神秘、经常使用、多变的Binder

今天说说神秘又经常使用又多变的Binder~

• Binder是什么
• Binder通讯过程和原理
• 在Android中的应用
• Binder优点

Binder是什么

先借用神书《Android开发艺术探索》中的一段话：

直观的说，Binder是一个类，实现了IBinder接口。

从IPC（Inter-Process Communication，进程间通讯）角度来讲，Binder是Android中一种跨进程通讯方式。

还能够理解为一种虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder。

从Android FrameWork角度来讲，Binder是ServiceManager链接各类Manager（ActivityManager，WindowManager等等）和响应ManagerService的桥梁。

从Android应用层来讲，Binder是客户端和服务端进行通讯的媒介。

挺多概念的是吧，其实就说了一件事，Binder就是用来进程间通讯的，是一种IPC方式。后面全部的解释都是Binder实际应用涉及到的内容。

不论是获取其余的系统服务，亦或是服务端和客户端的通讯，都是源于Binder的进程间通讯能力。

Binder通讯过程和原理

首先，仍是看一张图，原图也是出自神书中：

首先要明确的是客户端进程是没法直接操做服务端中的类和方法的，由于不一样进程直接是不共享资源的。因此客户端这边操做的只是服务端进程的一个代理对象，也就是一个服务端的类引用，也就是Binder引用。

整体通讯流程就是：

• 客户端经过代理对象向服务器发送请求。
• 代理对象经过Binder驱动发送到服务器进程
• 服务器进程处理请求，并经过Binder驱动返回处理结果给代理对象
• 代理对象将结果返回给客户端。

再看看在咱们应用中经常用到的工做模型，上图：

这就是在应用层面咱们经常使用的工做模型，经过ServiceManager去获取各类系统进程服务。这里的通讯过程以下（详细流程也可参考文末连接）：

• 服务端跨进程的类都要继承Binder类，因此也就是服务端对应的Binder实体。这个类并非实际真实的远程Binder对象，而是一个Binder引用(即服务端的类引用)，会在Binder驱动里还要作一次映射。
• 客户端要调用远程对象函数时，只须要调用Binder引用的方法，通常是transact函数。
• 而后Binder引用会把数据放入到Client的共享内存，Binder驱动从Client的共享内存中读取数据，根据这些数据找到对应的远程进程的共享内存。
• 而后把数据拷贝到远程进程的共享内存中，并通知远程进程执行onTransact()函数，这个函数也是属于Binder类。
• 远程进程Binder对象执行完成后，将获得的写入本身的共享内存中，Binder驱动再将远程进程的共享内存数据拷贝到客户端的共享内存，并唤醒客户端线程。

因此通讯过程当中比较重要的就是这个服务端的Binder引用，经过它来找到服务端并与之完成通讯。

看到这里可能有的人疑惑了，图中线程池怎么没用到啊？

• 能够从第一张图中看出，Binder线程池位于服务端，它的主要做用就是将每一个业务模块的Binder请求统一转发到远程Servie中去执行，从而避免了重复建立Service的过程。也就是服务端只有一个，可是能够处理多个不一样客户端的Binder请求。

在Android中的应用

Binder在Android中的应用除了刚才的ServiceManager，你还想到了什么呢？

• 系统服务是用过getSystemService获取的服务，内部也就是经过ServiceManager。例如四大组件的启动调度等工做，就是经过Binder机制传递给ActivityManagerService，再反馈给Zygote。而咱们本身平时应用中获取服务也是经过getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE)代码获取。
• AIDL（Android Interface definition language）。例如咱们定义一个IServer.aidl文件，aidl工具会自动生成一个IServer.java的java接口类（包含Stub，Proxy等内部类）。
• 前台进程经过bindService绑定后台服务进程时，onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)传回IBinder对象，而且能够经过IServer.Stub.asInterface(service)获取IServer的内部类Proxy的对象，其实现了IServer接口。

Binder优点

在Linux中，进程通讯的方式确定不止Binder这一种，还有如下这些：

管道（Pipe）
信号（Signal）
消息队列（Message）
共享内存（Share Memory）
套接字（Socket）
Binder

而Binder在这以后主要有如下优势：

• 性能高，效率高：传统的IPC（套接字、管道、消息队列）须要拷贝两次内存、Binder只须要拷贝一次内存、共享内存不须要拷贝内存。
• 安全性好：接收方能够从数据包中获取发送发的进程Id和用户Id，方便验证发送方的身份，其余IPC想要实验只可以主动存入，可是这有可能在发送的过程当中被修改。

熟悉Zygote的朋友可能知道，在fork()进程的时候，也就是向Zygote进程发出建立进程的消息的时候，用到的进程间通讯方式就不是Binder了，而换成了Socket，这主要是由于fork不容许存在多线程，Binder通信恰恰就是多线程。

因此具体的状况仍是要去具体选择合适的IPC方式。

参考

http://www.javashuo.com/article/p-nfrqcdjw-nw.html

拜拜

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