上一篇文章中我们讨论了如何向系统注册Service。本篇文章我们将讨论如何使用这个已注册的系统Service。

在本系列文章的第一篇中，客户端应用程序使用如下两条语句取得了ExampleService代理对象的引用。

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1. sp<IServiceManager>sm=defaultServiceManager();
2. binder=sm->getService(String16("byn.example"));

第一句我们之前已经详细解释过了，全局函数defaultServiceManager()返回的是ServiceManager代理对象的引用。第二句话以ExampleService的方法名为参数调用getService()方法，返回的是ExampleService代理对象的引用。这个过程和上一篇文章介绍的addService的过程是非常类似的，这里就不详细展开了。

客户应用程序获得了ExampleService代理对象的引用之后，通过如下语句调用服务：

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1. data.writeInt32(getpid());
2. data.writeInt32(n);
3. binder->transact(0,data,&reply);

第一句话写入当前进程的进程ID，这里只是为了输出log用，没有实际意义；

第二句话写入参数n；

最后一句话调用ExampleService代理对象的transact方法发送请求。第一个参数0是请求代码(code)，如果一个服务提供了多个API接口，那么服务器端就通过这个参数区分调用的是哪一个API；第二个参数打包后的调用参数；最后一个参数保存返回值。因为ExampleService代理对象继承自BpBinder，所以这里调用的是BpBinder::transact()方法，进而调用IPCThreadState::transact()方法。这个过程在上一篇文章中已经介绍过。

现在我们重点剖析一下服务器端的情况。

服务器端在向系统注册服务之后，首先调用ProcessState::self()->startThreadPool()方法启动一个线程池；然后调用IPCThreadState::self()->joinThreadPool()方法进入一个无限循环，等待其它进程的服务请求。我们看一下joinThreadPool方法的源代码：

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1. //File:frameworks/base/libs/binder/IPCThreadState.cpp
2. voidIPCThreadState::joinThreadPool(boolisMain)
3. {
4. LOG_THREADPOOL("****THREAD%p(PID%d)ISJOININGTHETHREADPOOL/n",(void*)pthread_self(),getpid());
6. mOut.writeInt32(isMain?BC_ENTER_LOOPER:BC_REGISTER_LOOPER);
8. status_tresult;
9. do{
10. int32_tcmd;
12. //Whenwe'veclearedtheincomingcommandqueue,processanypendingderefs
13. if(mIn.dataPosition()>=mIn.dataSize()){
14. size_tnumPending=mPendingWeakDerefs.size();
15. if(numPending>0){
16. for(size_ti=0;i<numPending;i++){
17. RefBase::weakref_type*refs=mPendingWeakDerefs[i];
18. refs->decWeak(mProcess.get());
19. }
20. mPendingWeakDerefs.clear();
21. }
23. numPending=mPendingStrongDerefs.size();
24. if(numPending>0){
25. for(size_ti=0;i<numPending;i++){
26. BBinder*obj=mPendingStrongDerefs[i];
27. obj->decStrong(mProcess.get());
28. }
29. mPendingStrongDerefs.clear();
30. }
31. }
33. //nowgetthenextcommandtobeprocessed,waitingifnecessary
34. result=talkWithDriver();
35. if(result>=NO_ERROR){
36. size_tIN=mIn.dataAvail();
37. if(IN<sizeof(int32_t))continue;
38. cmd=mIn.readInt32();
39. IF_LOG_COMMANDS(){
40. alog<<"Processingtop-levelCommand:"
41. <<getReturnString(cmd)<<endl;
42. }
45. result=executeCommand(cmd);
46. }
48. //Afterexecutingthecommand,ensurethatthethreadisreturnedtothe
49. //defaultcgroupandprioritybeforerejoiningthepool.Thisisafailsafe
50. //incasethecommandimplementationfailedtoproperlyrestorethethread's
51. //schedulingparametersuponcompletion.
52. intmy_id;
53. #ifdefHAVE_GETTID
54. my_id=gettid();
55. #else
56. my_id=getpid();
57. #endif
58. if(!set_sched_policy(my_id,SP_FOREGROUND)){
59. //success;resetthepriorityaswell
60. setpriority(PRIO_PROCESS,my_id,ANDROID_PRIORITY_NORMAL);
61. }
63. //Letthisthreadexitthethreadpoolifitisnolonger
64. //neededanditisnotthemainprocessthread.
65. if(result==TIMED_OUT&&!isMain){
66. break;
67. }
68. }while(result!=-ECONNREFUSED&&result!=-EBADF);
70. LOG_THREADPOOL("****THREAD%p(PID%d)ISLEAVINGTHETHREADPOOLerr=%p/n",
71. (void*)pthread_self(),getpid(),(void*)result);
73. mOut.writeInt32(BC_EXIT_LOOPER);
74. talkWithDriver(false);
75. }

