Parcel，你好。

推荐，源码查看工具： Understand 。

重新认识 Binder ，不是三言两语就能讲明白的，学什么基础最重要！所以首先，你要在熟练使用 AIDL 进行跨进程通信的基础上，去熟悉涉及到跨进程通信的类，比如 Parcel, IBinder, Binder 等。
讲到 Parcel 又不得不让人想起 Serialize ，现在终于明白为什么讲Java的人，开头不是直接讲语法，而是喜欢把 Java 的前世今生详细的讲一遍。正文：

一. Serialize 机制

Java Serialize 机制作用是能将数据对象存入字节流中，在需要时重新生成对象。主要应用是利用外部存储设备保存对象状态，以及通过网络传输对象等。
而 Android 系统定位内存受限设备，对性能要求更高，而且系统中采用了 Binder IPC 机制，就需要求性能更出色的对象传输方式。Parcel 定位就是轻量级高效的对象序列化和反序列化机制。

二. Serializable 与 Parcel 的区别

Parcel 是 Android 中不同于 Java Serialize 新的序列化机制，他们的区别如下：

• Serializable 是 Java 序列化的方式，存取的过程有频繁的 IO ，性能较差，但是实现简单。
• Parcelable 是 Android 序列化的方式，采用共享内存的方式实现用户空间和内核空间的交换，性能很好，但是实现方式比较复杂。
• Serializable 可以持久化存储，Parcelable 是存储在内存中的，不能持久化存储。

三. Parcel 的使用

向 Parcel 中传入一个 Int 型的数据

parcel.writeInt(int val);

向 Parcel 中传入一个 String 型的数据

parcel.writeString(String val);

这里只以这两种最为常见数据类型的写入作为例子，实际上Parcel所支持的数据类型炒鸡多，如下图：

在完成了数据的写入之后，就需要进行数据的序列化：

parcel.marshall();

在经过上一步的处理之后，返回了一个 byte 数组，主要的 IPC 相关的操作主要就是围绕此 byte 数组进行的。同时，由于Parcel 的读写都是一个指针操作的，这一步涉及到 native 的操作，所以，在将数据写入之后，需要将指针手动指向到最初的位置，即如下的操作：

parcel.setDataPosition(0);

到此处，Parcel 的这一步操作还没有收尾，想想前面 Parcel 的获取，我们有理由相信，Parcel 的销毁应该是使用了对应的 recycle() 方法，所以此处有:

parcel.recycle();

将此 Parcel 对象进行释放，完成了 IPC 操作的一半。至于是如何将数据传输过去的，暂不进行展开。此处在 IPC 的另一端的 Parcel 的获取处理。
再进行了 IPC 的操作之后，一般读取出来的就是之前序列化的 byte 数组，所以，首先要进行一个反序列化操作，即如下的操作:

parcel.unmarshall(byte[] data, int offest, int length);

其中的参数分别是这个 byte 数组，以及读取偏移量，以及数组的长度。
此时得到的 Parcel 就是一个正常的 Parcel 对象，这时就可以将之前我们所存入的数据按照顺序进行获取，即：

parcel.readInt();

以及

parcel.readString();
1
读取完毕之后，同样是一个parcel的回收操作：

parcel.recycle();

以上就是 Parcel 的常规使用，或许有些朋友不太知道 Parcel 的使用场景，其实最常见的，在我们编写完 AIDL 的接口之后，IDE 会自动生成一个对应的 .java 文件，这个 java 文件就是实际用来进行 aidl 的通信的，在这个实现里面，数据的传递就是使用的 Parcel，当然还有其他的应用场景，这里只说了一个大家都比较常见的实践。

四. Parcel 源码分析

在进行小伙伴们最喜欢的源码分析之前，咱们先看看在哪里用到了他，还记得创建 aidl 文件时，用编译工具编译之后，在 gen 文件夹下可以得到对应的 .java 类，进到里面去查看，寻找 Parcel 类的影子，代码如下：

