首先簡(jiǎn)單了解一下傳統(tǒng)的Linux IPC機(jī)制
- 管道：在創(chuàng)建時(shí)分配一個(gè)page大小的內(nèi)存韵丑，緩存區(qū)大小比較有限；
- 消息隊(duì)列：信息復(fù)制兩次，額外的CPU消耗脐湾；不合適頻繁或信息量大的通信；
- 共享內(nèi)存：無(wú)須復(fù)制蚓曼，共享緩沖區(qū)直接付附加到進(jìn)程虛擬地址空間亲澡，速度快；但進(jìn)程間的同步問(wèn)題操作系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)纫版，必須各進(jìn)程利用同步工具解決床绪；
- 套接字：作為更通用的接口，傳輸效率低其弊，主要用于不通機(jī)器或跨網(wǎng)絡(luò)的通信巫俺；
- 信號(hào)量：常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問(wèn)共享資源時(shí)屏积，其他進(jìn)程也訪問(wèn)該資源蚀苛。因此，主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程之間的同步手段糊识。
- 信號(hào): 不適用于信息交換绩社，更適用于進(jìn)程中斷控制，比如非法內(nèi)存訪問(wèn)赂苗，殺死某個(gè)進(jìn)程等愉耙；
接下來(lái)正面回答這個(gè)問(wèn)題，從5個(gè)角度來(lái)展開(kāi)對(duì)Binder的分析：
(1) 從性能的角度
數(shù)據(jù)拷貝次數(shù)：Binder數(shù)據(jù)拷貝只需要一次拌滋，而管道朴沿、消息隊(duì)列、Socket都需要2次败砂，但共享內(nèi)存方式一次內(nèi)存拷貝都不需要赌渣；從性能角度看，Binder性能僅次于共享內(nèi)存昌犹。
(2) 從穩(wěn)定性的角度
Binder是基于C/S架構(gòu)的坚芜，簡(jiǎn)單解釋下C/S架構(gòu)，是指客戶端(Client)和服務(wù)端(Server)組成的架構(gòu)斜姥，Client端有什么需求货岭，直接發(fā)送給Server端去完成，架構(gòu)清晰明朗疾渴，Server端與Client端相對(duì)獨(dú)立千贯，穩(wěn)定性較好；而共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜搞坝，沒(méi)有客戶與服務(wù)端之別搔谴， 需要充分考慮到訪問(wèn)臨界資源的并發(fā)同步問(wèn)題，否則可能會(huì)出現(xiàn)死鎖等問(wèn)題桩撮；從這穩(wěn)定性角度看敦第，Binder架構(gòu)優(yōu)越于共享內(nèi)存峰弹。
僅僅從以上兩點(diǎn)，各有優(yōu)劣芜果，還不足以支撐google去采用binder的IPC機(jī)制鞠呈，那么更重要的原因是：
(3) 從安全的角度
傳統(tǒng)Linux IPC的接收方無(wú)法獲得對(duì)方進(jìn)程可靠的UID/PID，從而無(wú)法鑒別對(duì)方身份右钾；而Android作為一個(gè)開(kāi)放的開(kāi)源體系蚁吝，擁有非常多的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，App來(lái)源甚廣舀射，因此手機(jī)的安全顯得額外重要窘茁；對(duì)于普通用戶，絕不希望從App商店下載偷窺隱射數(shù)據(jù)脆烟、后臺(tái)造成手機(jī)耗電等等問(wèn)題山林，傳統(tǒng)Linux IPC無(wú)任何保護(hù)措施，完全由上層協(xié)議來(lái)確保邢羔。
Android為每個(gè)安裝好的應(yīng)用程序分配了自己的UID驼抹，故進(jìn)程的UID是鑒別進(jìn)程身份的重要標(biāo)志，前面提到C/S架構(gòu)拜鹤，Android系統(tǒng)中對(duì)外只暴露Client端框冀，Client端將任務(wù)發(fā)送給Server端，Server端會(huì)根據(jù)權(quán)限控制策略署惯，判斷UID/PID是否滿足訪問(wèn)權(quán)限左驾，目前權(quán)限控制很多時(shí)候是通過(guò)彈出權(quán)限詢問(wèn)對(duì)話框镣隶，讓用戶選擇是否運(yùn)行极谊。