神祕、經常使用、多變的Binder

今天說說神祕又經常使用又多變的Binder~

• Binder是什麼
• Binder通訊過程和原理
• 在Android中的應用
• Binder優點

Binder是什麼

先借用神書《Android開發藝術探索》中的一段話：

直觀的說，Binder是一個類，實現了IBinder接口。

從IPC（Inter-Process Communication，進程間通訊）角度來講，Binder是Android中一種跨進程通訊方式。

還能夠理解爲一種虛擬的物理設備，它的設備驅動是/dev/binder。

從Android FrameWork角度來講，Binder是ServiceManager鏈接各類Manager（ActivityManager，WindowManager等等）和響應ManagerService的橋樑。

從Android應用層來講，Binder是客戶端和服務端進行通訊的媒介。

挺多概念的是吧，其實就說了一件事，Binder就是用來進程間通訊的，是一種IPC方式。後面全部的解釋都是Binder實際應用涉及到的內容。

不論是獲取其餘的系統服務，亦或是服務端和客戶端的通訊，都是源於Binder的進程間通訊能力。

Binder通訊過程和原理

首先，仍是看一張圖，原圖也是出自神書中：

首先要明確的是客戶端進程是沒法直接操做服務端中的類和方法的，由於不一樣進程直接是不共享資源的。因此客戶端這邊操做的只是服務端進程的一個代理對象，也就是一個服務端的類引用，也就是Binder引用。

整體通訊流程就是：

• 客戶端經過代理對象向服務器發送請求。
• 代理對象經過Binder驅動發送到服務器進程
• 服務器進程處理請求，並經過Binder驅動返回處理結果給代理對象
• 代理對象將結果返回給客戶端。

再看看在咱們應用中經常用到的工做模型，上圖：

這就是在應用層面咱們經常使用的工做模型，經過ServiceManager去獲取各類系統進程服務。這裏的通訊過程以下（詳細流程也可參考文末連接）：

• 服務端跨進程的類都要繼承Binder類，因此也就是服務端對應的Binder實體。這個類並非實際真實的遠程Binder對象，而是一個Binder引用(即服務端的類引用)，會在Binder驅動裏還要作一次映射。
• 客戶端要調用遠程對象函數時，只須要調用Binder引用的方法，通常是transact函數。
• 而後Binder引用會把數據放入到Client的共享內存，Binder驅動從Client的共享內存中讀取數據，根據這些數據找到對應的遠程進程的共享內存。
• 而後把數據拷貝到遠程進程的共享內存中，並通知遠程進程執行onTransact()函數，這個函數也是屬於Binder類。
• 遠程進程Binder對象執行完成後，將獲得的寫入本身的共享內存中，Binder驅動再將遠程進程的共享內存數據拷貝到客戶端的共享內存，並喚醒客戶端線程。

因此通訊過程當中比較重要的就是這個服務端的Binder引用，經過它來找到服務端並與之完成通訊。

看到這裏可能有的人疑惑了，圖中線程池怎麼沒用到啊？

• 能夠從第一張圖中看出，Binder線程池位於服務端，它的主要做用就是將每一個業務模塊的Binder請求統一轉發到遠程Servie中去執行，從而避免了重複建立Service的過程。也就是服務端只有一個，可是能夠處理多個不一樣客戶端的Binder請求。

在Android中的應用

Binder在Android中的應用除了剛纔的ServiceManager，你還想到了什麼呢？

• 系統服務是用過getSystemService獲取的服務，內部也就是經過ServiceManager。例如四大組件的啓動調度等工做，就是經過Binder機制傳遞給ActivityManagerService，再反饋給Zygote。而咱們本身平時應用中獲取服務也是經過getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE)代碼獲取。
• AIDL（Android Interface definition language）。例如咱們定義一個IServer.aidl文件，aidl工具會自動生成一個IServer.java的java接口類（包含Stub，Proxy等內部類）。
• 前臺進程經過bindService綁定後臺服務進程時，onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)傳回IBinder對象，而且能夠經過IServer.Stub.asInterface(service)獲取IServer的內部類Proxy的對象，其實現了IServer接口。

Binder優點

在Linux中，進程通訊的方式確定不止Binder這一種，還有如下這些：

管道（Pipe）
信號（Signal）
消息隊列（Message）
共享內存（Share Memory）
套接字（Socket）
Binder

而Binder在這以後主要有如下優勢：

• 性能高，效率高：傳統的IPC（套接字、管道、消息隊列）須要拷貝兩次內存、Binder只須要拷貝一次內存、共享內存不須要拷貝內存。
• 安全性好：接收方能夠從數據包中獲取發送發的進程Id和用戶Id，方便驗證發送方的身份，其餘IPC想要實驗只可以主動存入，可是這有可能在發送的過程當中被修改。

熟悉Zygote的朋友可能知道，在fork()進程的時候，也就是向Zygote進程發出建立進程的消息的時候，用到的進程間通訊方式就不是Binder了，而換成了Socket，這主要是由於fork不容許存在多線程，Binder通信恰恰就是多線程。

因此具體的狀況仍是要去具體選擇合適的IPC方式。

參考

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

拜拜

有一塊兒學習的小夥伴能夠關注下❤️個人公衆號——碼上積木，天天剖析一個知識點，咱們一塊兒積累知識。