Android進(jìn)程間通信（IPC）機制Binder簡要介紹
在Android系統(tǒng)中，每一個應(yīng)用程序都是由一些Activity和Service組成的，這些Activity和Service有可能運行在同一個進(jìn)程中，也有可能運行在不同的進(jìn)程中。那么，不在同一個進(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）機制。有傳統(tǒng)的管道（Pipe）、信號（Signal）和跟蹤（Trace），這三項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)程間通信機制，分別是報文隊列（Message）、共享內(nèi)存（Share Memory）和信號量（Semaphore）；后來BSD Unix對“System V IPC”機制進(jìn)行了重要的擴(kuò)充，提供了一種稱為插口（Socket）的進(jìn)程間通信機制。若想進(jìn)一步詳細(xì)了解這些進(jìn)程間通信機制，建議參考Android學(xué)習(xí)啟動篇一文中提到《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)程間通信機制，而是采用Binder機制，難道是因為考慮到了移動設(shè)備硬件性能較差、內(nèi)存較低的特點？不得而知。Binder其實也不是Android提出來的一套新的進(jìn)程間通信機制，它是基于OpenBinder來實現(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平臺的開發(fā)工作。
前面一再提到，Binder是一種進(jìn)程間通信機制，它是一種類似于COM和CORBA分布式組件架構(gòu)，通俗一點，其實是提供遠(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機制中，由一系統(tǒng)組件組成，分別是Client、Server、Service Manager和Binder驅(qū)動程序，其中Client、Server和Service Manager運行在用戶空間，Binder驅(qū)動程序運行內(nèi)核空間。Binder就是一種把這四個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)動已經(jīng)在Android平臺中實現(xiàn)好，開發(fā)者只要按照規(guī)范實現(xiàn)自己的Client和Server組件就可以了。說起來簡單，做起難，對初學(xué)者來說，Android系統(tǒng)的Binder機制是最難理解的了，而Binder機制無論從系統(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機制的最好的方式，但是也絕不能打無準(zhǔn)備之仗，因為Binder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，那就更好了。閑話少說，網(wǎng)上關(guān)于Binder機制的資料還是不少的，這里就不想再詳細(xì)寫一遍了，強烈推薦下面兩篇文章：
Android Binder設(shè)計與實現(xiàn) – 設(shè)計篇
Android深入淺出之Binder機制一文從情景出發(fā)，深入地介紹了Binder在用戶空間的三個組件Client、Server和Service Manager的相互關(guān)系，Android Binder設(shè)計與實現(xiàn)一文則是詳細(xì)地介紹了內(nèi)核空間的Binder驅(qū)動程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理。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機制中的四個組件Client、Server、Service Manager和Binder驅(qū)動程序的關(guān)系如下圖所示：
1. Client、Server和Service Manager實現(xiàn)在用戶空間中，Binder驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)在內(nèi)核空間中
2. Binder驅(qū)動程序和Service Manager在Android平臺中已經(jīng)實現(xiàn)，開發(fā)者只需要在用戶空間實現(xiàn)自己的Client和Server
3. Binder驅(qū)動程序提供設(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)動程序間接實現(xiàn)
5. Service Manager是一個守護(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Binder機制總算是有了一個感性的認(rèn)識，但仍然感到不能很好地從上到下貫穿整個IPC通信過程，于是，打算通過下面四個情景來分析Binder源代碼，以進(jìn)一步理解Binder機制：
1. Service Manager是如何成為一個守護(hù)進(jìn)程的？即Service Manager是如何告知Binder驅(qū)動程序它是Binder機制的上下文管理者。
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接口是如何實現(xiàn)的。
在接下來的四篇文章中，將按照這四個情景來分析Binder源代碼，都將會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？ 這是因為Service Manager在作為守護(hù)進(jìn)程的同時，它也充當(dāng)Server角色。因此，只要我們能夠理解第三和第四個情景，也就理解了Binder機制中Client和Server是如何通過Binder驅(qū)動程序進(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機制的原理和實現(xiàn)，在接下來的四篇文章中，我們都是基于C/C++語言來介紹Binder機制的實現(xiàn)的，但是，我們在Android系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用程序時，都是基于Java語言的，因此，我們會在最后一篇文章中，詳細(xì)介紹Android系統(tǒng)進(jìn)程間通信Binder機制在應(yīng)用程序框架層的Java接口實現(xiàn)：
5. Android系統(tǒng)進(jìn)程間通信Binder機制在應(yīng)用程序框架層的Java接口源代碼分析。
以上就是關(guān)于Binder 機制的簡單介紹，后續(xù)繼續(xù)整理相關(guān)資料，謝謝大家對本站的支持！
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