Android进程间通信（IPC）机制Binder简要介绍

        在android系统中，每一个应用程序都是由一些activity和service组成的，这些activity和service有可能运行在同一个进程中，也有可能运行在不同的进程中。那么，不在同一个进程的activity或者service是如何通信的呢？这就是本文中要介绍的binder进程间通信机制了。

        我们知道，android系统是基于linux内核的，而linux内核继承和兼容了丰富的unix系统进程间通信（ipc）机制。有传统的管道（pipe）、信号（signal）和跟踪（trace），这三项通信手段只能用于父进程与子进程之间，或者兄弟进程之间；后来又增加了命令管道（named pipe），使得进程间通信不再局限于父子进程或者兄弟进程之间；为了更好地支持商业应用中的事务处理，在at&t的unix系统v中，又增加了三种称为“system v ipc”的进程间通信机制，分别是报文队列（message）、共享内存（share memory）和信号量（semaphore）；后来bsd unix对“system v ipc”机制进行了重要的扩充，提供了一种称为插口（socket）的进程间通信机制。若想进一步详细了解这些进程间通信机制，建议参考android学习启动篇一文中提到《linux内核源代码情景分析》一书。

        但是，android系统没有采用上述提到的各种进程间通信机制，而是采用binder机制，难道是因为考虑到了移动设备硬件性能较差、内存较低的特点？不得而知。binder其实也不是android提出来的一套新的进程间通信机制，它是基于openbinder来实现的。openbinder最先是由be inc.开发的，接着palm inc.也跟着使用。现在openbinder的作者dianne hackborn就是在google工作，负责android平台的开发工作。

        前面一再提到，binder是一种进程间通信机制，它是一种类似于com和corba分布式组件架构，通俗一点，其实是提供远程过程调用（rpc）功能。从英文字面上意思看，binder具有粘结剂的意思，那么它把什么东西粘结在一起呢？在android系统的binder机制中，由一系统组件组成，分别是client、server、service manager和binder驱动程序，其中client、server和service manager运行在用户空间，binder驱动程序运行内核空间。binder就是一种把这四个组件粘合在一起的粘结剂了，其中，核心组件便是binder驱动程序了，service manager提供了辅助管理的功能，client和server正是在binder驱动和service manager提供的基础设施上，进行client-server之间的通信。service manager和binder驱动已经在android平台中实现好，开发者只要按照规范实现自己的client和server组件就可以了。说起来简单，做起难，对初学者来说，android系统的binder机制是最难理解的了，而binder机制无论从系统开发还是应用开发的角度来看，都是android系统中最重要的组成，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，最好的方式莫过于是阅读binder相关的源代码了，linux的鼻祖linus torvalds曾经曰过一句名言rtfsc：read the fucking source code。

        虽说阅读binder的源代码是学习binder机制的最好的方式，但是也绝不能打无准备之仗，因为binder的相关源代码是比较枯燥无味而且比较难以理解的，如果能够辅予一些理论知识，那就更好了。闲话少说，网上关于binder机制的资料还是不少的，这里就不想再详细写一遍了，强烈推荐下面两篇文章：

       android深入浅出之binder机制

        android binder设计与实现 – 设计篇

        android深入浅出之binder机制一文从情景出发，深入地介绍了binder在用户空间的三个组件client、server和service manager的相互关系，android binder设计与实现一文则是详细地介绍了内核空间的binder驱动程序的数据结构和设计原理。非常感谢这两位作者给我们带来这么好的binder学习资料。总结一下，android系统binder机制中的四个组件client、server、service manager和binder驱动程序的关系如下图所示：

       

        1. client、server和service manager实现在用户空间中，binder驱动程序实现在内核空间中

        2. binder驱动程序和service manager在android平台中已经实现，开发者只需要在用户空间实现自己的client和server

        3. binder驱动程序提供设备文件/dev/binder与用户空间交互，client、server和service manager通过open和ioctl文件操作函数与binder驱动程序进行通信

        4. client和server之间的进程间通信通过binder驱动程序间接实现

        5. service manager是一个守护进程，用来管理server，并向client提供查询server接口的能力

        至此，对binder机制总算是有了一个感性的认识，但仍然感到不能很好地从上到下贯穿整个ipc通信过程，于是，打算通过下面四个情景来分析binder源代码，以进一步理解binder机制：

       1. service manager是如何成为一个守护进程的？即service manager是如何告知binder驱动程序它是binder机制的上下文管理者。

        2. server和client是如何获得service manager接口的？即defaultservicemanager接口是如何实现的。

        3. server是如何把自己的服务启动起来的？service manager在server启动的过程中是如何为server提供服务的？即iservicemanager::addservice接口是如何实现的。

        4  service manager是如何为client提供服务的？即iservicemanager::getservice接口是如何实现的。

        在接下来的四篇文章中，将按照这四个情景来分析binder源代码，都将会涉及到用户空间到内核空间的binder相关源代码。这里为什么没有client和server是如何进行进程间通信的情景呢？ 这是因为service manager在作为守护进程的同时，它也充当server角色。因此，只要我们能够理解第三和第四个情景，也就理解了binder机制中client和server是如何通过binder驱动程序进行进程间通信的了。

        为了方便描述android系统进程间通信binder机制的原理和实现，在接下来的四篇文章中，我们都是基于c/c++语言来介绍binder机制的实现的，但是，我们在android系统开发应用程序时，都是基于java语言的，因此，我们会在最后一篇文章中，详细介绍android系统进程间通信binder机制在应用程序框架层的java接口实现：

       5. android系统进程间通信binder机制在应用程序框架层的java接口源代码分析。

         以上就是关于binder 机制的简单介绍，后续继续整理相关资料，谢谢大家对本站的支持！