            /**
             * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
             * and return values in AIDL.
             *///    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
             //  double aDouble, String aString);
            @Override
            public double doCalculate(double a, double b) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                double _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeDouble(a);
                    _data.writeDouble(b);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_doCalculate, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.readDouble();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }
        }

从上面代码块中，可以看到关于 Parcel 的获取：

 android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
//可以理解为
 Parcel parcle = Parcel.Obtain();

注意：这个样子的写法，可以猜测Parcel的初始化也是由其对象池进行初始化的。

之后咱们进入到 Parcel 类中，看看在 Java 层（ 地址：\frameworks/base/core/java/android/os/Parcel.java ）的实现，首先看到是这一段：

/**
 * Container for a message (data and object references) that can
 * be sent through an IBinder.  A Parcel can contain both flattened data
 * that will be unflattened on the other side of the IPC (using the various
 * methods here for writing specific types, or the general
 * {@link Parcelable} interface), and references to live {@link IBinder}
 * objects that will result in the other side receiving a proxy IBinder
 * connected with the original IBinder in the Parcel.

大体意思，就是：

Parcel就是一个存放读取数据的容器， 
android系统中的binder进程间通信(IPC)就使用了Parcel类来进行客户端与服务端数据的交互，
而且AIDL的数据也是通过Parcel来交互的，
同时支持序列化以及跨进程之后进行反序列化，并提供了很多方法帮助开发者完成这些功能。
在Java空间和C++都实现了Parcel，由于它在C/C++中，直接使用了内存来读取数据，因此，它更效率。

找到获取 Parcel 的 Obtain() 方法，如下：

    /**
     * Retrieve a new Parcel object from the pool.
     * 译：从池中检索新的Parcel对象。
     */
    public static Parcel obtain() {
        final Parcel[] pool = sOwnedPool;
        synchronized (pool) {
            Parcel p;
            for (int i=0; i<POOL_SIZE; i++) {
                p = pool[i];
                if (p != null) {
                    pool[i] = null;
                    if (DEBUG_RECYCLE) {
                        p.mStack = new RuntimeException();
                    }
                    p.mReadWriteHelper = ReadWriteHelper.DEFAULT;
                    return p;
                }
            }
        }
        return new Parcel(0);
    }

从注释也可以看出，Parcle 的初始化，主要是使用一个对象池进行的，这样可以提高性能以及内存消耗。首先要明确的是，源码中定义的池子有两个：

    private static final int POOL_SIZE = 6;
    private static final Parcel[] sOwnedPool = new Parcel[POOL_SIZE];
    private static final Parcel[] sHolderPool = new Parcel[POOL_SIZE];

从 obtain() 方法看出，sOwnedPool 这个池子主要就是用来存储 Parcel 的，Obtain() 方法首先会去检索池子中的 Parcel 对象，若是能取出 Parcel ，那么先将这个这个 Parcel 返回，同时将这个位置置空。若是现在连池子都不存在的话，那么就直接新建一个 Parcel 对象。这里的实现与 Handler 中的 message 采用同样的处理。
了解了获取之后，比较关心的就是如何去新建一个 Parcel 对象，也就是 new 这个过程，那么看看此处中的 Parcel 构造方法：

    private Parcel(long nativePtr) {
        if (DEBUG_RECYCLE) {
            mStack = new RuntimeException();
        }
        //Log.i(TAG, "Initializing obj=0x" + Integer.toHexString(obj), mStack);
        init(nativePtr);
    }

可以看到，在此处参数名称被称为：nativePtr，这个大家都比较熟悉了，ptr 嘛，指的就是一个指针，这里又是一个封装，需要继续深入看实现：

    private void init(long nativePtr) {
        if (nativePtr != 0) {
            mNativePtr = nativePtr;
            mOwnsNativeParcelObject = false;
        } else {
            mNativePtr = nativeCreate();
            mOwnsNativeParcelObject = true;
        }
    }

