Android Binder设计与实现 – 设计篇

安卓binder原理安卓Binder原理一、引言在安卓系统中，进程间通信（IPC）是非常重要的，而Binder作为安卓系统中的进程间通信机制，扮演着关键的角色。

本文将介绍安卓Binder的原理及其相关概念，以便更好地理解安卓系统的工作原理。

二、安卓Binder的概述Binder是安卓系统中一种轻量级的IPC机制，其设计目标是为了提供高效的进程间通信能力。

Binder主要由Binder驱动、Binder服务和Binder代理组成。

1. Binder驱动Binder驱动是位于内核空间的模块，负责处理进程间通信的底层操作。

它提供了一组接口供用户空间进程使用，用于创建Binder节点、发送和接收Binder消息等操作。

2. Binder服务Binder服务是安卓系统中的后台服务，它可以通过Binder驱动与其他进程进行通信。

每个Binder服务都有一个唯一的标识符，称为Binder引用。

通过Binder引用，其他进程可以找到并与该服务通信。

3. Binder代理Binder代理是位于用户空间的模块，负责将进程间通信的请求转发给相应的Binder服务。

它通过Binder驱动与Binder服务进行交互，并将结果返回给请求方。

三、Binder的工作原理Binder的工作原理可以分为三个步骤：注册服务、获取引用和发起调用。

1. 注册服务Binder服务首先需要在系统中注册自己，以便其他进程可以找到并与之通信。

注册服务时，Binder服务会创建一个Binder节点，并向Binder驱动注册该节点。

注册成功后，Binder服务会获得一个唯一的Binder引用。

2. 获取引用其他进程想要与已注册的Binder服务通信，就需要获取该服务的Binder引用。

获取引用的过程是通过Binder代理完成的。

Binder 代理首先通过Binder驱动找到对应的Binder节点，然后获取该节点的引用，并将引用返回给请求方。

3. 发起调用一旦获取到Binder引用，请求方可以通过Binder代理向对应的Binder服务发起调用。

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接下来咱们逐⼀了解。

什么是进程间通信进程间通信(IPC，Inner Process Comunication)，就是指不同进程之间的信息传递。

进程是系统进⾏资源分配和调度的基本单位，是操作系统的结构的基础；⼀个应⽤⾄少有⼀个进程，⼀个进程中有包含了多个线程(线程是CPU调度的最⼩单位)，进程相当于是线程的ViewGroup，线程相当于操作系统分配个进程的View。

什么是 BinderBinder 是 Android 系统中进程间通信机制(IPC)的⼀种⽅式，它是这些进程间通讯的桥梁。

正如其名"粘合剂"⼀样，它把系统中各个组件粘合到了⼀起，是各个组件的桥梁。

应⽤层：是⼀个能发起通信的Java类。

Client：是对 Binder 代理对象，是 Binder 实体对象的⼀个远程代理。

Server：是 Server 中的 Binder 实体对象。

机制：是⼀种进程间通信机制。

驱动：是⼀个虚拟物理设备驱动；如startActivity的简图：这⾥就⽤到了 Binder 通信，你会发现这⾥还有 Socker 通信，那我为什么要⽤ Binder ⽽不⽤ Socket。

Android 中 IPC 的⽅式名称特点使⽤场景Bundle只能传输实现了序列化或者⼀些Android⽀持的特殊对象适合⽤于四⼤组件之间的进程交互⽂件不能做到进程间的即时通信，并且不适合⽤于⾼并发的场景适合⽤于SharedPreference以及IO操作ContentProvider可以访问较多的数据，⽀持⼀对多的⾼并发访问，因为ContentProvider已经⾃动做好了关于并发的机制适合⽤于⼀对多的数据共享并且需要对数据进⾏频繁的CRUD操作Socket通过⽹络传输字节流，⽀持⼀对多的实时通信，但是实现起来⽐较复杂适合⽤于⽹络数据共享Messenger底层原理是AIDL，只是对其做了封装，但是不能很好的处理⾼并发的场景，并且传输的数据只能⽀持Bundle类型多进程、单线程且线程安全AIDL功能强⼤，使⽤Binder机制,⽀持⼀对多的⾼并发实时通信，但是需要处理好线程同步⼀对多并且有远程进程通信的场景Binder 优势出发点Binder共享内存Socket性能拷贝⼀次⽆需拷贝拷贝两次特点基于C/S架构，易⽤性⾼控制复杂，易⽤性差基于C/S架构，通⽤接⼝，传输效率低、开销⼤安全每个APP分配UID，同时⽀持实名和匿名依赖上层协议，访问接⼊点是开放的不安全依赖上层协议，访问接⼊点是开放的不安全通过以上对⽐，Android 最终选择了⾃建⼀套兼顾好⽤、⾼效、安全的 Binder。

