binder核心原理解析

在一些中小型app中主动使用多进程的几率较低，可是也不表明小型app只有一个进程，好比集成了推送通常第三方就是重开的进程，只是咱们没有注意到而已。可是大型app中多进程是很是常见的，就以微信为例，咱们能够查看一下微信的进程，发现有不少个，那么既然多进程是一个较复杂的概念，为何微信会使用这么多进程呢？

1、为何要使用多进程？

一、突破虚拟机分配进程的运行内存限制；

      在Android中，虚拟机分配给各个进程的运行内存是有限制值的（根据设备：32M，48M，64M等）随着项目不断增大，app在运行时内存消耗也在不断增长，甚至系统bug致使的内存泄漏，最终结果就是OOM。

二、提升各个进程的稳定性，单一进程崩溃后不影响整个程序；

      小程序进程崩溃，不影响其余进程，不会致使闪退

三、对内存更可控，经过主动释放进程，减少系统压力，提升系统的流畅性；

      在接收到系统发出的 trimMemory(int level) 中主动释放重要级低的进程

2、如何使用多进程？

使用多进程很简单，只须要清单文件中使用process进行标注便可

3、多进程如何通讯？

binder是Android跨进程的底层机制，跨线程之因此不推荐Socket、管道(pipe)来实现，是由于binder的性能更好，安全性更高。固然也有广播、ContentProvicer也有各自的应用场景，只是不推荐使用，好比广播有溯源难的问题。

跨进程通讯能够看作是CS模式，客户端和服务端的通讯。A进程调用B进程的方法获取返回值，或者是修改其属性。

咱们知道，在进程A中不能直接调用到B中的方法，由于不一样进程是加载在不一样的内存中，不能直接进行通讯。内存分为用户空间和内核空间，用户空间供咱们使用，内核空间是公用。咱们app中的数据都是保存在用户空间，想要实现进程中通讯，就必须将数据从用户空间拷贝到内核空间，而后再从内核空间拷贝到用户空间，这样进行交互。因此就必须依靠内核空间进行通讯，其余的通讯方式好比管道也是如此，可是binder是经过映射的方式，只须要赋值一次就能够，因此效率比管道高。

4、什么是AIDL

Android Interface Definition Language，接口定义语言。

Binder是Android系统中进程间通信的一种方式，也是Android系统中最重要的特性之一。 AIDL就是定义自动生成Binder相关代码的语言。

咱们已经知道了进程间通讯最好的方式是使用binder，那么咱们应该如何告知系统咱们想作什么事情呢，最简单使用最多的方式就是AIDL语言了,咱们只须要经过AIDL语言进行编程，接下来AIDL会自动帮咱们生成binder文件，节省咱们的时间。接下来咱们经过一个demo来演示一下客户端、服务端是如何经过AIDL进行交互的，咱们让客户端、服务端分别做为一个独立app可能会更加清晰明了。

步骤一   在服务端app中新建aidl文件

选中包名，右键new->aidl->aidl file，就会弹出给aidl取名的弹框，在里面输入名字肯定，系统就会自动在和java同级目录下新建aidl文件夹，而且新建好了aidl文件。内容很简单，首先导入了咱们自定义的实体类，而后写好了添加和获取列表的2个方法供客户端来调用。

步骤二   服务端新建一个数据实体类Person做为待传输数据

须要注意的是，这里也要先新建AIDL文件，而后再新建Person文件。而且须要特别注意的是，这个AIDL文件的名字必定要和javaBean名字同样，即文件名必须叫Person.aidl。否则是会报错的，第一次发现的时候调很久，血的教训。。。新建好Person类之后须要实现Parcelable接口，表明能够传输数据，此次我在Person类中定义了2个属性name和grade。

步骤三 服务端建立服务service

这里面功能很简单，至关因而一个仓库，保管着全部的实体类对象。最后须要在清单文件中注册service，而且加上android:exported='true'表明当前服务是公开出去，容许其余进程调用。

