一、認識Android的IPC主板模式

??系統架構設計最關鍵的任務就是組合(或稱整合)，而且最好是能與眾不同、深具創新性組合。Android就擅用了主板模式，以通用性接口實踐跨進程的IPC通信機制。由于Android是開源開放的系統，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Binder父類來實現<通用性>的IBinder接口。如下圖：

? ???

? 然后，以Java來撰寫這個實現類，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Binder抽象父類的主要函數：?

?transact()函數-- 用來實作IBinder的transact()函數接口。

?execTransact()函數--?其角色與transact()函數是相同的，只是這是用來讓C/C++本地程序來調用的。

?onTransact()函數-- 這是一個抽象函數，讓應用子類來覆寫(Override)的。上述的transact()和execTransact()兩者都是調用onTransact()函數來實現反向調用(IoC,?Inversion?of?Control)的。

?init()函數-- 這是一個本地(Native)函數，讓JNI模塊來實現這個函數。Binder()構造函數(Constructor)會調用這個init()本地函數。

這Binder.java是抽象類，它含有一個抽象)函數：onTransact()。于是，這個軟件主板提供了兩個接口：CI和<I>接口。如下圖：

? ?

這是標準型的主板模式。此圖里的Binder抽象父類和兩個接口，整合起來成為一個典型的軟件主板。如下圖：?

? ?

? ?這個Binder軟件主板是用來整合兩個進程里的軟件模塊(如類)，所以我們稱之為：<Android的IPC軟件主板>。如下圖：

? ?

? ?基于這個主板，我們就能開始進行組合了。此時，可設計一個子類，并且裝配到主板的<I>接口上。如下圖：

? ? ? ??

? ??? ?這個IBinder接口是Binder基類提供給Client的接口，簡稱為“CI”。于是，Client端調用IBinder接口的transact()函數，進而調用到Binder抽象類的onTransact()函數。如果Client類與Binder類是執行于同一個進程里，Client端調用IBinder接口的transact()函數，進而調用到Binder抽象類的onTransact()函數。反之，如果Client類與Binder類分別執行于不同的兩個進程里，Client端則調用Binder類的exeTransact()函數，透過IPC機制而調用到遠方的onTransact()函數。例如，下圖里的Activity與Binder之間是跨進程的遠距通信(IPC)。如下圖:

? ? ???

? Android的IPC機制是透過底層Binder驅動來實現的，所以會從底層的C/C++函數來調用exeTransact()函數，再轉而調用<I>接口的onTransact()函數。如下圖：

? ? ??

? ? ? ?Android跨進程通信流程，都由底層Binder驅動模塊所掌控。于是，Java層的Activity就能透過底層來調用Binder父類的exeTransact()函數。如下圖所示：?

?

二、主板模式與Proxy-Stub模式的組合應用

??????在上圖里的Activity里可能有多個函數，例如f1()和f2()等。于是，在Activity里，必須從f1()函數轉而調用IBinder.transact()函數。如果我們在上述架構里面，加上一個Stub類別(如下圖的BinderStub類別)，它實現了Binder.onTransact()函數，如下圖所示：?

???

?? ? ???通常，在框架設計里，myProxy和myStub會是成對的，這稱為Proxy-Stub模式。如下圖所示：?

? ? ???

???????采用Proxy-Stub設計模式將IBinder接口包裝起來，讓App與IBinder接口不再產生高度相依性。其將IBinder接口包裝起來，轉換出更好用的新接口，如下圖里的IA接口：??

? ???

??Stub類將onTransact()函數隱藏起來，提供一個更具有美感、更親切的新接口給subBinder類使用。隱藏了onTransact()函數之后，subBinder類的開發者就不必費心去了解onTransact()函數了。于是，Proxy與Stub兩個類遙遙相對，并且將IPC細節知識(例如transact()和onTransact()函數之參數等)包夾起來。由于IBinder接口只提供單一函數(即transact()函數)來進行遠距通信，呼叫起來比較不方便。所以Android提供aidl.exe工具來協助產出Proxy和Stub類別，以化解這個困難。只要你善于使用開發環境的工具(如Android的aidl.exe軟件工具)自動產生Proxy和Stub類別的程序代碼；那就很方便了。◆

~ End ~?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的范例解析：学习Android的IPC主板模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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