Android 6.0，也稱為Android M安岂，在6.0之前的系統(tǒng)是在App第一次安裝時(shí)轻猖，會(huì)將整個(gè)App所涉及的所有權(quán)限一次詢問(wèn)，只要留意看會(huì)發(fā)現(xiàn)很多App根本用不上通信錄和短信域那，但在這一次性權(quán)限權(quán)限時(shí)會(huì)包含進(jìn)去咙边，讓用戶拒絕不得，因?yàn)榫芙^后App無(wú)法正常使用次员，而一旦授權(quán)后败许，應(yīng)用便可以胡作非為。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題淑蔚，google在Android M做了調(diào)整市殷，不再是安裝時(shí)一并詢問(wèn)所有權(quán)限，而是在App運(yùn)行過(guò)程中刹衫，需要哪個(gè)權(quán)限再?gòu)椏蛟儐?wèn)用戶是否給相應(yīng)的權(quán)限醋寝，對(duì)權(quán)限做了更細(xì)地控制搞挣，讓用戶有了更多的可控性，但同時(shí)也帶來(lái)了另一個(gè)用戶詬病的地方音羞，那也就是權(quán)限詢問(wèn)的彈框的次數(shù)大幅度增多囱桨。對(duì)于Android M平臺(tái)上，有些App開(kāi)發(fā)者可能會(huì)寫出讓手機(jī)異常頻繁彈框的App嗅绰，企圖直到用戶授權(quán)為止舍肠，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是不能忍的，用戶最后吐槽的可不光是App办陷，還有Android系統(tǒng)以及手機(jī)廠商貌夕，有些用戶可能就跳果粉了，這還需要廣大Android開(kāi)發(fā)者以及手機(jī)廠商共同努力民镜，共同打造安全與體驗(yàn)俱佳的Android手機(jī)啡专。
傳統(tǒng)IPC只能由用戶在數(shù)據(jù)包里填入U(xiǎn)ID/PID；另外制圈，可靠的身份標(biāo)記只有由IPC機(jī)制本身在內(nèi)核中添加们童。其次傳統(tǒng)IPC訪問(wèn)接入點(diǎn)是開(kāi)放的，無(wú)法建立私有通道鲸鹦。從安全角度慧库，Binder的安全性更高。
說(shuō)到這馋嗜，可能有人要反駁齐板，Android就算用了Binder架構(gòu)，而現(xiàn)如今Android手機(jī)的各種流氓軟件葛菇，不就是干著這種偷窺隱射甘磨，后臺(tái)偷偷跑流量的事嗎？沒(méi)錯(cuò)眯停，確實(shí)存在济舆，但這不能說(shuō)Binder的安全性不好，因?yàn)锳ndroid系統(tǒng)仍然是掌握主控權(quán)莺债，可以控制這類App的流氓行為滋觉，只是對(duì)于該采用何種策略來(lái)控制，在這方面android的確存在很多有待進(jìn)步的空間齐邦，這也是google以及各大手機(jī)廠商一直努力改善的地方之一椎侠。在Android 6.0，google對(duì)于app的權(quán)限問(wèn)題作為較多的努力措拇，大大收緊的應(yīng)用權(quán)限我纪；另外，在Google舉辦的Android Bootcamp 2016大會(huì)中，google也表示在Android 7.0 （也叫Android N）的權(quán)限隱私方面會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)加固宣羊，比如SELinux璧诵，Memory safe language(還在research中)等等，在今年的5月18日至5月20日仇冯，google將推出Android N之宿。
話題扯遠(yuǎn)了，繼續(xù)說(shuō)Binder苛坚。
(4）從語(yǔ)言層面的角度
大家多知道Linux是基于C語(yǔ)言(面向過(guò)程的語(yǔ)言)比被，而Android是基于Java語(yǔ)言(面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)句)，而對(duì)于Binder恰恰也符合面向?qū)ο蟮乃枷肫貌眨瑢⑦M(jìn)程間通信轉(zhuǎn)化為通過(guò)對(duì)某個(gè)Binder對(duì)象的引用調(diào)用該對(duì)象的方法等缀，而其獨(dú)特之處在于Binder對(duì)象是一個(gè)可以跨進(jìn)程引用的對(duì)象，它的實(shí)體位于一個(gè)進(jìn)程中娇昙，而它的引用卻遍布于系統(tǒng)的各個(gè)進(jìn)程之中尺迂。