Android进程间通信-Binder机制目录一．简要介绍和学习计划二．Service Manager成为Binder守护进程之路三．Server和Client获得Service Manager接口之路四．Server启动过程源代码分析五．Client获得Server远程接口过程源代码分析六．应用程序框架层的Java接口源代码分析一、Android进程间通信（IPC）机制Binder 简要介绍和学习计划我们知道，在Android系统中，每一个应用程序都是由一些Activity和Service组成的，一般Service 运行在独立的进程中，而 不同的Activity有可能运行在同一个进程中，也可能运行在不同的进程中。

这很自然地想到，不在同一个进程的Activity和Service是如何 通信的呢？毕竟它们要协作在一起来完成一个完整的应用程序功能。

这就是本文中要介绍的Android系统进程间通信机制Binder了。

我们知道，Android系统是基于Linux内核的，而Linux内核继承和兼容了丰富的Unix系统进程间通信（IPC）机制。

有传统的管道 （Pipe）、信号（Signal）和跟踪（Trace），这三项通信手段只能用于父进程与子进程之间，或者兄弟进程之间；后来又增加了命令管道 （Named Pipe），使得进程间通信不再局限于父子进程或者兄弟进程之间；为了更好地支持商业应用中的事务处理，在AT&T的Unix 系统V中，又增加了 三种称为“System V IPC”的进程间通信机制，分别是报文队列（Message）、共享内存（Share Memory）和信号量（Semaphore）；后来BSD Unix对“System V IPC”机制进行了重要的扩充，提供了一种称为插口（Socket）的进程间通信机制。

若想进一步详细了解这些进程间通信机制，建议参考Android学习启动篇一文中提到《Linux内核源代码情景分析》一书。

Android Binder设计与实现–设计篇摘要Binder是Android系统进程间通信（IPC）方式之一。

Linux已经拥有管道、system V IPC、socket等IPC手段，却还要倚赖Binder来实现进程间通信，说明Binder具有无可比拟的优势。

深入了解Binder并将之与传统 IPC做对比有助于我们深入领会进程间通信的实现和性能优化。

本文将对Binder的设计细节做一个全面的阐述，首先通过介绍Binder通信模型和Binder通信协议了解Binder的设计需求；然后分别阐述Binder在系统不同部分的表述方式和起的作用；最后还会解释Binder在数据接收端的设计考虑，包括线程池管理，内存映射和等待队列管理等。

通过本文对Binder的详细介绍以及与其它IPC通信方式的对比，读者将对Binder的优势和使用Binder 作为Android主要IPC方式的原因有深入了解。

1．引言基于Client-Server的通信方式广泛应用于从互联网和数据库访问到嵌入式手持设备内部通信等各个领域。

智能手机平台特别是Android 系统中，为了向应用开发者提供丰富多样的功能，这种通信方式更是无处不在，诸如媒体播放，视音频捕获，到各种让手机更智能的传感器（加速度、方位、温度、光亮度等）都由不同的Server负责管理，应用程序只需作为Client与这些Server建立连接便可以使用这些服务，花很少的时间和精力就能开发出令人眩目的功能。

Client-Server方式的广泛采用对进程间通信（IPC）机制是一个挑战。

目前linux 支持的IPC包括传统的管道、System V IPC、即消息队列/共享内存/信号量，以及socket中只有socket支持Client-Server的通信方式。

当然也可以在这些底层机制上架设一套协议来实现Client-Server通信，但这样增加了系统的复杂性，在手机这种条件复杂，资源稀缺的环境下可靠性也难以保证。

androidbinder机制原理Android Binder 机制原理什么是 Android Binder 机制？Android Binder 机制是 Android 系统中用于进行进程间通信（IPC）的核心机制之一。

它负责在不同的 Android 组件之间传递数据和进行远程方法调用。

为什么 Android 需要 Binder 机制？Android 系统的设计中，每个应用程序运行在独立的进程中，它们之间需要进行信息交换和协作。

而 Binder 机制提供了一种高效、安全和可靠的方式来实现进程间通信。

Binder 机制的关键组件Binder 机制主要由以下几个关键组件组成：1. 服务端（Server）服务端是提供服务的组件，它通过继承Binder类并实现对应的接口，将服务提供给客户端使用。

