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[084]Binder答疑解惑（二）

王小二

发布于 2023-09-11 06:09:03

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问题

能否深入讲解一下Binder中的序列化

一、什么是序列化

我们先来百度一下，百度的结果

序列化 (Serialization)是将对象的状态[信息转换]为可以存储或传输的形式的过程。
在序列化期间，对象将其当前状态写入到临时或[持久性]存储区。
以后，可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态，重新创建该对象。

举个例子，这个对象如何序列化。

class Person {
    String name;
    int age;
}

只需要序列化的时候将String和int写个某个内存区域，反序列化的时候读取这个内存区域，重新构造一个Person对象。

class Person implements Parcelable {
    String name;
    int age;

    public static final Parcelable.Creator CREATOR = new Creator() {
        @Override
        public Object createFromParcel(Parcel parcel) {
            Person person = new Person();
            person.name = parcel.readString();
            person.age = parcel.readInt();
            return person ;
        }

        @Override
        public Object[] newArray(int i) {
            return new Object[0];
        }
    };

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(@NonNull Parcel parcel, int i) {
        parcel.writeString(name);
        parcel.writeInt(age);
    }

}

Parcelable就是按照这个意思实现基础数据类型的。

这块内存区域就是Parcel对象对应的内存区域。

writeToParcel就是序列化，代码的内部实现就会将name和age按照规则写到parcel中

createFromParcel就是反序列化，代码的内部实现就会从Parcel中读取name和age，然后重新构造Person类。

难道Binder的序列化就这么简单，当然还没有，Binder考虑的更多。

二、序列化后是同一个对象吗？

当然可以很明显的看到序列化后就不是一个对象。你操作反序列之后对象，其实在操作一个新的对象，和原始对象没有关系。

Binder的目标就是让对象在经过Binder接口传递之后，反序列化后的对象用起来和原始对象一样。

对Person类进行扩展,加入一个IBinder对象和一个File。

class Person {
    String name;
    int age;
    IBinder action;//Binder对象
    File  file;//sdcard/1.txt
}

经过Binder的传递这个对象之后，对端将会拿到一个对象

class Person {
    String name;
    int age;
    IBinder action;//BinderProxy对象
    File  file;//sdcard/1.txt
}

IBinder的对象从Binder对象变成BinderProxy对象，File对象变成了新的File都指向了同一个文件。

我们在来好好理解一下这段话：`反序列化后的对象用起来和原始对象一样。`

2.1 IBinder用起来是不是和原始的IBinder一样

当左边的进程调用Binder.transact最后调用的是Binder.onTransact

    public final boolean transact(int code, @NonNull Parcel data, @Nullable 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;
    }

当右边的进程调用BinderProxy的transact接口会通过Binder驱动跨进程调用Binder.onTransact。

    //Entry point from android_util_Binder.cpp's onTransact.
    @UnsupportedAppUsage
    private boolean execTransact(int code, long dataObj, long replyObj,
            int flags) {
            return execTransactInternal(code, dataObj, replyObj, flags, callingUid);
    }

    private boolean execTransactInternal(int code, long dataObj, long replyObj, int flags,
            int callingUid) {
            res = onTransact(code, data, reply, flags);
        return res;
    }

因为BinderProxy和Binder都实现了IBinder接口，都实现了transact接口，所以将BinderProxy.transact和Binder.transact来说两者的效果是一样的。

思考如果把右边的对象再传递给左边的进程，会发生什么，IBinder对象是Binder还是BinderProxy 答案：https://cloud.tencent.com/developer/article/1639790

2.2 File用起来是不是和原始的File一样

这个部分我就不另外将了，可以参考我的另外一篇文章，https://cloud.tencent.com/developer/article/1639804，直接说结论。

经过Binder传递的File指向内核中同一file结构体，所以右边进程读写File和左边进程读写File是一样。

需要注意的是如果用ParcelFileDescriptor，因为在传递File之前重新打开了一次File，这样子虽然操作的是同一个文件，可能无法共享读写指针了。

三、Binder作出的努力

Binder为以下的对象类型实现了跨进程传递，但是本质上只实现了Binder对象，BinderProxy对象，和FD的传递，配合上IBinder对象的跨进程调用和Linux的一切皆文件的设计理念，基本达成了Parcelable对象在经过Binder接口传递后，用起来和原始的对象一样目标。

    enum {
        BINDER_TYPE_BINDER = B_PACK_CHARS('s', 'b', '*', B_TYPE_LARGE),//Binder
        BINDER_TYPE_WEAK_BINDER = B_PACK_CHARS('w', 'b', '*', B_TYPE_LARGE),//Binder
        BINDER_TYPE_HANDLE = B_PACK_CHARS('s', 'h', '*', B_TYPE_LARGE),//BinderProxy
        BINDER_TYPE_WEAK_HANDLE = B_PACK_CHARS('w', 'h', '*', B_TYPE_LARGE),//BinderProxy
        BINDER_TYPE_FD = B_PACK_CHARS('f', 'd', '*', B_TYPE_LARGE),//文件fd
        BINDER_TYPE_FDA = B_PACK_CHARS('f', 'd', 'a', B_TYPE_LARGE),//文件fd数组，但是似乎没看到用的地方
        BINDER_TYPE_PTR = B_PACK_CHARS('p', 't', '*', B_TYPE_LARGE),//这是什么类型，留一个思考题
      };

思考题 BINDER_TYPE_PTR目前只支持在hwbinder中，看看他的本质是什么，是否实现用起来和原始对象一样。需要查看的代码 system/libhwbinder/Parcel.cpp中的writeBuffer common/drivers/android/binder.c中case BINDER_TYPE_PTR的处理

总结

如果你想要真正了解Binder的序列化只需要去研究parcel.cpp和binder.c，整个步骤分成三步：

第一步：客户端使用parcel.cpp提供接口负责将对象A打包成binder驱动可以识别格式，并传递给Binder驱动
第二步：binder驱动按照自己支持的能力，将对象转化成对服务端可以访问的区域以及parcel.cpp可以识别的格式
第三步：服务端使用parcel.cpp提供接口将驱动传递过来的数据重新解析对象A`。