在joinThreadPool()方法中，通过调用talkWithDriver方法与binder设备进行通信，通常Service进程会阻塞在这里；一旦客户请求到来，该方法返回，并调用后面的executeCommand()方法进行处理。我们看一下executeCommand()方法的源代码：

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1. //File:frameworks/base/libs/binder/IPCThreadState.cpp
2. status_tIPCThreadState::executeCommand(int32_tcmd)
3. {
4. BBinder*obj;
5. RefBase::weakref_type*refs;
6. status_tresult=NO_ERROR;
8. switch(cmd){
9. caseBR_ERROR:
10. result=mIn.readInt32();
11. break;
13. caseBR_OK:
14. break;
16. caseBR_ACQUIRE:
17. refs=(RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();
18. obj=(BBinder*)mIn.readInt32();
19. LOG_ASSERT(refs->refBase()==obj,
20. "BR_ACQUIRE:object%pdoesnotmatchcookie%p(expected%p)",
21. refs,obj,refs->refBase());
22. obj->incStrong(mProcess.get());
23. IF_LOG_REMOTEREFS(){
24. LOG_REMOTEREFS("BR_ACQUIREfromdriveron%p",obj);
25. obj->printRefs();
26. }
27. mOut.writeInt32(BC_ACQUIRE_DONE);
28. mOut.writeInt32((int32_t)refs);
29. mOut.writeInt32((int32_t)obj);
30. break;
32. caseBR_RELEASE:
33. refs=(RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();
34. obj=(BBinder*)mIn.readInt32();
35. LOG_ASSERT(refs->refBase()==obj,
36. "BR_RELEASE:object%pdoesnotmatchcookie%p(expected%p)",
37. refs,obj,refs->refBase());
38. IF_LOG_REMOTEREFS(){
39. LOG_REMOTEREFS("BR_RELEASEfromdriveron%p",obj);
40. obj->printRefs();
41. }
42. mPendingStrongDerefs.push(obj);
43. break;
45. caseBR_INCREFS:
46. refs=(RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();
47. obj=(BBinder*)mIn.readInt32();
48. refs->incWeak(mProcess.get());
49. mOut.writeInt32(BC_INCREFS_DONE);
50. mOut.writeInt32((int32_t)refs);
51. mOut.writeInt32((int32_t)obj);
52. break;
54. caseBR_DECREFS:
55. refs=(RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();
56. obj=(BBinder*)mIn.readInt32();
57. //NOTE:Thisassertionisnotvalid,becausetheobjectmayno
58. //longerexist(thusthe(BBinder*)castaboveresultinginadifferent
59. //memoryaddress).
60. //LOG_ASSERT(refs->refBase()==obj,
61. //"BR_DECREFS:object%pdoesnotmatchcookie%p(expected%p)",
62. //refs,obj,refs->refBase());
63. mPendingWeakDerefs.push(refs);
64. break;
66. caseBR_ATTEMPT_ACQUIRE:
67. refs=(RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();
68. obj=(BBinder*)mIn.readInt32();
70. {
71. constboolsuccess=refs->attemptIncStrong(mProcess.get());
72. LOG_ASSERT(success&&refs->refBase()==obj,
73. "BR_ATTEMPT_ACQUIRE:object%pdoesnotmatchcookie%p(expected%p)",
74. refs,obj,refs->refBase());
76. mOut.writeInt32(BC_ACQUIRE_RESULT);
77. mOut.writeInt32((int32_t)success);
78. }
79. break;
81. caseBR_TRANSACTION:
82. {
83. binder_transaction_datatr;