步骤四  服务端中启动service

在服务端的某个地方启动service，这里咱们在打开服务端app的首页时直接启动。

步骤五  客户端配置AIDL和javabean

aidl：只须要将服务端新建的2个aidl文件所有复制到客户端便可，注意这里必定要保证同样才能进行通讯，因此通常都是直接复制过去就好。

javabean：这里须要注意，必须新建一个和服务端如出一辙的包，而后将服务端的Person复制过来，保证在客户端也能调用到该类。

步骤六  客户端使用服务端提供的接口进行通讯

我在客户端这边写了一个按钮，每次点击之后调用服务端的addPerson方法添加一个用户，而后将用户信息打印出来。这里须要注意的是，须要绑定好服务端的服务，具体代码以下：

步骤七  运行代码查看结果

这里先运行服务端，而后运行客户端，运行后在客户端的logcat成功打印出日志，说明跨进程调用成功。

binder使用总结：这里咱们使用了aidl语言来操做binder实现了跨进程的调用，而实际上aidl的做用仅仅是用来生成binder文件而已，只不过是这个生成的文件比较复杂，可读性低，通常不本身写。若是咱们能本身写出该binder文件的话彻底能够不用aidl了，该文件能够在build中查看到，并且客户端、服务端中都有而且内容如出一辙。固然aidl也有缺陷，就是编写aidl文件的时候没有报错提示，因此调试起来比较麻烦。以上咱们简单使用了binder实现进程间通讯，接下来咱们再一块儿分析一下binder核心原理。

5、binder源码分析

咱们能够从aidl生成的binder代码来入手分析，继承自IInterface.

接下来点击AS左侧的选项查看该类的结构图，在核心的Stub中有2个成员，一个是Proxy，另外一个是Stub()，其中proxy是发送数据，stub是接收数据。

服务端可能会有不少的aidl文件，具体调用哪一个是经过attachInterface进行绑定的。

接下来咱们来看看asInterface方法，该方法在客户端调用，而后在服务端实现。客户端传入了binder，而后返回了一个aidl对象。调用以后首先搜寻本地的aidl接口，排除不跨进程的状况，而后再调用proxy()将客户端的引用传给binder，binder拿到了引用之后就能够操做客户端了。

接下来再看看核心的proxy内部类里有什么，是否是似曾相识，这里面addPerson、getPersonList方法均为服务端定义的供客户端使用的方法。其中_data是客户端传给服务端的数据，而_replay是服务端处理完返回给客户端的结果。最后经过binder对象的transact将当前进程挂起，而后调用服务端中的方法。这里的Stub.TRANSACTION_addPerson是谷歌官方考虑到传递方法名字符串比较耗性能，而后服务端和客户端的方法和顺序是如出一辙的，因此这里就直接用数字来代替，表明第几个方法。这也从侧面说明了客户端和服务端定义的aidl文件为什么要一致了，不一致的话这里是会找不到指定方法的。注意其中的flags若是为0表明双向，若是为1表明单向。

在调用完transact方法后就会调用服务端的onTransact()，咱们找到服务端的onTransact方法一看究竟。这里就很清晰明了了，判断刚刚传过来的方法下标，而后进行指定的处理，处理完之后将结果经过writeXXX存到reply中，因此前面的_reply就有值了。

总结：本文对多进程的使用场景进行了分析，还简单提到了多种跨进程的方式，通过对比AIDL的性能会更高。因此分享了经过AIDL语言生成了binder调用代码实现了跨进程通讯，进程A成功获取到并修改了进程B的值。而且查看了AIDL生成的binder文件的源码，知道了AIDL语言的做用，以及简单分析了binder工做的一整套流程。可是binder其实还有更多复杂的内容须要去学习，好比binder为何要借助service来完成通讯等，之后有空会继续学习和更新。