可以從一個(gè)進(jìn)程傳給其它進(jìn)程冒掌，讓大家都能訪問(wèn)同一Server噪裕，就像將一個(gè)對(duì)象或引用賦值給另一個(gè)引用一樣。Binder模糊了進(jìn)程邊界股毫，淡化了進(jìn)程間通信過(guò)程膳音，整個(gè)系統(tǒng)仿佛運(yùn)行于同一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦蛑小恼Z(yǔ)言層面铃诬，Binder更適合基于面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的Android系統(tǒng)祭陷，對(duì)于Linux系統(tǒng)可能會(huì)有點(diǎn)“水土不服”。
另外趣席，Binder是為Android這類系統(tǒng)而生兵志，而并非Linux社區(qū)沒(méi)有想到Binder IPC機(jī)制的存在，對(duì)于Linux社區(qū)的廣大開(kāi)發(fā)人員吩坝，我還是表示深深佩服毒姨，讓世界有了如此精湛而美妙的開(kāi)源系統(tǒng)哑蔫。也并非Linux現(xiàn)有的IPC機(jī)制不夠好钉寝，相反地，經(jīng)過(guò)這么多優(yōu)秀工程師的不斷打磨闸迷，依然非常優(yōu)秀嵌纲，每種Linux的IPC機(jī)制都有存在的價(jià)值，同時(shí)在Android系統(tǒng)中也依然采用了大量Linux現(xiàn)有的IPC機(jī)制腥沽，根據(jù)每類IPC的原理特性逮走，因時(shí)制宜，不同場(chǎng)景特性往往會(huì)采用其下最適宜的今阳。比如在Android OS中的Zygote進(jìn)程的IPC采用的是Socket（套接字）機(jī)制师溅，Android中的Kill Process采用的signal（信號(hào)）機(jī)制等等茅信。而Binder更多則用在system_server進(jìn)程與上層App層的IPC交互。
(5) 從公司戰(zhàn)略的角度
總所周知墓臭，Linux內(nèi)核是開(kāi)源的系統(tǒng)蘸鲸，所開(kāi)放源代碼許可協(xié)議GPL保護(hù)，該協(xié)議具有“病毒式感染”的能力窿锉，怎么理解這句話呢酌摇？受GPL保護(hù)的Linux Kernel是運(yùn)行在內(nèi)核空間，對(duì)于上層的任何類庫(kù)嗡载、服務(wù)窑多、應(yīng)用等運(yùn)行在用戶空間，一旦進(jìn)行SysCall（系統(tǒng)調(diào)用）洼滚，調(diào)用到底層Kernel埂息，那么也必須遵循GPL協(xié)議。
而Android 之父 Andy Rubin對(duì)于GPL顯然是不能接受的遥巴，為此耿芹，Google巧妙地將GPL協(xié)議控制在內(nèi)核空間，將用戶空間的協(xié)議采用Apache-2.0協(xié)議（允許基于Android的開(kāi)發(fā)商不向社區(qū)反饋源碼）挪哄，同時(shí)在GPL協(xié)議與Apache-2.0之間的Lib庫(kù)中采用BSD證授權(quán)方法吧秕，有效隔斷了GPL的傳染性，仍有較大爭(zhēng)議迹炼，但至少目前緩解Android砸彬，讓GPL止步于內(nèi)核空間，這是Google在GPL Linux下 開(kāi)源與商業(yè)化共存的一個(gè)成功典范斯入。
有了這些鋪墊砂碉，我們?cè)僬f(shuō)說(shuō)Binder的今世前緣
Binder是基于開(kāi)源的 OpenBinder實(shí)現(xiàn)的，OpenBinder是一個(gè)開(kāi)源的系統(tǒng)IPC機(jī)制,最初是由 Be Inc.開(kāi)發(fā)刻两，接著由Palm, Inc.公司負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)增蹭，現(xiàn)在OpenBinder的作者在Google工作，既然作者在Google公司磅摹，在用戶空間采用Binder 作為核心的IPC機(jī)制滋迈，再用Apache-2.0協(xié)議保護(hù)，自然而然是沒(méi)什么問(wèn)題户誓，減少法律風(fēng)險(xiǎn)饼灿，以及對(duì)開(kāi)發(fā)成本也大有裨益的，那么從公司戰(zhàn)略角度帝美，Binder也是不錯(cuò)的選擇碍彭。