84. result=mIn.read(&tr,sizeof(tr));
85. LOG_ASSERT(result==NO_ERROR,
86. "NotenoughcommanddataforbrTRANSACTION");
87. if(result!=NO_ERROR)break;
89. Parcelbuffer;
90. buffer.ipcSetDataReference(
91. reinterpret_cast<constuint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
92. tr.data_size,
93. reinterpret_cast<constsize_t*>(tr.data.ptr.offsets),
94. tr.offsets_size/sizeof(size_t),freeBuffer,this);
96. constpid_torigPid=mCallingPid;
97. constuid_torigUid=mCallingUid;
99. mCallingPid=tr.sender_pid;
100. mCallingUid=tr.sender_euid;
102. //LOGI(">>>>TRANSACTfrompid%duid%d/n",mCallingPid,mCallingUid);
104. Parcelreply;
105. IF_LOG_TRANSACTIONS(){
106. TextOutput::Bundle_b(alog);
107. alog<<"BR_TRANSACTIONthr"<<(void*)pthread_self()
108. <<"/obj"<<tr.target.ptr<<"/code"
109. <<TypeCode(tr.code)<<":"<<indent<<buffer
110. <<dedent<<endl
111. <<"Dataaddr="
112. <<reinterpret_cast<constuint8_t*>(tr.data.ptr.buffer)
113. <<",offsetsaddr="
114. <<reinterpret_cast<constsize_t*>(tr.data.ptr.offsets)<<endl;
115. }
116. if(tr.target.ptr){
117. sp<BBinder>b((BBinder*)tr.cookie);
118. conststatus_terror=b->transact(tr.code,buffer,&reply,0);
119. if(error<NO_ERROR)reply.setError(error);
121. }else{
122. conststatus_terror=the_context_object->transact(tr.code,buffer,&reply,0);
123. if(error<NO_ERROR)reply.setError(error);
124. }
126. //LOGI("<<<<TRANSACTfrompid%drestorepid%duid%d/n",
127. //mCallingPid,origPid,origUid);
129. if((tr.flags&TF_ONE_WAY)==0){
130. LOG_ONEWAY("Sendingreplyto%d!",mCallingPid);
131. sendReply(reply,0);
132. }else{
133. LOG_ONEWAY("NOTsendingreplyto%d!",mCallingPid);
134. }
136. mCallingPid=origPid;
137. mCallingUid=origUid;
139. IF_LOG_TRANSACTIONS(){
140. TextOutput::Bundle_b(alog);
141. alog<<"BC_REPLYthr"<<(void*)pthread_self()<<"/obj"
142. <<tr.target.ptr<<":"<<indent<<reply<<dedent<<endl;
143. }
145. }
146. break;
148. caseBR_DEAD_BINDER:
149. {
150. BpBinder*proxy=(BpBinder*)mIn.readInt32();
151. proxy->sendObituary();
152. mOut.writeInt32(BC_DEAD_BINDER_DONE);
153. mOut.writeInt32((int32_t)proxy);
154. }break;
156. caseBR_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION_DONE:
157. {
158. BpBinder*proxy=(BpBinder*)mIn.readInt32();
159. proxy->getWeakRefs()->decWeak(proxy);
160. }break;
162. caseBR_FINISHED:
163. result=TIMED_OUT;
164. break;
166. caseBR_NOOP:
167. break;
169. caseBR_SPAWN_LOOPER:
170. mProcess->spawnPooledThread(false);
171. break;
173. default:
174. printf("***BADCOMMAND%dreceivedfromBinderdriver/n",cmd);
175. result=UNKNOWN_ERROR;
176. break;
177. }
179. if(result!=NO_ERROR){
180. mLastError=result;
181. }
183. returnresult;
184. }