这里首先对参数进行检查，这里因为初始化传入的参数是 0，那么直接执行 nativeCreate()，并且将标志位 mOwnsNativeParcelObject 置为 true ，表示这个 parcel 已经在 native 进行了创建。

此处的 ativeCreate() 是一个 native 方法，其具体实现已经切换到 native 环境了，那么我们此时的分析就要从 jni （ 地址：/frameworks/base/core/jni/android_os_Parcel.cpp）进行了，经过检索，在 jni 的代码中，其实现为以下函数：

static jlong android_os_Parcel_create(JNIEnv* env, jclass clazz)
{
    Parcel* parcel = new Parcel();
    return reinterpret_cast<jlong>(parcel);
}

这是一个 jni 的实现，首先是调用了 native （ 地址：/frameworks/native/libs/binder/Parcel.cpp）的初始化，并且，返回操作这个对象的指针：

Parcel::Parcel()
{
    LOG_ALLOC("Parcel %p: constructing", this);
    initState();
}

是一个 c++ 的构造方法，关于析构方法，暂时不管，其中的 init 实现为：

void Parcel::initState()
{
    LOG_ALLOC("Parcel %p: initState", this);
    mError = NO_ERROR;
    mData = nullptr;
    mDataSize = 0;
    mDataCapacity = 0;
    mDataPos = 0;
    ALOGV("initState Setting data size of %p to %zu", this, mDataSize);
    ALOGV("initState Setting data pos of %p to %zu", this, mDataPos);
    mObjects = nullptr;
    mObjectsSize = 0;
    mObjectsCapacity = 0;
    mNextObjectHint = 0;
    mObjectsSorted = false;
    mHasFds = false;
    mFdsKnown = true;
    mAllowFds = true;
    mOwner = nullptr;
    mOpenAshmemSize = 0;

    // racing multiple init leads only to multiple identical write
    if (gMaxFds == 0) {
        struct rlimit result;
        if (!getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &result)) {
            gMaxFds = (size_t)result.rlim_cur;
            //ALOGI("parcel fd limit set to %zu", gMaxFds);
        } else {
            ALOGW("Unable to getrlimit: %s", strerror(errno));
            gMaxFds = 1024;
        }
    }
}

找这个方法的时候真是痛苦，一开始用的 UE 查看代码，但是这个没有跳转，后来换了 Understand，简直是一个爽字了得～
可以看出，对 parcel 的初始化，只是在 native 层初始化了一些数据值。
在完成初始化之后，就将这个操作指针给返回。这样就完成了 parcel 的初始化。
初始化完毕之后，就可以进行数据的写入了，首先写入一个 int 型数据，其 java 层实现如下：

    /**
     * Write an integer value into the parcel at the current dataPosition(),
     * growing dataCapacity() if needed.
     */
    public final void writeInt(int val) {
        nativeWriteInt(mNativePtr, val);
    }

可以看出，在这里 java 层就纯粹是一个对于 native 实现的封装了，这时候的分析来到 jni ：

static void android_os_Parcel_writeInt(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong nativePtr, jint val) {
    Parcel* parcel = reinterpret_cast<Parcel*>(nativePtr);
    if (parcel != NULL) {
        const status_t err = parcel->writeInt32(val);
        if (err != NO_ERROR) {
            signalExceptionForError(env, clazz, err);
        }
    }
}

在这里我们要特别注意两个参数，一个是之前传上去的指针以及需要保存的 int 数据，这两个值分别是：

jlong nativePtr, jint val

首先是根据这个指针，这里说一下，指针实际上就是一个整型地址值，所以这里使用强转将 int 值转化为 Parcel 类型的指针是可行的，然后使用这个指针来操作 native 的 Parcel 对象，即：

 const status_t err = parcel->writeInt32(val);

