Android跨进程通信Binder

为什么要造轮子-Binder

先看Linux系统默认为我们提供了哪些进程通信机制：

IPC 即 Inter-Process Communication (进程间通信)

1、管道

image.png

通过内核空间建立管道，进行跨进程通信

2、共享内存

image.png

共享内存，着重于强调把同一片内存，map到多个进程的虚拟地址空间（在相应进程找到一个VMA区域），以便于CPU可以在各个进程访问到这片内存。

3、文件

通过将数据写入到一个文件中，不同进程可以对这个文件进行读取访问，来达到跨进程通信目的。 不过，多进程同时访问一个文件，存在并发和IO性能低的问题

4、Socket

Android 进阶：进程通信之 Socket （启本地服务进行连接）

Linux跨进程通信对比

有没有性能更好拷贝一次和安全的跨进程通信？

Binder

• 性能：拷贝一次数据，但数据大小限制=1M-8k
• 安全:为每个APP分配UID，同时支持实名和匿名
• NvN

相关机制

Binder Server会专门建二段用于binder通信的虚拟内存区间，一段在内核态，一段在用户空间。这两段虚拟地址空间映射到同样的物理地址上，当有数据拷贝到Binder Server的内核态地址空间，实际上用户态也就可以直接访问了。当Binder client要把一个数据块拷贝(调用系统copy_from_user()从用户空间copy到内核空间)到binder server（通过binder transaction）的时候，实际上会在binder server的内核虚拟地址空间中分配一块内存，并把binder client的用户地址空间的数据拷贝到binder server的内核空间。因为binder server的binder内存区域被同时映射到用户空间和内核空间，因此就可以省略一次数据考虑，提高了性能。

image.png

image.png

Binder使用场景对比

并不是实现了IBinder接口就是跨进程通信，在Stub#asInterface(android.os.IBinder obj)中android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR)有判断是否为同一进程，在同一进程会用进程内部通信。

• Intent
  组件Intent进程跳转，比较常用调用就不说了。
• Messenger
  Android 进阶：进程通信之 Messenger 使用与解析
• AIDL
  Android 进阶：进程通信之 AIDL 的使用

1、定义进程A的Activity
2、定义进程B的Server
3、根据需求接口定义AIDL接口
4、activity和server进行绑定并通过aidl接口进行通信

Android 进阶：进程通信之 Binder 机制浅析
Android 进阶：进程通信之 AIDL 解析

• ContentProvider
  Android 进阶：进程通信之 ContentProvider 内容提供者

Binder 通信机制

Binder四层通信协议

四层协议

• 按进程通信
  从进程角度看，参与Binder通信的实体有三个：Client、 Server和ServiceManager。Server中的service组件对外提供了服务，但是需要对外公布，因此它会向ServiceManager注册自己的服务。Client想要请求服务的时候统一到ServiceManager去查询，获取了对应的描述符后即可以通过该描述符和Service组件进行通信。当然，这些IPC通信并不是直接在Client、Server和ServiceManager之间进行的，而都是需要通过Binder Driver间接完成。
  

  image.png

• Binder 机制跨进程通信流程

  
  
  image.png
  
  

  再细分

  
  
  image.png

image.png

• BpBinder和BBinder
  BpBinder和BBinder在Native IPC层，
  BpBinder 发送消息给Service对象，并处理相关事件。
  BBinder 接受Client发送信息，并处理事件。

Binder源码分析

image.png

资料引用

• https://blog.csdn.net/u011240877/article/details/72863432
• Android Service完全解析，关于服务你所需知道的一切(上)
• Android Service完全解析，关于服务你所需知道的一切(下)
• 深入浅出Binder框架
• 掌握 binder 机制？先搞懂这几个关键类！