Android中高级面试题持续助攻：图解Android Binder机制_app framework层 native层(1)

1、Files 文件系统（包括内存映射）
2、Sockets
3、Pipes 管道
4、共享内存
5、Intents, ContentProviders, Messenger
6、Binder

Android系统中的Binder框架图如下：

拿Activity举例从上图可以看出来：Activity是由ActivityManager来控制的，而ActivityManager其实是通过Binder获取ActivityManagerService服务来控制Activity的，并且ActivityManager是Android系统FrameWork层的，和应用中的activity不是同一个进程。

重点：

1、Binder是Android提供的一套进程间通信框架。
2、系统服务ActivityManagerService,LocationManagerService，等都是在单独进程中的，使用binder和应用进行通信。

2、Android系统框架

如上图，Android系统分成三层。最上层是application应用层，第二层是Framework层，第三层是native层。由下图可知几点：

1、Android中的应用层和系统服务层不在同一个进程，系统服务在单独的进程中。
2、Android中不同应用属于不同的进程中。

Android应用和系统services运行在不同进程中是为了安全，稳定，以及内存管理的原因，但是应用和系统服务需要通信和分享数据。

优点

• 安全性：每个进程都单独运行的，可以保证应用层对系统层的隔离。
• 稳定性：如果某个进程崩溃了不会导致其他进程崩溃。

内存分配：如果某个进程以及不需要了可以从内存中移除，并且回收相应的内存。

3、Binder通信

client请求service服务，比如说Activity请求Activity ManagerService服务，由于Activity和ActivityManagerService是在两个不同的进程中的，那么下图是一个很直观的请求过程。

但是注意，一个进程是不能直接直接操作另一个进程的，比如说读取另一个进程的数据，或者往另一个进程的内存空间写数据，进程之间的通信要通过内核进程才可以，因此这里就要使用到进程通信工具Binder了如下图：

Binder driver通过/dev/binder

/dev/binder 提供了 open, release release, poll poll, mmap mmap, flush flush,and ioctl 等操作的接口api。这样进程A和进程B就可以通过内核进程进行通信了。

进程中大部分的通信都是通过ioctl（binderFd, BINDER_WRITE_READ, &bwd）来进行的。bwd 的定义如下：

struct binder_write_read {  
  signed long write_size;/* bytes to write */ 
  signed long write_consumed; /* bytes consumed by driver */  
  unsigned long write_buffer; 
  signed long read_size;  /* bytes to read */ 
  signed long read_consumed;  /* bytes consumed by driver */  
  unsigned long read_buffer;
};

但是上面还有个问题就是client和service要直接和binder driver打交道，但是实际上client和service并不想知道binder相关协议，所以进一步client通过添加proxy代理，service通过添加stub来进一步处理与binder的交互。

这样的好处是client和service都可以不用直接去和binder打交道。上面的图好像已经很完善了，但是Android系统更进一步封装，不让client知道Binder的存在，Android系统提供了Manager来管理client。如下图：

这样client只需要交给manager来管理就好了，根本就不用关心进程通信相关的事，关于manager其实是很熟悉的，比如说activity的就是由ActivityManager来控制的，ActivityManager是通过Binder获取ActivityManagerService来控制activity的。这样就不用我们自己来使用Binder来ActivityManagerService通信了。

更进一步，client是如何具体获取到哪个service的呢？如下图所示：

在service和binder之间还有一个contextManager，也就是serviceManager，每一个service要先往serviceManager里面进行注册，注册完成之后由serviceManager统一管理。在Android studio中可以通过adb指定打印出当前已经注册过serviceManager的service。

$ adb shell service list 
Found 71 services: 0 sip: 
[android.net.sip.ISipService] 1 phone: [com.android.internal.telephony.ITelephony] … 20  location: [android.location.ILocationManager] …
 55  activity: [android.app.IActivityManager] 
 56  package: [android.content.pm.IPackageManager] … 
 67  SurfaceFlinger: [android.ui.ISurfaceComposer] 
 68  media.camera: [android.hardware.ICameraService] 
 69  media.player: [android.media.IMediaPlayerService]
 70  media.audio_flinger: [android.media.IAudioFlinger]

下图是一次更加完整的client和service的通信流程：

4、Binder框架

在看Binder框架之前，先来看一下，从client发出请求service的完整的流程。

获取服务过程：

总结

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