2. 客户端（Client）客户端是使用服务的组件，它通过 Binder 机制与服务端进行通信，获取所需的数据或调用对应的方法。

3. Binder 驱动（Binder Driver）Binder 驱动是位于 Linux 内核中的模块，负责处理进程间通信的底层操作，如进程注册、线程管理、进程间通信等。

4. Binder 通信线程（Binder Communication Thread）Binder 通信线程是运行在客户端和服务端进程中的线程，负责处理进程间通信的具体细节，如数据传输、对象序列化等。

5. Binder 编译器（Binder Compiler）Binder 编译器是将服务端定义的接口文件生成对应的 Java 接口和代理类，用于客户端与服务端的通信。

Binder 机制的工作流程Android Binder 机制的工作流程可以简要描述如下：1.客户端通过绑定机制连接到服务端，获取服务的引用。

2.客户端通过服务的引用调用远程方法，并传递相应的参数。

3.客户端的请求通过 Binder 通信线程封装成消息并发送给服务端。

binder 机制深入解析Binder 机制是 Android 系统中的一种进程间通信（IPC）机制，它允许不同进程之间进行数据交换和通信。

Binder 机制的核心是Binder 驱动程序，它提供了一种高效的进程间通信方式，使得Android 系统中的各个组件能够相互通信并协同工作。

首先，让我们从 Binder 的基本工作原理开始。

Binder 机制的核心是 Binder 驱动程序，它负责进程间通信的建立和管理。

在Binder 机制中，有三种角色，客户端、服务端和 Binder 驱动程序。

客户端通过 Binder 对象与服务端进行通信，Binder 驱动程序负责传输数据和消息。

其次，我们可以深入了解 Binder 机制的底层实现。

Binder 机制的底层实现涉及到内核空间和用户空间的交互，涉及到线程调度、内存管理等底层操作。

Binder 驱动程序通过内核提供的特殊接口与用户空间进行通信，实现进程间的数据传输和通信。

另外，我们可以探讨 Binder 机制在 Android 系统中的应用。

Binder 机制在 Android 系统中被广泛应用于各种组件之间的通信，比如 Activity 与 Service 之间的通信、不同应用程序之间的通信等。

Binder 机制的高效性和稳定性使得 Android 系统能够实现复杂的功能和交互。

此外，我们还可以讨论 Binder 机制的优势和局限性。

Binder机制的优势在于高效的进程间通信、低延迟、支持大数据传输等；而局限性在于复杂度较高、需要谨慎处理内存管理等方面。

总的来说，Binder 机制作为 Android 系统中的重要组成部分，对于进程间通信起着至关重要的作用。

通过深入解析 Binder 机制的基本原理、底层实现、应用和优劣势，我们可以更好地理解Android 系统中的进程间通信机制，为开发高效稳定的 Android 应用程序提供参考和指导。

Android深⼊浅出之Binder机制Android深⼊浅出之Binder机制⼀说明Android系统最常见也是初学者最难搞明⽩的就是Binder了，很多很多的Service就是通过Binder机制来和客户端通讯交互的。

所以搞明⽩Binder的话，在很⼤程度上就能理解程序运⾏的流程。

我们这⾥将以MediaService的例⼦来分析Binder的使⽤：l ServiceManager，这是Android OS的整个服务的管理程序l MediaService，这个程序⾥边注册了提供媒体播放的服务程序MediaPlayerService，我们最后只分析这个l MediaPlayerClient，这个是与MediaPlayerService交互的客户端程序下⾯先讲讲MediaService应⽤程序。

⼆ MediaService的诞⽣MediaService是⼀个应⽤程序，虽然Android搞了七七⼋⼋的JAVA之类的东西，但是在本质上，它还是⼀个完整的Linux操作系统，也还没有⽜到什么应⽤程序都是JAVA写。

所以，MS(MediaService)就是⼀个和普通的C++应⽤程序⼀样的东西。

MediaService的源码⽂件在：framework\base\Media\MediaServer\Main_mediaserver.cpp中。

让我们看看到底是个什么玩意⼉！int main(int argc, char** argv){//FT，就这么简单？？//获得⼀个ProcessState实例sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());//得到⼀个ServiceManager对象sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();MediaPlayerService::instantiate();//初始化MediaPlayerService服务ProcessState::self()->startThreadPool();//看名字，启动Process的线程池？IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//将⾃⼰加⼊到刚才的线程池？}其中，我们只分析MediaPlayerService。