BinderPool — Andorid端的“服务发现治理工具”-白红宇

导语

最近在学习微服务相关知识，突然想到：微服务的思想虽然是在server端的场景下提出来的，但是无论是server，还是移动端，思想是相通的，移动端也会有多服务的场景，就同样面临多服务需要整合治理的问题。

1. 背景

随着公司业务的发展，项目规模会越来越大，可能会遇到多多服务IPC的场景，有很多模块，而每一个模块都需要和服务端通讯，那么我们也要为每一个模块创建特定的AIDL文件，那么服务端service也会产生很多个。作为四大组件之一，过多使用也会造成性能资源消耗。所以我们可以设计只有一个Service，对于不同可客户端我们只是去返回一个不同的Binder即可，这样就避免了创建了大量的Service。

BinderPool工作原理

2. AIDL

模拟Binder连接池, 使用两个简单的AIDL接口与实现, 一个是加解密, 一个是加法。

package com.mantoudev.binderpooldemo;interface ISecurityCenter {    String encrypt(String content);    String decrypt(String pwd);}

加密和解密的实现, 这里使用简单的异或运算处理。

public class SecurityCenterImpl extends ISecurityCenter.Stub {    private static final char CODE_SECRET = 'z';    @Override public String encrypt(String content) throws RemoteException {        char[] chars = content.toCharArray();        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {            chars[i] ^= CODE_SECRET;        }        return new String(chars);    }    @Override public String decrypt(String password) throws RemoteException {        return encrypt(password);    }}

求和的AIDL接口:

package com.mantoudev.binderpooldemo;interface ICompute {    int add(int a, int b);}

求和的实现:

public class ComputeImpl extends ICompute.Stub {    @Override public int add(int a, int b) throws RemoteException {        return a + b;    }}

Binder连接池通过ID查找Bidner, 查询并返回匹配的Binder:

package com.mantoudev.binderpooldemo;interface IBinderPool {    IBinder queryBinder(int binderCode);}

3. Binder 连接池

Service服务通过Binder连接池动态选择Binder请求:

private Binder mBinderPool = new BinderPool.BinderPoolImpl(); @Override public IBinder onBind(Intent intent) {    Log.e(TAG, "onBind");    return mBinderPool;}

Binder连接池的具体实现, 创建BinderPool单例, 连接服务:

private BinderPool(Context context) {    mContext = context.getApplicationContext();    connectBinderPoolService(); // 连接服务}public static BinderPool getInstance(Context context) {    if (sInstance == null) {        synchronized (BinderPool.class) {            if (sInstance == null) {                sInstance = new BinderPool(context);            }        }    }    return sInstance;}

绑定服务, 通过CountDownLatch类, 把异步操作转换为同步操作, 防止绑定冲突，对通过CountDownLatch类不了解的请自行百度：

private synchronized void connectBinderPoolService() {    mCountDownLatch = new CountDownLatch(1); // 只保持一个绑定服务    Intent service = new Intent(mContext, BinderPoolService.class);    mContext.bindService(service, mBinderPoolConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);    try {        mCountDownLatch.await();    } catch (InterruptedException e) {        e.printStackTrace();    }}

通过DeathRecipient处理Binder连接池死亡重联机制：

很多人喜欢在servierConnection的onServiceDisconnected()回调中做重连处理，这里我简单介绍下DeathRecipient

DeathRecipient

Binder有可以让对端的进程得到意外退出通知的机制：Link-To-Death。我这里以我们这里Service被通知Client意外退出的情况为例，实现的方法如下：

Client传递一个Binder对象给Service，此Binder对象与Client的进程关联；

在Sevice中接受到这个Binder对象，并且使用binder.linkToDeath()，注册一个DeathRecipient回调；

实现DeathRecipient。当Client意外退出的时候，DeathRecipient.binderDied()将被回调，我们可以在这里释放相关的资源。

// 失效重联机制, 当Binder死亡时, 重新连接private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {    @Override public void binderDied() {        Log.e(TAG, "binderDied@DeathRecipient()");        mBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient, 0);        mBinderPool = null;        connectBinderPoolService();    }};// Binder的服务连接private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {    @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {        Log.e(TAG, "onServiceConnected@ServiceConnection()");        mBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service);        try {            mBinderPool.asBinder().linkToDeath(mDeathRecipient, 0);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }        mCountDownLatch.countDown();    }    @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {      Log.e(TAG, "onServiceDisconnected@ServiceConnection()");         }};

通过ID连接不同的Binder请求.

public IBinder queryBinder(int binderCode) { Log.e(TAG, "queryBinder---BinderCode:" + binderCode );    IBinder binder = null;    try {        if (mBinderPool != null) {            binder = mBinderPool.queryBinder(binderCode);        }    } catch (RemoteException e) {        e.printStackTrace();    }    return binder;}

Binder连接池AIDL的具体实现, 通过ID选择Binder.

public static class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub {    public BinderPoolImpl() {        super();    }    @Override public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {        IBinder binder = null;        switch (binderCode) {            case BINDER_COMPUTE:                binder = new ComputeImpl();                break;            case BINDER_SECURITY_CENTER:                binder = new SecurityCenterImpl();                break;            default:                break;        }        return binder;    }}

1.4 Binder客户端

我们在子线程进行耗时操作：

//测试private void doTest(){     new Thread(new Runnable() {        @Override public void run(){            encryptTest();        }    }).start();}private void encryptTest() {    BinderPool binderPool = BinderPool.getInstance(getApplicationContext());    IBinder securityBinder = binderPool.queryBinder(BinderPool.BINDER_SECURITY_CENTER);    mISecurityCenter = SecurityCenterImpl.asInterface(securityBinder);    String msg = "BinderPool Test Msg!~~~";    try {        String encryptMsg = mISecurityCenter.encrypt(msg);        Log.e(TAG, "加密了: " + encryptMsg);        String decryptMsg = mISecurityCenter.decrypt(encryptMsg);        Log.e(TAG, "解密了: " + decryptMsg);        Message hm = new Message();        hm.what = 0;        hm.obj = encryptMsg + "\n" + decryptMsg;        mHandler.sendMessage(hm);    } catch (RemoteException e) {        e.printStackTrace();    }}

1.5 总结

使用BinderPool我们就只需要建立一个Service就足够了。当我们添加一个AIDL接口的时候只需要在BinderPool中添加一个id，然后根据这个id，在BinderPoolImpl中创建一个对应的Binder对象即可。这样就很大程度上简化了我们的工作，同时也节省了系统资源开销，要知道，在移动端，资源、性能的要求要做到更高。