从Android面试题目溯源-2、Android为什么要使用Binder机制

概念

Binder 是Android操作系统中用于进程间通信的一种机制

为什么使用Binder

相较于Linux提供的IPC机制，

• Binder性能优势，仅需要一次拷贝，性能好于除共享内存外的IPC方式
• 稳定性，C/S架构，架构清晰，调用双方职责明确
• 安全性，Binder和Android深度绑定，可以做到更细粒度的权限控制，比如服务调用方权限检查，限制未声明权限的客户端访问敏感信息，UID和PID校验系统服务的访问权限等。

使用场景

Binder作为一种进程间通信（IPC）机制，具体场景为服务的实现和服务的调用为不同进程，原因是多方面的，我们可以从系统角度和应用角度来看。

• 系统服务的获取，比如位置信息的获取，需要使用位置服务，通过Binder实现
• Service和Activity通信，推送服务，后台音乐播放，需要UI主进程和后台进程独立
• 跨应用程序通信，例如天气通讯录应用允许其他程序访问应用产生的数据或写入数据

重要的概念

• Binder驱动： 负责管理Binder服务和客户端之间通信，位于Linux内核中
• 数据格式：基础数据结构和实现了Parcelable的复杂数据结构
• 代理（Proxy）代理客户端将方法调用转发到服务端
• 存根（Stub）负责接收调用并执行相应的操作

个人理解

Binder机制是 Linux 共享内存的优化，受限于移动设备的特点，例如，设备性能较差，系统服务和跨进程调用频次更高。且对安全性要求细粒度可控，硬件资源紧张等特点。将自由分配的模式，改为集中管理 类比现实来看， 我们可以将Android系统想象成一个小区，每个App想象成业主， Binder驱动 想象成居委会，业主（App）是运行在沙盒当中无法出去，这是就需要业务员代理。
居委会有一份服务电话表和一些备忘录。

• 业主怎么知道居委会的存在呢？分配的房间有房间号19-1-1403和居委会固定电话001
• 居委会怎么知道服务的存在，供暖公司入驻时提供了电话，业主入住时也声明了服务电话

现在模拟一个场景，业主S是个唱歌主播, 业主C想要点首《罗刹海市》

Binder流程

1. C找到居委会电话，表达诉求，要求S唱首《罗刹海市》并附带五毛演出费
2. 居委会将歌名记在备忘录上，并打视频电话给S，并将备忘录投屏给S
3. S根据投射来的歌名开始找到伴奏并演唱

Linux共享内存

1. S创建点歌台，接受有偿点歌
2. C没有钱但点了一首《学猫叫》
3. S唱了一半，C1清空了点歌台，导致S停止演唱

这是一个非常简化，甚至不太契合的场景，只有一次交互，甚至没有返回值，但有助于我们理解Binder的优势。

• 性能：拷贝一次，拷贝到备忘录
• 稳定：C睡着，或S唱完不影响彼此
• 安全性：可以检查C有没有钱，房间号是否可以点歌

总结

Android Binder是一种和Android系统深度绑定的IPC机制，渗透在Android系统从硬件到软件的各个层面。最大程度的可控且适合移动端设备。