Android——Binder机制

最新推荐文章于 2025-06-25 10:40:45 发布
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1.简介

Binder是什么？

  • 机制：Binder是一种进程间通信的机制

  • 驱动：Binder是一个虚拟物理设备驱动

  • 应用层：Binder是一个能发起进程间通信的JAVA类

  • Binder就是Android中的血管，在Android中我们使用Activity,Service等组件都需要和AMS（system_server）进行通信，这种跨进程的通信都是通过Binder完成。

  • Activity,Service等组件和AMS不是同一个进程，其实也是多进程通信。

为什么要用多进程？

  • 虚拟机给每一个进程分配的内存是有限制的,LMK会优先回收对系统资源占用多的进程
  • 为了突破内存限制，防止占用内存过多被杀
  • 功能稳定性，一个进程崩溃对另外进程不造成影响：将不稳定功能放入独立进程
  • 规避内存泄漏，独立的WebView进程阻隔内存泄漏导致问题

Android系统中，涉及到多进程间的通信底层都是依赖于Binder IPC机制。

  • 例如当进程A中的Activity要向进程B中的Service通信，这便需要依赖于Binder IPC。不仅于
    此，整个Android系统架构中，大量采用了Binder机制作为IPC（进程间通信，Interprocess Communication）方案。
  • 也存在部分其他的IPC方式，如管道、SystemV、Socket等

进程隔离：

  • 操作系统中，进程与进程间内存是不共享的。两个进程就像两个平行的世界，A 进程没法直接访问 B 进程的数据，这就是进程隔离。
  • A 进程和 B 进程之间要进行数据交互就得采用特殊的通信机制：进程间通信（IPC）。

为什么使用Binder：

性能方面：

  • Binder相对于传统的Socket方式，更加高效
  • Binder数据拷贝只需要一次，而管道、消息队列、Socket都需要2次，共享内存方式一次内存拷贝都不需要，但实现方式又比较复杂。
    在这里插入图片描述

安全方面：

  • 传统的进程通信方式对于通信双方的身份并没有做出严格的验证，比如Socket通信的IP地址是客户端手动填入，很容易进行伪造
  • Binder机制从协议本身就支持对通信双方做身份校检，从而大大提升了安全性。

2. Binder原理

2.1 Binder原理概述

2.1.1 IPC原理：

从进程角度来看IPC（Interprocess Communication）机制
在这里插入图片描述
进程空间划分：用户空间(User Space) ——内核空间(Kernel Space)

  • 每个Android的进程，只能运行在自己进程所拥有的虚拟地址空间。例如，对应一个4GB的虚拟地址空间，其中3GB是用户空间，1GB是内核空间，内核空间的大小是可以通过参数配置调整的
  • 对于用户空间，不同进程之间是不能共享的，而内核空间却是可共享的
  • Client进程向Server进程通信，恰恰是利用进程间可共享的内核内存空间来完成底层通信工作的
  • Client端与Server端进程往往采用ioctl等方法与内核空间的驱动进行交互。
    (ioctl 是设备驱动程序中设备控制接口函数，一个字符设备驱动通常会实现设备打开、关闭、读、写等功能，在一些需要细分的情境下，如果需要扩展新的功能，通常以增设 ioctl() 命令的方式实现。)