这里注意到我们是写入了一个 32 位的 int 值，这个点一定要注意， 32 位， 4 个字节。
深入进去看看实现：

status_t Parcel::writeInt32(int32_t val)
{
    return writeAligned(val);
}

可以看出，这里实际上调用了：writeAligned(val) 。 来进行数据的写入，这里理解下 align 的意思，实际上是一个对齐写入，怎么个对齐法，看看：

template<class T>
status_t Parcel::writeAligned(T val) {
    COMPILE_TIME_ASSERT_FUNCTION_SCOPE(PAD_SIZE_UNSAFE(sizeof(T)) == sizeof(T));

    if ((mDataPos+sizeof(val)) <= mDataCapacity) {
restart_write:
        *reinterpret_cast<T*>(mData+mDataPos) = val;
        return finishWrite(sizeof(val));
    }

    status_t err = growData(sizeof(val));
    if (err == NO_ERROR) goto restart_write;
    return err;
}

在这个方法中首先是一个断言检查，然后对输入的参数取 size 值，再加上之前已经移动的位置，判断是否超过了该 Pacel 所定义的能力值 mDataCapacity 。
若是超过了能力值的话，那么直接将能力值进行扩大，扩大的值是 val 值的大小，比如，int 值是 32bit ，那么就增加 4 个字节，返回的结果是状态值，若是没有出错的话，就利用 goto 语句执行，这里的 goto 的语句只要是一个指针的操作，将指针移动到端点，然后写入 val 的 size 值。这里可以看出这个函数的意义，因为无论是否超过能力值它都会写入 T 类型值的 size 值。
到这里，Parcel 就写入了一个 Int 型的值。

同样的思路，那么其他数据类型呢？

让我们回忆一下基本数据类型的取值范围：

数据类型	bit	Byte
boolean	8bit	1字节
char	16bit	2字节
int	32bit	4字节
long	64bit	8字节
float	32bit	4字节
double	64bit	8字节

如果大家对 C 语言熟悉的话，C 语言中结构体的内存对齐和 Parcel 采用的内存存放机制一样，即读取最小字节为 32bit，也即 4 个字节。高于 4 个字节的，以实际数据类型进行存放，但得为 4 byte 的倍数。基本公式如下：

实际存放字节：

 判别一：  32bit     (<=32bit)    例如：boolean，char，int
 判别二：  实际占用字节(>32bit)     例如：long，float，String，数组等

当我们使用 readXXX() 方法时，读取方法也如上述：

实际读取字节：

判别一：  32bit     (<=32bit)    例如：boolean，char，int
判别二：  实际字节大小(>32bit)     例如：long，float，String，数值等

由上可以知道，当我们写入/读取一个数据时，偏移量至少为 4byte(32bit)，于是，偏移量的公式如下：

f(x)= 4x  (x=0,1,…n)

事实上，我们可以显示的通过 setDataPostion(int postion) 来直接操作我们欲读取数据时的偏移量。毫无疑问，你可以设置任何偏移量，但所读取的值是类型可能有误。因此显示设置偏移量读取值的时候，需要小心。
另外一个注意点就是我们在 writeXXX() 和 readXXX() 时，导致的偏移量是共用的，例如，我们在 writeInt(23) 后，此时的 datapostion=4，如果我们想读取 5，简单的通过 readInt() 是不行的，只能得到 0。这时我们只能通过 setDataPosition(0) 设置为起始偏移量，从起始位置读取四个字节，即 23 。因此，在读取某个值时，可能需要使用 setDataPostion(int postion) 使偏移量装换到我们的值处。
巧用 setDataPosition() 方法,当我们的 Parcel 对象中只存在某一类型时，我们就可以通过这个方法来快速的读取所有值。具体方法如下：

