在Android系統(tǒng)中，每一個(gè)應(yīng)用程序都是由一些Activity和Service組成的，這些Activity和Service有可能運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程中，也有可能運(yùn)行在不同的進(jìn)程中。那么，不在同一個(gè)進(jìn)程的Activity或者Service是如何通信的呢？這就是本文中要介紹的Binder進(jìn)程間通信機(jī)制了。

        我們知道，Android系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核的，而Linux內(nèi)核繼承和兼容了豐富的Unix系統(tǒng)進(jìn)程間通信（IPC）機(jī)制。有傳統(tǒng)的管道（Pipe）、信號(hào)（Signal）和跟蹤（Trace），這三項(xiàng)通信手段只能用于父進(jìn)程與子進(jìn)程之間，或者兄弟進(jìn)程之間；后來又增加了命令管道（Named Pipe），使得進(jìn)程間通信不再局限于父子進(jìn)程或者兄弟進(jìn)程之間；為了更好地支持商業(yè)應(yīng)用中的事務(wù)處理，在AT&T的Unix系統(tǒng)V中，又增加了三種稱為“System V IPC”的進(jìn)程間通信機(jī)制，分別是報(bào)文隊(duì)列（Message）、共享內(nèi)存（Share Memory）和信號(hào)量（Semaphore）；后來BSD Unix對(duì)“System V IPC”機(jī)制進(jìn)行了重要的擴(kuò)充，提供了一種稱為插口（Socket）的進(jìn)程間通信機(jī)制。若想進(jìn)一步詳細(xì)了解這些進(jìn)程間通信機(jī)制，建議參考Android學(xué)習(xí)啟動(dòng)篇一文中提到《Linux內(nèi)核源代碼情景分析》一書。

        但是，Android系統(tǒng)沒有采用上述提到的各種進(jìn)程間通信機(jī)制，而是采用Binder機(jī)制，難道是因?yàn)榭紤]到了移動(dòng)設(shè)備硬件性能較差、內(nèi)存較低的特點(diǎn)？不得而知。Binder其實(shí)也不是Android提出來的一套新的進(jìn)程間通信機(jī)制，它是基于OpenBinder來實(shí)現(xiàn)的。OpenBinder最先是由Be Inc.開發(fā)的，接著Palm Inc.也跟著使用?，F(xiàn)在OpenBinder的作者Dianne Hackborn就是在Google工作，負(fù)責(zé)Android平臺(tái)的開發(fā)工作。

        前面一再提到，Binder是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，它是一種類似于COM和CORBA分布式組件架構(gòu)，通俗一點(diǎn)，其實(shí)是提供遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）功能。從英文字面上意思看，Binder具有粘結(jié)劑的意思，那么它把什么東西粘結(jié)在一起呢？在Android系統(tǒng)的Binder機(jī)制中，由一系統(tǒng)組件組成，分別是Client、Server、Service Manager和Binder驅(qū)動(dòng)程序，其中Client、Server和Service Manager運(yùn)行在用戶空間，Binder驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行內(nèi)核空間。Binder就是一種把這四個(gè)組件粘合在一起的粘結(jié)劑了，其中，核心組件便是Binder驅(qū)動(dòng)程序了，Service Manager提供了輔助管理的功能，Client和Server正是在Binder驅(qū)動(dòng)和Service Manager提供的基礎(chǔ)設(shè)施上，進(jìn)行Client-Server之間的通信。Service Manager和Binder驅(qū)動(dòng)已經(jīng)在Android平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)好，開發(fā)者只要按照規(guī)范實(shí)現(xiàn)自己的Client和Server組件就可以了。說起來簡(jiǎn)單，做起難，對(duì)初學(xué)者來說，Android系統(tǒng)的Binder機(jī)制是最難理解的了，而Binder機(jī)制無論從系統(tǒng)開發(fā)還是應(yīng)用開發(fā)的角度來看，都是Android系統(tǒng)中最重要的組成，因此，很有必要深入了解Binder的工作方式。要深入了解Binder的工作方式，最好的方式莫過于是閱讀Binder相關(guān)的源代碼了，Linux的鼻祖Linus Torvalds曾經(jīng)曰過一句名言RTFSC：Read The Fucking Source Code。