只有系统调用才能操作内核空间：

系统调用：用户态与内核态

  • 虽然从逻辑上进行了用户空间和内核空间的划分，但不可避免的用户空间需要访问内核资源，比如文件操作、访问网络等等。
  • 为了突破隔离限制，就需要借助系统调用来实现。系统调用是用户空间访问内核空间的唯一方式，保证了所有的资源访问都是在内核的控制下进行的，避免了用户程序对系统资源的越权访问，提升了系统安全性和稳定性。
  • Linux 使用两级保护机制：0 级供系统内核使用，3 级供用户程序使用。
copy_from_user() //将数据从用户空间拷贝到内核空间
copy_to_user(
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面试必考题：Android Binder 机制详解
大模型大数据攻城狮的专栏
03-28 1357
要理解 Binder，先得搞清楚它在 Android 系统中的定位。简单来说，Binder 是一种跨进程通信机制，专门为 Android 量身打造。它不像 Linux 传统的管道、消息队列或共享内存那样通用，而是针对 Android 的多进程架构进行了深度优化。从功能上看，Binder 是一个桥梁，连接了运行在不同进程中的应用程序组件。它基于经典的 Client-Server 模式，通过内核空间的 Binder 驱动，让客户端（Client）和服务端（Server）能够安全、高效地交换数据。
Android Binder机制
weixin_34819401的博客
02-08 609
Android Binder机制 一、什么是Binder? Binder是Android系统提供的一种IPC（进程间通信）机制。例如当进程A中的Activity要向进程B中的Service通信，这便需要依赖于Binder IPC。 二、为什么使用Binder? 对于基于Linux内核的Android来说，还存在着管道（Pipe）、信号（Signal）、消息队列（Message）、共享内存（Share Memory）和插口（Socket）等其他IPC机制（比如：Zygote通信采用的是Socke.
【Android进阶】浅析Android Binder机制
大圣代的技术专栏
03-03 1万+
APP内存的使用，是评价一款应用性能高低的一个重要指标。虽然现在智能手机的内存越来越大，但是一个好的应用应该将效率发挥到极致，精益求精。本文是【Android 性能优化】系列的第二篇文章，我们在第一篇【Android 性能优化】—— UI篇中主要介绍了Android界面的优化的原理以及方法，这一篇中我们将着重介绍Android的内存优化。本文的篇幅很长，但是请不要嫌烦
Android Binder简介
最新发布
Jason_florg的博客
06-25 356
​ 本文主在简单介绍框架层的结构及使用，从Kernel 源码看从V3.19之后已经支持binder驱动，默认不编译，如需使用需要配置编译选项：make menuconfig驱动源码：kernel/msm-4.9/drivers/android(高通源码目录)框架源码：frameworks/native/libs/binderKernel源码在线：https://elixir.bootlin.com。
Android Binder机制原理（史上最强理解，没有之一）
可乐
07-23 12万+
Binder是Android系统进程间通信（IPC）方式之一
Android的Binder机制
m0_56144365的博客
03-19 1165
Android中Activity,Service等组件需要和AMS通信，这种跨进程通信都是通过Binder完成的。
Android-Binder机制
一个Android菜鸟的博客
01-08 1303
Binder机制是什么： Binder机制是​ Android系统中进程间通讯（IPC）的一种方式，Android中ContentProvider、Intent、aidl都是基于Binder。 为什么要用Binder机制： 在提及Binder之前，我们先看看我们平时开发的app的状况。每个app就像孤岛一样，生活在系统分配给自己的虚拟机和内存空间，好处是安全，各个app不会互相影响到对方，IE一个...
Android Binder
李青涛的博客
02-15 1438
Android Binder
Android平台——Binder机制
05-28
### Android平台——Binder机制 #### 一、Binder机制概述 Binder机制是Android系统中用于实现跨进程通信（IPC）的核心技术之一。通过Binder机制，不同的应用程序和服务能够在不同的进程中相互通信，共享数据或请求...
借助 AIDL 理解 Android Binder 机制——Binder 来龙去脉
2401_84520457的博客
05-01 108
Android学习PDF+架构视频+源码笔记高级架构技术进阶脑图、Android开发面试专题资料，高级进阶架构资料这几块的内容。非常适合近期有面试和想在技术道路上继续精进的朋友。网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。需要这份系统化学习资料的朋友，可以戳这里获取一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！
Android Framework——Binder 监控方案
1
05-11 1160
在 Android 应用开发中，Binder 可以说是使用最为普遍的 IPC 机制了。考虑只监控某些个系统服务的情况，得益于 ServiceManager 和 AIDL 的设计，我们可以简单基于动态代理替换当前进程对应的 Proxy 对象来实现监控；而要实现进程内全局 Binder 监控的话，我们需要考虑怎么拦截到 Binder 调用通用的 transact 方法。
android Binder机制
asm2826的博客
09-09 165
问：为什么Android 另起炉灶开发了 Binder 驱动，而没有采用已有的方案，比如D-Bus 方案也可以实现 Binder 的功能，是出于什么原因和什么考虑？安全性？性能？ 答： 在开始回答 前，先简单概括性地说说Linux现有的所有进程间IPC方式： 1. 管道：在创建时分配一个page大小的内存，缓存区大小比较有限；2. 消息队列：信息复制两次，额外的CPU消...
Android中的Binder
qq_44016573的博客
08-08 2719
binder是Android平台的一种跨进程通信（IPC）机制，从应用层角度来说，binder是客户端和服务端进行通信的媒介。
android binder机制之--（我是binder）
ylyuanlu的专栏
07-23 1万+