/**
     * 前提条件，Parcel存在多个类型相同的对象，本例子以10个float对象说明：
     */
    public void readSameType() {
        Parcel parcel =Parcel.obtain() ;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            parcel.writeDouble(i);
            Log.i(TAG, "write double ----> " + getParcelInfo());
        }
        //方法一 ，显示设置偏移量 
        int i = 0;
        int datasize = parcel.dataSize();
        while (i < datasize) {
            parcel.setDataPosition(i);
            double fvalue = parcel.readDouble();
            Log.i(TAG, " read double is=" + fvalue + ", --->" + getParcelInfo());
            i += 8; // double占用字节为 8byte 
        }
//      方法二，由于对象的类型一致，我们可以直接利用readXXX()读取值会产生偏移量
//      parcel.setDataPosition(0)  ;  //
//      while(parcel.dataPosition()<parcel.dataSize()){
//          double fvalue = parcel.readDouble();
//          Log.i(TAG, " read double is=" + fvalue + ", --->" + getParcelInfo());
//      }
    }

由于可能存在读取值的偏差，一个默认的取值规范为：
1、 读取复杂对象时： 对象匹配时，返回当前偏移位置的该对象；
对象不匹配时，返回null对象 ；
2、 读取简单对象时： 对象匹配时，返回当前偏移位置的该对象 ；
对象不匹配时，返回0；
下面，给出一张浅显的 Parcel 的存放空间图，希望大家在理解的同时，更能体味其中滋味。

另外，在分析过程中，我对 Android 的 JNI 调用进行一番探索，总之一句话就是说 JVM 环境切换到 Native 环境之中后，Java 如何通过 Java 层声明的 native 方法来查找到对应的 JNI 方法的？因为我对 JVM 的实现这一部分没有太多了解，所以只能从 Android 源码中代码层面上来分析，至少在 Android 中。
在切换到 native 环境之后，实际上，这两种函数的映射是由一个多重数组来进行管理的，具体如下：

static const JNINativeMethod gParcelMethods[] = {
    // @CriticalNative
    {"nativeDataSize",            "(J)I", (void*)android_os_Parcel_dataSize},
    // @CriticalNative
    {"nativeDataAvail",           "(J)I", (void*)android_os_Parcel_dataAvail},
    // @CriticalNative
    {"nativeDataPosition",        "(J)I", (void*)android_os_Parcel_dataPosition},
    // @CriticalNative
    {"nativeDataCapacity",        "(J)I", (void*)android_os_Parcel_dataCapacity},
    // @FastNative
    {"nativeSetDataSize",         "(JI)J", (void*)android_os_Parcel_setDataSize},
    // @CriticalNative
    {"nativeSetDataPosition",     "(JI)V", (void*)android_os_Parcel_setDataPosition},
    // @FastNative
    {"nativeSetDataCapacity",     "(JI)V", (void*)android_os_Parcel_setDataCapacity},

    // @CriticalNative
    {"nativePushAllowFds",        "(JZ)Z", (void*)android_os_Parcel_pushAllowFds},
    // @CriticalNative
    {"nativeRestoreAllowFds",     "(JZ)V", (void*)android_os_Parcel_restoreAllowFds},

    {"nativeWriteByteArray",      "(J[BII)V", (void*)android_os_Parcel_writeByteArray},
    {"nativeWriteBlob",           "(J[BII)V", (void*)android_os_Parcel_writeBlob},
    // @FastNative
    {"nativeWriteInt",            "(JI)V", (void*)android_os_Parcel_writeInt},

    ......
    （方法好多，我就不一一列出来了）

这样通过映射就可以将函数给进行对应了，但是还有一点，这个东西是何时，以及何处进行调用的，这个展开说又是一个漫长的故事了。

这是我第一篇象征性总结关于 JNI 以及 Native 层面的知识，把需要的 Android 源码下载到本地，借助别人的“轮子”和自己的一点点见解，虽然是这样，但也是收获颇多，从 Java 层面到 JNI 再到 Native ，完整的跟着走了一圈，那种感觉就像打开了一个异世界的大门，那么好玩，还有的是，理解了大学课程的意义，比如计算机组成原理之类的。

参考链接：

大部分参考：Android Parcel对象详解
小部分参考：Android中Parcel的分析以及使用