Zygote通信为什么用Socket，而不是Binder?

要想了解这个问题，首先需要对Linux进程间通讯机制有一定的了解。

1.Linux进程间通讯机制

https://www.zhihu.com/question/39440766/answer/89210950
Linux现有的所有进程间IPC方式：
1.管道：在创建时分配一个page大小的内存，缓存区大小比较有限；
2.消息队列：信息复制两次，额外的CPU消耗；不合适频繁或信息量大的通信；
3.共享内存：无须复制，共享缓冲区直接付附加到进程虚拟地址空间，速度快；但进程间的同步问题操作系统无法实现，必须各进程利用同步工具解决；
4.套接字：作为更通用的接口，传输效率低，主要用于不通机器或跨网络的通信；
5.信号量：常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段
6.信号: 不适用于信息交换，更适用于进程中断控制，比如非法内存访问，杀死某个进程等；

Binder机制基于开源的OpenBinder。http://www.angryredplanet.com/~hackbod/openbinder/docs/html/BinderIPCMechanism.html

2. socket 与 binder 对比

先来看看 socket与binder 两种进程间通讯机制 对比。

https://www.jianshu.com/p/066d99da7cbd http://gityuan.com/2015/11/21/binder-framework/

接下来回顾下 Zygote启动和Android启动。
Zygote启动过程的函数调用类大致流程：

http://gityuan.com/2016/02/13/android-zygote/#jnistartreg

http://gityuan.com/2016/02/13/android-zygote/#jnistartreg
Zygote启动过程:
1.解析init.zygote.rc中的参数，创建AppRuntime并调用AppRuntime.start()方法；
2.调用AndroidRuntime的startVM()方法创建虚拟机，再调用startReg()注册JNI函数；
3.通过JNI方式调用ZygoteInit.main()，第一次进入Java世界；
4.registerZygoteSocket()建立socket通道，zygote作为通信的服务端，用于响应客户端请求；
5.preload()预加载通用类、drawable和color资源、openGL以及共享库以及WebView，用于提高app启动效率；
6.zygote完毕大部分工作，接下来再通过startSystemServer()，fork得力帮手system_server进程，也是上层framework的运行载体。
7.zygote功成身退，调用runSelectLoop()，随时待命，当接收到请求创建新进程请求时立即唤醒并执行相应工作。

下面来看一张图，标示了调用startService之后的通讯流程。

http://gityuan.com/2016/03/06/start-service/
图中涉及3种IPC通信方式：Binder、Socket以及Handler，在图中分别用3种不同的颜色来代表这3种通信方式。一般来说，同一进程内的线程间通信采用的是 Handler消息队列机制，不同进程间的通信采用的是binder机制，另外与Zygote进程通信采用的Socket。

Android系统启动流程如下：

https://www.jianshu.com/p/3e033aeb44f8

现在回到问题，为什么Zygote通信为什么用Socket，而不是Binder?

具体可看这篇：
android中AMS通知Zygote去fork进程为什么使用socket而不使用binder？

可从以下五个方面分析：
1.先后时序问题：
binder驱动是早于init进程加载的。而init进程是安卓系统启动的第一个进程。
安卓中一般使用的binder引用，都是保存在ServiceManager进程中的，而如果想从ServiceManager中获取到对应的binder引用，前提是需要注册。虽然Init进程是先创建ServiceManager，后创建Zygote进程的。虽然Zygote更晚创建，但是也不能保证Zygote进程去注册binder的时候，ServiceManager已经初始化好了。注册时间点无法保证，AMS无法获取到Zygote的binder引用，这是原因之一。

https://www.jianshu.com/p/3f3f8a5bbc6b

2.多线程问题
Linux中，fork进程是不推荐fork一个多线程的进程的，因为如果存在锁的情况下，会导致锁异常。
而如果自身作为binder机制的接收者，就会创建一个额外的线程来进行处理（发送者进程是无影响的）。
所以，如果使用binder机制，就会导致去fork一个多线程的进程，这是原因之二。

3.效率问题
AMS和Zygote之间使用的LocalSocket，相对于网络Socket，减少了数据验证等环节，所以其实效率相对于正常的网络Socket会大幅的提升。虽然还是要经过两次拷贝，但是由于数据量并不大，所以其实影响并不明显。
所以，LocalSocket效率其实也不低，这是原因之三。

4.安全问题
LocalSocket其实也有权限校验，并不意味着可以被所有进程随意调用，这是原因之四。

5.Binder拷贝问题
如果使用binder通讯机制的话，从Zygote中fork出子进程会拷贝Zygote中binder对象。所以就凭白多占用了一块无用的内存区域。而Binder对象不能释放。Binder的特殊性在于其是成对存在的，其分为Client端对象和Server端对象。假设我们使用binder，如果要释放掉APP的Server端binder引用对象，就必须释放掉AMS中的Client端binder对象，那这样就会导致AMS失去binder从而无法正常向Zygote发送消息。
而使用socket通讯机制的话，fork出APP进程之后，APP进程会去主动的关闭掉这个socket，从而释放这块区域。相关代码在ZygoteConnection的processCommand方法中：

try {
            if (pid == 0) {
            // in child
            zygoteServer.setForkChild();
 
            zygoteServer.closeServerSocket();
            IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
            serverPipeFd = null;
 
            return handleChildProc(parsedArgs, childPipeFd,
                                    parsedArgs.mStartChildZygote);
            } else {
               // In the parent. A pid < 0 indicates a failure and will be handled in
               // handleParentProc.
               IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
               childPipeFd = null;
               handleParentProc(pid, serverPipeFd);
               return null;
            }
    } 

所以，使用binder会造成额外的内存占用，这是原因之五。

另外，binder调用一般是同步阻塞的。如果使用oneway，是非阻塞（像一些系统服务调用应用进程的时候就会使用 oneway，比如 AMS 调用应用进程启动 Activity，这样就算应用进程中做了耗时的任务，也不会阻塞系统服务的运行。）。但是，binder驱动对于oneway的调用是类似于handler sendmessage那样的，挨个处理，所以如果服务端的oneway接口处理太慢而客户端调用太多的话，来不及处理的调用会占满binder驱动的缓存，导致其他调用抛出上面的transaction failed。
oneway 方法的隐患具体参考这篇。
AIDL oneway 方法的隐患

socket也不是单独使用的，I/O模型中的epoll是一种高效的管理socket的模型，epoll机制相对成熟，是同步非阻塞。

socket(套接字)是对 TCP/IP 或者UDP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API)。
而Binder很负复杂。

简单的设计，减少出问题的几率，会让系统更加稳定。

Zygote通信为什么用Socket，而不是Binder?
说了这么多，其实是通过对比加深对Android进程间通讯Socket和Binder两种机制的理解。

3.Zygote 处理 socket消息代码分析

具体代码流程分析可看这篇：
app_process: zygote处理socket消息请求(5)

参考链接：
为什么 Android 要采用 Binder 作为 IPC 机制？
为什么Android的Zygote与SystemServer通信采用Socket，而不是Binder?
[026]Zygote中Socket通信能否替换成Binder通信？
Android系统启动-zygote篇
Android10.0系统启动之Zygote进程-[Android取经之路]
app_process: zygote处理socket消息请求(5)
Android Framework层学习——为什么SystemServer进程与Zygote进程通讯采用Socket而不是Binder
android中AMS通知Zygote去fork进程为什么使用socket而不使用binder