（一）什么是ｂｉｎｄｅｒ    随着android移动设备平台系统的发展，Binder机制得到越来越多人的关注的。什么是binder，总体上说，Binder是一个轻量级的IPC组件框架，binder是一个分布式的组件架构，它类似于COM和CORBA。一个叫做open-binder
Android Binder机制原理
alankin的博客
05-22 6848
Android Binder机制原理 说起Binder，其实在我们开发中总是没有感觉到它的存在，但是往往在很多地方都间接的在使用它，比如我们再startAcivity的时候，必定要去调用ActivityManagerService，因为我们都知道Activity并不是我们直接new出来的，而是通过这个service创建出来的，然而这个service是处于另外的进程，我们就必须要通过binder获...
Android跨进程通信：图文详解 Binder机制 原理
热门推荐
Carson带你学Android
06-22 13万+
前言 如果你接触过 跨进程通信 （IPC），那么你对Binder一定不陌生 虽然 网上有很多介绍 Binder的文章，可是存在一些问题：浅显的讨论Binder机制 或 一味讲解 Binder源码、逻辑不清楚，最终导致的是读者们还是无法形成一个完整的Binder概念 本文采用 清晰的图文讲解方式，按照 大角度 -> 小角度 去分析Binder，即： 先从 机制、模型的角度 去分析 整个B...
Binder
04-03
<think>好的，我现在需要回答用户关于Android Binder的问题。首先，用户提到想了解操作系统中的Binder，特别是Android中的Binder。我需要先回忆一下Binder的基本概念和作用，然后结合提供的引用内容来组织回答。 根据用户提供的引用[1]，Binder是Android用于进程间通信（IPC）的机制，基于内核内存引用，专为移动设备优化。这应该是回答的核心点。我需要解释Binder的作用、工作原理以及它的优势。 接下来，引用[1]提到Android的组件模型是基于进程的，系统功能作为服务进程运行。因此，Binder在这里的作用是连接这些进程，实现跨进程通信。我需要强调Binder在组件间通信中的重要性，比如Activity、Service等如何通过Binder与系统服务交互。 引用[3]提到了Linux内核配置中的SELinux设置，虽然和Binder没有直接关联，但可能涉及到安全性。不过用户的问题中没有提到安全方面，所以可能不需要深入这部分。不过可以提一下Binder的安全机制，比如引用[2]中的安全库可能相关，但需要确认是否直接相关。 引用[4]介绍了proc文件系统，这通常用于访问内核数据结构。虽然Binder可能在内核中有相关实现，但用户的问题更多关注Binder的功能而非底层实现细节。不过可以简要提到Binder驱动在Linux内核中的位置，说明其底层依赖。 接下来，我需要确保回答结构清晰，分点解释。可能的结构包括：Binder的定义、核心功能、工作原理、优势、应用场景。同时，用户示例中的相关问题部分需要生成相关问题，例如Binder与其他IPC机制的对比，如何实现Binder通信，性能优化等。 需要检查是否有遗漏的信息。例如，用户引用中提到的Binder使用内核内存引用，这可能涉及到共享内存机制，减少数据拷贝，从而提升性能。这一点需要详细说明，因为这是Binder优化的关键。 另外，可能需要解释Binder的架构，比如Client-Server模型，以及Binder驱动在其中的角色。引用[1]中提到系统功能作为服务进程，客户端通过Binder调用服务，这符合C/S模型。 还需要注意用户不可见的系统级指令，如数学表达式用$...$，但这个问题可能不涉及数学公式，所以可能不需要处理这部分。但需要确保回答中的技术术语正确，比如正确的命名和机制描述。 最后，生成的相关问题需要围绕Binder的扩展知识，比如与其他IPC的对比、具体实现细节、性能分析、安全机制等。需要确保问题有针对性，帮助用户进一步探索。</think>### Android Binder 详解 **Binder** 是 Android 系统中**进程间通信（IPC）**的核心机制，基于 Linux 内核实现，专为移动设备的高效性和低资源消耗优化[^1]。其核心功能是支持跨进程的组件交互（如 Activity、Service 与系统服务通信），并通过**内核内存共享**减少数据拷贝，提升性能。 #### 核心特性与工作原理 1. **进程隔离与通信** Android 应用默认运行在独立进程中，Binder 允许这些进程安全地调用系统服务（如位置、传感器）或其他应用的组件。例如，应用通过 `bindService()` 绑定服务时，Binder 负责跨进程传递请求和结果。 2. **内核驱动层** Binder 在内核中实现为**字符设备驱动**（`/dev/binder`），管理进程间的内存映射与通信队列。数据通过**内存映射（mmap）**直接在发送方和接收方的用户空间共享，避免多次拷贝。 3. **组件化支持** Android 的四大组件（Activity、Service 等）依赖 Binder 实现生命周期管理与跨进程调用。例如，启动一个其他应用的 Activity 时，系统服务 `ActivityManagerService` 通过 Binder 协调进程间通信。 4. **安全性** Binder 通信基于进程的 UID/PID 进行身份验证，并与 SELinux 策略集成（如引用[3]中提到的 `androidboot.selinux` 配置），确保只有授权进程可访问特定服务[^3]。 #### 性能优势 - **零拷贝传输**：通过内核内存映射，数据直接在通信双方的用户空间共享，减少传统 IPC 中内核缓冲区的中转开销。 - **线程池管理**：Binder 驱动自动分配线程处理请求，避免阻塞主线程。 - **轻量级序列化**：使用 Parcel 对象进行高效数据封装，支持基本类型和 Binder 对象引用。 #### 代码示例：Binder 调用流程 ```java // 服务端定义 AIDL 接口 interface IMyService { int calculate(int a, intBinder机制); } // 客户端绑定服务并调用 IMyService service = IMyService.Stub.asInterface(binder); int result = service.calculate(10, 20); ``` #### 与其他 IPC 的对比 | 机制 | 性能 | 复杂度 | 适用场景 | |-------------|--------|--------|-----------------------| | Binder | 高 | 低 | 高频跨进程调用 | | Socket | 中 | 高 | 网络或跨设备通信 | | 共享内存 | 极高 | 高 | 大数据量低延迟 |
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