另外，再說(shuō)一點(diǎn)關(guān)于OpenBinder，在2015年OpenBinder以及合入到Linux Kernel主線 3.19版本庇忌，這也算是Google對(duì)Linux的一點(diǎn)回饋吧舞箍。
綜合上述5點(diǎn)，可知Binder是Android系統(tǒng)上層進(jìn)程間通信的不二選擇皆疹。
接著创译，回答樓主提到的D-Bus
也采用C/S架構(gòu)的IPC機(jī)制，D-Bus是在用戶空間實(shí)現(xiàn)的方法墙基，效率低软族，消息拷貝次數(shù)和上下文切換次數(shù)都明顯多過(guò)于Binder。針對(duì)D-Bus這些缺陷残制，于是就產(chǎn)生了kdbus立砸，這是D-Bus在內(nèi)核實(shí)現(xiàn)版，效率得到提升初茶，與Binder一樣在內(nèi)核作為字符設(shè)計(jì)颗祝，通過(guò)open()打開(kāi)設(shè)備，mmap()映射內(nèi)存恼布。
（1）kdbus在進(jìn)程間通信過(guò)程螺戳，Client端將消息在內(nèi)存的消息隊(duì)列，可以存儲(chǔ)大量的消息折汞，Server端不斷從消息隊(duì)里中取消息倔幼，大小只受限內(nèi)存；
（2）Binder的機(jī)制是每次通信爽待，會(huì)通信的進(jìn)程或線程中的todo隊(duì)里中增加binder事務(wù)损同，并且每個(gè)進(jìn)程所允許Binder線程數(shù)，google提供的默認(rèn)最大線程數(shù)為16個(gè)鸟款，受限于CPU膏燃，由于線程數(shù)太多，增加系統(tǒng)負(fù)載何什，并且每個(gè)進(jìn)程默認(rèn)分配的（1M-8K）大小的內(nèi)存组哩。
而kdbus對(duì)于內(nèi)存消耗較大，同時(shí)也適合傳輸大量數(shù)據(jù)和大量消息的系統(tǒng)处渣。Binder對(duì)CPU和內(nèi)存的需求比較低伶贰，效率比較高，從而進(jìn)一步說(shuō)明Binder適合于移動(dòng)系統(tǒng)Android霍比，但是幕袱，也有一定缺點(diǎn)暴备，就是不同利用Binder輸出大數(shù)據(jù)悠瞬，比如利用Binder傳輸幾M大小的圖片，便會(huì)出現(xiàn)異常，雖然有廠商會(huì)增加Binder內(nèi)存浅妆，但是也不可能比系統(tǒng)默認(rèn)內(nèi)存大很多望迎，否則整個(gè)系統(tǒng)的可用內(nèi)存大幅度降低。
最后凌外，簡(jiǎn)單講講Android Binder架構(gòu)
Binder在Android系統(tǒng)中江湖地位非常之高辩尊。在Zygote孵化出system_server進(jìn)程后，在system_server進(jìn)程中出初始化支持整個(gè)Android framework的各種各樣的Service康辑，而這些Service從大的方向來(lái)劃分摄欲，分為Java層Framework和Native Framework層(C++)的Service，幾乎都是基于BInder IPC機(jī)制疮薇。
Java framework：作為Server端繼承(或間接繼承)于Binder類胸墙，Client端繼承(或間接繼承)于BinderProxy類。例如 ActivityManagerService(用于控制Activity按咒、Service迟隅、進(jìn)程等) 這個(gè)服務(wù)作為Server端，間接繼承Binder類励七，而相應(yīng)的ActivityManager作為Client端智袭，間接繼承于BinderProxy類。 當(dāng)然還有PackageManagerService掠抬、WindowManagerService等等很多系統(tǒng)服務(wù)都是采用C/S架構(gòu)吼野；
Native Framework層：這是C++層，作為Server端繼承(或間接繼承)于BBinder類两波，Client端繼承(或間接繼承)于BpBinder箫锤。例如MediaPlayService(用于多媒體相關(guān))作為Server端，繼承于BBinder類雨女，而相應(yīng)的MediaPlay作為Client端谚攒，間接繼承于BpBinder類。
本文參考：
https://www.zhihu.com/question/39440766/answer/89210950
https://blog.csdn.net/boyupeng/article/details/47011383