这里，函数会根据一系列枚举值作相应的处理。在binder协议中：

BR_XXX等宏为BinderDriverReturnProtocol，表示Binder驱动返回协议。
BC_XXX等宏为BinderDriverCommandProtocol，表示Binder驱动命令协议。

因为这里是收到命令请求后要做相应的处理，所以这里的宏都是以BR开头的。这里会走到BR_TRANSACTION这个分支，调用BBinder的transact()方法做处理(b->transact(tr.code, buffer, &reply, 0))。我们看一下BBinder::transact()方法的源代码：

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1. //File:frameworks/base/libs/binder/binder.cpp
2. status_tBBinder::transact(
3. uint32_tcode,constParcel&data,Parcel*reply,uint32_tflags)
4. {
5. data.setDataPosition(0);
7. status_terr=NO_ERROR;
8. switch(code){
9. casePING_TRANSACTION:
10. reply->writeInt32(pingBinder());
11. break;
12. default:
13. err=onTransact(code,data,reply,flags);
14. break;
15. }
17. if(reply!=NULL){
18. reply->setDataPosition(0);
19. }
21. returnerr;
22. }

我们看到调用的是虚函数onTransact()。因为ExampleService类继承自BBinder类，并改写了onTransact()方法，所以这里会调用到ExampleService::onTransact()方法。

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1. status_tExampleService::onTransact(uint32_tcode,constParcel&data,Parcel*reply,uint32_tflags)
2. {
3. switch(code)
4. {
5. case0:{
6. pid_tpid=data.readInt32();
7. intnum=data.readInt32();
8. num=num+100;
9. reply->writeInt32(num);
10. returnNO_ERROR;
11. }
12. break;
13. default:
14. returnBBinder::onTransact(code,data,reply,flags);
15. }
16. }

看到这里首先根据请求代码作相应的处理。还记得我们发送请求时用的是代码0，所以这里会走到"case0"这个分支。程序先顺序读出两个参数：进程ID和被加数，将被加数加上100之后返回。至此，服务器端完成了客户端的服务请求。

我们将总共四篇文章涉及到的主要类用下面的类图作一总结：

说明：

1. Android系统使用binder机制实现进程间通信(IPC)，这里主要涉及到以下几个类：

1.1 IBinder是Android系统对binder机制的抽象，任何一个向系统注册的Service都必须继承IBinder接口(如：ExampleService继承BBinder，而BBinder继承IBinder)

1.2 IInterface我们在这一系列文章里没有过多涉及。它的目的是进一步抽象binder机制。比如要使用我们的ExampleService，客户端应用程序必须显式调用IPCThreadState::transaction()方法，对用户来说还是不太友好。如果我们定义一个新的类IExampleServiceInterface继承Interface，在这个类中定义add100()接口，ExampleService的代理对象也拥有该接口，那么客户端应用程序直接调用代理对象的add100()方法就好了，这样做对用户更友好。比如ServiceManager就是这样实现的(IServiceManager继承IInterface)。客户端调用的是addService接口而不是transaction方法。

1.3 ProcessState类是一个singleton类型，每个进程只能创建一个实例，它的作用是管理当前进程中的所有Service代理对象(BpBinder对象)。任何一个使用binder机制的进程都必须创建一个该类的实例。

1.4 IPCThreadState类是processState类的友元类，它的作用是封装对binder设备的I/O操作。客户端通过调用它的transact()方法完成发送请求；服务器端调用他的joinThreadState()方法等待客户端的服务请求。

2. Android的binder机制本质上是Proxy模式的一个具体实现。

3. ServiceManager是整个Android系统的Service管理员，任何一个系统Service首先要向它注册才能提供服务。注册时，首先要获得它的代理对象(BpServiceManager)，然后通过调用它的addService()方法完成注册。客户端通过调用它的getService()获取系统服务的代理兑现。ServiceManager在系统中始终对应句柄0。

4. 客户端通过调用IPCThreadState的transaction方法发送请求；服务器端通过改写BBinder的onTransaction()方法实现接受请求。

(全文完)

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