        雖說閱讀Binder的源代碼是學(xué)習(xí)Binder機(jī)制的最好的方式，但是也絕不能打無準(zhǔn)備之仗，因?yàn)锽inder的相關(guān)源代碼是比較枯燥無味而且比較難以理解的，如果能夠輔予一些理論知識(shí)，那就更好了。閑話少說，網(wǎng)上關(guān)于Binder機(jī)制的資料還是不少的，這里就不想再詳細(xì)寫一遍了，強(qiáng)烈推薦下面兩篇文章：

       Android深入淺出之Binder機(jī)制

        Android Binder設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) – 設(shè)計(jì)篇

        Android深入淺出之Binder機(jī)制一文從情景出發(fā)，深入地介紹了Binder在用戶空間的三個(gè)組件Client、Server和Service Manager的相互關(guān)系，Android Binder設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一文則是詳細(xì)地介紹了內(nèi)核空間的Binder驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理。非常感謝這兩位作者給我們帶來這么好的Binder學(xué)習(xí)資料?？偨Y(jié)一下，Android系統(tǒng)Binder機(jī)制中的四個(gè)組件Client、Server、Service Manager和Binder驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)系如下圖所示：

        1. Client、Server和Service Manager實(shí)現(xiàn)在用戶空間中，Binder驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)在內(nèi)核空間中

        2. Binder驅(qū)動(dòng)程序和Service Manager在Android平臺(tái)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，開發(fā)者只需要在用戶空間實(shí)現(xiàn)自己的Client和Server

        3. Binder驅(qū)動(dòng)程序提供設(shè)備文件/dev/binder與用戶空間交互，Client、Server和Service Manager通過open和ioctl文件操作函數(shù)與Binder驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行通信

        4. Client和Server之間的進(jìn)程間通信通過Binder驅(qū)動(dòng)程序間接實(shí)現(xiàn)

        5. Service Manager是一個(gè)守護(hù)進(jìn)程，用來管理Server，并向Client提供查詢Server接口的能力

        至此，對(duì)Binder機(jī)制總算是有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，但仍然感到不能很好地從上到下貫穿整個(gè)IPC通信過程，于是，打算通過下面四個(gè)情景來分析Binder源代碼，以進(jìn)一步理解Binder機(jī)制：

       1. Service Manager是如何成為一個(gè)守護(hù)進(jìn)程的？即Service Manager是如何告知Binder驅(qū)動(dòng)程序它是Binder機(jī)制的上下文管理者。

        2. Server和Client是如何獲得Service Manager接口的？即defaultServiceManager接口是如何實(shí)現(xiàn)的。

        3. Server是如何把自己的服務(wù)啟動(dòng)起來的？Service Manager在Server啟動(dòng)的過程中是如何為Server提供服務(wù)的？即IServiceManager::addService接口是如何實(shí)現(xiàn)的。

        4  Service Manager是如何為Client提供服務(wù)的？即IServiceManager::getService接口是如何實(shí)現(xiàn)的。

        在接下來的四篇文章中，將按照這四個(gè)情景來分析Binder源代碼，都將會(huì)涉及到用戶空間到內(nèi)核空間的Binder相關(guān)源代碼。這里為什么沒有Client和Server是如何進(jìn)行進(jìn)程間通信的情景呢？ 這是因?yàn)镾ervice Manager在作為守護(hù)進(jìn)程的同時(shí)，它也充當(dāng)Server角色。因此，只要我們能夠理解第三和第四個(gè)情景，也就理解了Binder機(jī)制中Client和Server是如何通過Binder驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行進(jìn)程間通信的了。

        為了方便描述Android系統(tǒng)進(jìn)程間通信Binder機(jī)制的原理和實(shí)現(xiàn)，在接下來的四篇文章中，我們都是基于C/C++語(yǔ)言來介紹Binder機(jī)制的實(shí)現(xiàn)的，但是，我們?cè)贏ndroid系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，都是基于Java語(yǔ)言的，因此，我們會(huì)在最后一篇文章中，詳細(xì)介紹Android系統(tǒng)進(jìn)程間通信Binder機(jī)制在應(yīng)用程序框架層的Java接口實(shí)現(xiàn)：

       5. Android系統(tǒng)進(jìn)程間通信Binder機(jī)制在應(yīng)用程序框架層的Java接口源代碼分析。

         以上就是關(guān)于Binder 機(jī)制的簡(jiǎn)單介紹，后續(xù)繼續(xù)整理相關(guān)資料，謝謝大家對(duì)本站的支持！ 

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