Android面试 Binder机制

2021-03-03 本文已影响0人一个有故事的程序员

面试问题

Binder是什么
为什么要使用多进程
使用Binder进程通讯有哪些优势
Binder是如何做到一次内存拷贝的
MMAP的原理讲解
Binder机制是如何跨进程的
AIDL生成Java类的细节
四大组件底层的通讯机制
为什么Intent不能传输大数据

Binder是什么

Binder就是Android中的血管，在Android中我们所使用的Activity、Service等组件都需要和AMS（system_server）通信，这种跨进程通讯都是通过Binder完成的。

机制：Binder是一种进程间通讯机制。
驱动：Binder是一个虚拟物理设备驱动。
应用层：Binder是一个能发起通信的Java类。

为什么要使用多进程

虚拟机分配给各个进程的运行内存是有限制的，LMK也会优先回收对系统资源占用多的进程。

突破进程内存限制：如图库占用资源过多。
功能稳定性：独立的通信进程保持长连接的稳定性。
规避系统内存泄漏：独立的WebView进程，阻隔内存泄漏导致的问题。
隔离风险：对于不稳定的功能放到独立进程，避免导致主进程崩溃。
......

我们可以可以观察一些大厂的应用，都使用到了多进程。

使用Binder进程通讯有哪些优势

Linux进程通讯机制有哪些

共享内存、Socket、消息队列、管道。

Binder与传统IPC对比

	Binder	共享内存	Socket
性能	需要拷贝一次	无需拷贝	需要拷贝两次
特点	基于C/S架构，易用性高	控制复杂，易用性低	基于C/S架构，作为一款通讯接口，其传输效率低，开销大
安全性	为每个APP分配UID，同时支持实名和匿名	依赖上层协议，访问接入点是开放的不安全	依赖上层协议，访问接入点是开放的不安全

Binder是如何做到一次内存拷贝的

内存划分

内存被操作系统划分为两块：用户空间和内核空间。用户空间是用户程序代码运行的空间，内核空间是内核代码运行的地方。为了安全，它们是隔离的，即使用户的程序崩溃了，内核也不会受到影响。

用户空间映射到物理空间是不共享的，内核空间映射到的物理空间是共享的。
传统IPC机制从进程1的用户空间拷贝到内核空间，再从内核空间拷贝进程2的用户空间，进行了两次拷贝。

Binder传输数据

Binder会在内核空间和接收方（进程2的用户空间）创建一个共享内存，节约了一次拷贝。

MMAP的原理讲解

MMAP

Linux通过将虚拟内存区域与一个磁盘上的对象关联起来，初始化这个虚拟内存区域的内容，这个过程被称为内存映射（memory mapping）。
对文件进行mmap，会在进程的虚拟内存分配地址空间，创建映射关系。
实现这样的映射关系之后，就可以采用指针的方式读写操作这一段内存，而系统会自动回写到对应的文件磁盘上。