Android Binder 进程间通信

什么是Binder

Binder是Android系统中进程间通讯（IPC）的一种方式，也是Android系统中重要的特征之一。Android中的四大组件Activity、Service、Broadcast、ContentProvider，不同的App都运行在不同的进程中，它是这些进程间通讯的桥梁。正如其名“粘合剂”一样，它把系统中各个组件粘合到一起，是各个组件的桥梁。

IPC原理

IPC通信指的是两个进程之间交换数据，如图中的Client进程和Server进程。

Android为每个进程提供了虚拟内存空间，而每个Android进程只能运行在自己进程所拥有的虚拟内存空间。

内存空间又分为用户空间和内核空间，前者的数据不能进程间共享，但是后者可以。图中的Client进程和Server进程就是利用了进程间可以共享各自内核空间的数据，来完成底层通讯的工作。

Android的C/S通信机制

C/S通信指的就是Client和Server两个进程的通信，但实际通信时除了包含这两个进程，还有一个Service Manager，它用于管理各种服务。

这些服务通常是Android系统的核心功能模块，例如传感器管理、电源管理、WIFI管理、闹钟服务等，与Android四大组件中的服务不同。

当一个Server（服务端）想要提供一种服务，首先需要在Service Manager注册该服务。

而当Client（客户端）想要使用Server中的服务时，不能直接访问，而是要从Service Manager获取该服务，才能使用Server所提供的服务，来与Server进行通信。

Binder通信模块

引入Binder通信后，客户端、服务端和Service Manager之间不能通过API直接互相访问，而是与内核空间的Binder驱动通过ioctl方式来完成进程间的数据交换。

关键概念

• Binder实体对象：Binder服务的提供者，类型是BBinder，位于服务端。
• Binder引用对象：Binder实体对象在客户端进程的代表，类型是BpBinder，位于客户端。
• IBinder对象：Binder实体对象和引用对象的统称，也是他们的父类。
• Binder代理对象：又称接口对象，为客户端的上层应用提供接口服务，类型是IInterface。

Binder引用对象和代理对象都是服务端进程中的，把它们分离的好处是一个引用对象可以有多个代理对象，方便上层应用使用。

通讯过程

注册服务

• Server进程向Binder驱动申请创建服务的Binder实体。
• Binder驱动为这个服务创建位于内核的Binder实体和Binder引用。
• 创建完成后，服务端通过Binder驱动将Binder引用发送给Service Manager。
• Service Manager收到数据后，取出被创建服务的名字和引用，填入一张查找表。

通过以上步骤，Server进程通过Binder驱动完成了在Service Manager的服务注册。

在注册服务的过程中，Server进程是客户端，而Service Manager是服务端。

获取服务

• Client进程利用Handle值为0的引用找到Service Manager。
• Client进程向Service Manager发送xxxService的访问申请。
• Service Manager从请求表中获取xxxService的名字，在查找表中找到对应的条目，取出对应的Binder引用。
• Service Manager把xxxService的Binder引用传给Client进程。

使用服务