stub類(lèi)別，以化解這個(gè)困難。只要你善于使用開(kāi)發(fā)環(huán)境的工具(如Android的aidl.exe軟件工具)自動(dòng)產(chǎn)生Proxy和Stub類(lèi)別的程序代碼；那就很方便了。◆

~ End ~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的android主板接口定义,范例解析：学习Android的IPC主板模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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