Binder 总结

什么是binder

binder是Android 中的一种进程间通信机制（IPC机制）

binder 为什么会出现

android 是一种基于linux 的系统，linux 系统已经提供了 诸如管道、消息队列、共享内存和socket 等IPC 方式。既然已经存在了如此之多的IPC 机制，为什么binder还会出现？主要是因为上述IPC机制无法对android 而言存在着诸多的不便，主要体现在性能，稳定性和安全性三个方面。

1. 性能：
   传统的linux IPC 机制 继承通信过程分为3个部分。首先消息发送发会在内核空间中申请一块空间，然后将数据复制到内核空间中。然后内核空间会通知接收方，接收方会在自己的进程中开辟一块内存空间用于接收数据(这里由于不知道具体数据的大小，开辟的内存空间会过大 或者先请求数据大小，再开辟空间)。传统的IPC 会经过2次数据的复制，性能方面较差。
   binder是通过内存映射进行数据传输的，它只需要复制一次数据到内核空间中，所以效率相对于传统的IPC机制要更好一些。
   2.稳定性：
   binder 是 基于C/S 架构的，客户端不处理问题，问题都丢给服务端，其稳定性更好。
   3.安全性：
   linux 传统的IPC 机制 的安全性并没有什么保障，其安全性完全依赖于上层协议，会手动的传入UID/PID 很容易被恶意程序利用。而Binder并不是手动传入UID/PID，既支持实名binder又支持匿名binder，安全性能更高。

综上，android中使用Binder作为其IPC 机制。

binder 的底层原理

binder 主要是通过内存映射来实现的，一次完整的ipc通讯的过程如下：
1.binder 驱动在内核中创建一块数据接收缓冲区
2.建立一块内核缓冲区
3.建立内核缓冲区和数据接收缓冲区的映射
4.建立内核数据缓冲区和接收进城用户空间的映射
5.发送方将数据发送到内核缓冲区
6.由于映射的存在，就相当于直接将数据发送到了 接收进城中

binder的实现

binder 主要有四部分组成

• binder 客户端(client)
• binder 服务端(service)
• servicemanager
• binder 驱动

其中binder client 、 binder service 和 servicemanager 运行在用户空间，而binder 驱动则是运行在内核空间（binder驱动是通过模块挂载的方式，运行在内核空间中的）。

binder 的工作流程其实可以类比为 上网的过程。客户端（binder client） 服务器（binder service） dns（servicemanager） 和 路由器（binder 驱动）

客户端输入网址请求服务器会在路由器的帮助下请求 dns 服务器获取服务器的ip地址，然后利用ip地址和服务器进行通讯。

binder基本的运行如下：

1.首先一个进城通过binder驱动将自己注册为servicemanager

2.service 通过binder 驱动将自己的binder 注册到servicemanager中，以对外使用。在这个过程中，binder驱动会生成该binder 的内核节点，以及该节点的引用，并将这些内容发送给servicemanager，servicemanager会把引用存入表中
3.client 通过binder名称，在binder驱动的帮助下在servicemanager中获取到service 中binder 的引用，从而跨进程通信

关键实现

1.通过上述的工作流程可知，servicemanager 其实是一个特殊的进程，service 和 client 和 servicemanager 之间的通讯其实也是进程间的通讯，而这里的进程间通信其实也是使用的binder通信。这里的设计十分巧妙，servicemanager 是service 端，其他所有进程都是它的client 端，servicemanager提供了一个非常特殊的binder，他不需要注册也没有名字，其他进程可以直接获取到该binder 和servicemanager 进行通讯。

2.binder中还使用了代理模式，client 端所获取的service 的binder引用并不是一个真的binder对象，而是一个service端binder 的代理，调用binder中方法的时候通过对service进行请求然后获取返回结果。

联想记忆

android binder通信机制其实可以看作是一次简单的上网过程

• client 对应客户端（浏览器）
• service 对应服务器
• binder驱动对应路由器
• servicemanager 对应dns 服务器

1.客户端输入网址（发送端请求跨进程通信）
2.通过路由器查询dns 服务器 根据域名获取ip地址（通过binder驱动，获取servicemanager 中实名binder的引用）
3.根据返回的ip地址，通过路由器连接服务器（根据获取到service端的binder 代理 client端和service端进行通信 ）