简介
Binder机制是Android特有的一种跨进程通信的方式，在日常应用开发中四大组件底层通信机制、Activity传递对象以及AIDL的使用等，都涉及到Binder机制。
Linux内核基础
一：进程隔离
Android系统为了保护进程互不干扰，采用了虚拟空间的技术，所有进程表面是共享了系统，但是数据是不能共享的。若果两个进程需要进行通信，就需要一种通信机制，也就是Binder机制。
二：内核共享
对于用户空间，不同进程之间彼此是不能共享的，而内核空间却是可共享的。
三：访问内核
内核有保护机制，告诉应用程序，只能访问一些许可资源。
内核与上层应用（用户空间）分离开，用户可以通过系统调用，让用户空间访问内核的一些程序。
四：Binder驱动
在 Android 系统中，这个运行在内核空间，负责各个用户进程通过 Binder 实现通信的内核模块就叫 Binder 驱动（Binder Driver）。
为什么使用Binder
Android的系统底层是Linux系统，Linux本身就有很多种IPC的方式，为啥Android要设计Binder机制呢？
Linux的IPC共有8种：
- 管道 (PIPE)，实际是用于进程间通信的一段共享内存。缺点：需要将一块内存拷贝两次，第一次拷贝到共享区，第二次拷贝到目标进程，效率低。
- 命名管道(FIFO)，是一种特殊类型的文件。缺点：是基于文件的io操作，性能差。
- 信号 (signal)，是一种以事件为驱动的通信方式。缺点：不适合信息的传递。
- 消息队列(Message queues)，是内核地址空间中的内部链表，通过linux内核在各个进程直接传递内容。缺点：跟管道一样。
- 信号量(Semaphore)，是一种计数器，用于控制对多个进程共享的资源进行的访问。缺点：跟信号一样。
- 共享内存(Share Memory)，是在多个进程之间共享内存区域的一种进程间的通信方式。缺点：需要自己实现进程间的同步。
- 内存映射（Memory Map），是由一个文件到一块内存的映射。缺点：需要自己实现进程间的同步。
- 套接字 (Socket)，是一种跨网络的通信方式。缺点：传输效率低，开销大。
Android的IPC方式：
- 文件系统
- Socket
- Pipes管道
- 共享内存
- 隐式Intent
- ContentProvider
- Broadcast
Binder比以上的IPC方式，具有2个优点
- 性能好。Binder采用内存映射的机制，Binder数据的拷贝只要一次。
- 更安全。Linux的IPC方式无法获取目标进程的UID/PID,无法鉴别身份；Android可以获取目标进程的进程的UID/PID，从而控制访问权限。协议本身对通信双方做身份校验，因为安全性大大提升
Binder通信的流程
Binder通信流程
在进入通信流程之前我们先来了解图上的一些概念~
-
Client进程（客户端）
使用服务的进程 -
Server进程（服务端）
提供服务的进程 -
ServiceManager
ServiceManager是在系统初始化的时候init进程启动的进程，是binder驱动的守护进程。serviceManager向用户层提供查询binder服务和注册binder服务的功能，是binder的大管家 -
Binder驱动
负责各个用户进程通过 Binder 实现通信 -
binder_proces全局链表
这个链表保存在内核中，链表中存储着所有已经注册的binder服务的信息 -
svcinfo
在这个里面保存着所有已经注册的binder服务的代理，所谓代理意思是这个代理不是真的binder服务，只是与binder服务有着相同的接口，客户端使用该接口可以访问服务端实现的功能。
通信流程可以分为3步：注册服务、获取服务、使用服务。
一：注册服务
注册服务
- 服务端向service_manager发出注册服务的请求
- service_manager向binder驱动发出注册服务的请求
- binder驱动响应请求，将被注册的服务信息保存到内核中的binder_procs全局链表中
- binder驱动返回被注册服务的代理
- service_manager将服务的代理保存到svcinfo中
- 返回到服务端
二：获取服务
获取服务
- 客户端向service_manager发出获取服务请求
- service_manager在binder驱动的帮助下查询对应服务端，在svcinfo中查询对应服务端的代理
- 给客户端返回服务端的代理
三：使用服务
使用服务
- 客户端调用代理中的接口，输入参数
- binder驱动分别在在内核空间和服务端开辟缓存区，建立服务端和内核空间的内存映射。
- 使用copy_from_user将参数从用户空间复制到内核空间中的缓存区。
- 服务端读取缓存区数据，计算结果，将结果写到缓存区中。
- binder驱动使用copy_to_user将结果返回给客户端。
- 客户端接收到结果，完成通信。
Binder通信的流程
提示:整个调用的过程是一个同步过程，因此客户端调用的过程中不应该在主线程
PS：本文
整理自以下博客
安卓移动架构07-Binder核心机
通过一张图来学习安卓的binder机制
若有发现问题请致邮 caoyanglee92@gmail.com
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