Java-Parcel序列化

Java Parcel 是 native android::Parcel 的受控包装。Java 对象保存 mNativePtr 和所有权标志，obtain() 从对象池复用包装，读写方法经 JNI 修改 native 数据区与对象表，recycle() 清空 buffer 后把包装放回不同池。回收后的 Parcel 不再属于调用者，即使 Java 引用仍然存在也不能继续使用。

本文承接 Parcel序列化详解、writeStrongBinder与readStrongBinder 和 Java-IBinder接口。本文聚焦 Java 包装、JNI 映射、异常与回收；native 数据区和 offsets 算法不重复展开。

1. 对象所有权

1.1 核心字段

源码文件：frameworks/base/core/java/android/os/Parcel.java

private long mNativePtr;
private boolean mOwnsNativeParcelObject;
private long mNativeSize;
private boolean mRecycled = false;

mNativePtr 指向 native Parcel。mOwnsNativeParcelObject 区分 Java 自己分配的 Parcel 与 Binder incoming transaction 临时包装：两者回收时进入不同池，holder 包装不能错误释放不属于自己的 native 对象。

1.2 obtain

public static Parcel obtain() {
    Parcel res = null;
    synchronized (sPoolSync) {
        if (sOwnedPool != null) {
            res = sOwnedPool;
            sOwnedPool = res.mPoolNext;
            sOwnedPoolSize--;
        }
    }
    if (res == null) {
        res = new Parcel(0);
    } else {
        res.mRecycled = false;
        res.mReadWriteHelper = ReadWriteHelper.DEFAULT;
    }
    return res;
}

对象池复用的是 Java 包装及其 native owner，不保证保留上一次数据；回收时已经调用 freeBuffer()。obtain(IBinder) 还会 markForBinder()，让 native Parcel 选择 kernel Binder 或 RPC wire context。

1.3 recycle

public final void recycle() {
    if (mRecycled) {
        throw new IllegalStateException("recycle twice?");
    }
    mRecycled = true;
    freeBuffer();
    if (mOwnsNativeParcelObject) {
        // return to owned pool
    } else {
        mNativePtr = 0;
        // return to holder pool
    }
}

重复 recycle 是错误；回收后调用者不得继续读写。owned Parcel 保留 native 对象用于池复用，holder Parcel 清零 native pointer，避免继续访问 Binder 线程提供的临时对象。

2. JNI读写

2.1 基本类型

源码文件：frameworks/base/core/jni/android_os_Parcel.cpp

static int android_os_Parcel_writeInt(
        jlong nativePtr, jint val) {
    Parcel* parcel = reinterpret_cast<Parcel*>(nativePtr);
    return parcel != nullptr ? parcel->writeInt32(val) : OK;
}

static jint android_os_Parcel_readInt(jlong nativePtr) {
    Parcel* parcel = reinterpret_cast<Parcel*>(nativePtr);
    return parcel != nullptr ? parcel->readInt32() : 0;
}

Java writeInt/readInt 直接映射 native aligned int32。Java API 的异常转换由 JNI registration/helper 完成；native null pointer 返回默认值是防御分支，不是合法回收后使用语义。

2.2 字符串

JNI 写 String16 时先写 UTF-16 code unit 长度，再预留 (len + 1) 空间并写终止符。该格式必须与 native Parcel.cpp 保持同步，源码注释明确提示两端不能独立修改。

2.3 数据位置

public final int dataPosition() {
    return nativeDataPosition(mNativePtr);
}

public final void setDataPosition(int pos) {
    nativeSetDataPosition(mNativePtr, pos);
}

Java 位置就是 native mDataPos。写完后读取通常必须重置到 0；Binder transact()/execTransact() 会在边界处处理位置，但手工 Parcel 测试和本地调用仍需明确管理。

3. Binder对象

3.1 写入

static void android_os_Parcel_writeStrongBinder(
        JNIEnv* env, jlong nativePtr, jobject object) {
    Parcel* parcel = reinterpret_cast<Parcel*>(nativePtr);
    if (parcel != nullptr) {
        status_t err = parcel->writeStrongBinder(
                ibinderForJavaObject(env, object));
        if (err != NO_ERROR) signalExceptionForError(env, err);
    }
}

ibinderForJavaObject() 区分 Java Binder 与 BinderProxy：前者取得 JavaBBinderExt，后者取得 native BpBinder。之后沿 native Parcel 的 flatten 规则写本地对象或 handle。

3.2 读取

native readStrongBinder() 返回 sp<IBinder>，JNI 再用 javaObjectForIBinder()：若是当前 JVM 创建的 JavaBBinderExt，返回原 Java Binder；否则从 BinderProxy.ProxyMap 复用或创建 Java proxy。这保证同一 native Binder 在 Java 层尽量保持对象身份。

4. 异常协议

4.1 写异常

服务端 Binder.execTransactInternal() 捕获同步调用异常时清空 reply，再调用 reply.writeException(e)。Parcel 把异常类型编码为 exception code，并按类型附加 message 或 Parcelable header。

4.2 读异常

客户端 AIDL Proxy 调用 reply.readException()，将 exception code 转回 SecurityException、IllegalArgumentException、ServiceSpecificException 或 RemoteException 等。transport RemoteException 与服务端写入的业务异常不是同一个来源。

4.3 Oneway边界

oneway 没有同步 reply，因此服务端 RuntimeException 只能记录，不能由客户端 readException() 获取。Parcel 异常协议只在有 reply 的调用链生效。

5. Marshall边界

5.1 原始字节

marshall()/unmarshall() 复制 Parcel raw bytes，但文档明确禁止把该格式用于持久化或跨版本存储。Binder 对象和 fd 还依赖对象表/进程资源，不能只保存 byte[] 完整恢复。

5.2 Context隔离

markForBinder() 通过 JNI 把目标 Binder 交给 native Parcel，确定 kernel/RPC 格式。不同 RPC session 或 kernel/RPC Parcel 不能任意 appendFrom()。

6. 测试边界

6.1 ParcelTest

源码文件：frameworks/base/core/tests/coretests/src/android/os/ParcelTest.java

测试使用 obtain()、写入字段、重置 position、读取并在 finally/recycle 中归还 Parcel；Binder 相关测试写入同一 Binder、append 到另一 Parcel，并验证对象身份与数据比较。class cookie 测试还验证 recycle 后不能继续访问。

6.2 Nullability

源码文件：frameworks/base/core/tests/coretests/src/android/os/ParcelNullabilityTest.java

测试写入 null strong Binder 和 nullable 容器，验证 nullable API 与 non-null API 的不同结果。它不覆盖驱动跨进程 node/ref 翻译失败。

6.3 可执行阅读

rg -n "mNativePtr|mOwnsNativeParcelObject|obtain\(|recycle\(|setDataPosition" \
  frameworks/base/core/java/android/os/Parcel.java

rg -n "writeInt|readInt|writeStrongBinder|readStrongBinder|markForBinder" \
  frameworks/base/core/jni/android_os_Parcel.cpp

rg -n "writeException|readException|writeStrongBinder|recycle" \
  frameworks/base/core/tests/coretests/src/android/os/ParcelTest.java \
  frameworks/base/core/tests/coretests/src/android/os/ParcelNullabilityTest.java

排查 Java Parcel 错误时，先确认对象是否已 recycle、native pointer 的 ownership、data position、读写类型和 Binder context，再区分 JNI/native status、transport RemoteException 与 reply 中编码的业务异常。