1. Binder到底是什么德迹？
<1> 中文即 粘合劑极阅，意思為粘合了兩個不同的進(jìn)程
<2> 網(wǎng)上有很多對Binder的定義，但都說不清楚：Binder是跨進(jìn)程通信方式陆爽、它實(shí)現(xiàn)了
IBinder接口言秸，是連接 ServiceManager的橋梁blabla软能，估計(jì)大家都看暈了，沒法很好的理解
<3> 我認(rèn)為：對于Binder的定義举畸，在不同場景下其定義不同
在本文的講解中查排，按照 大角度 -> 小角度 去分析Binder，即：
<1> 先從 機(jī)制抄沮、模型的角度 去分析 整個Binder跨進(jìn)程通信機(jī)制的模型
其中跋核，會詳細(xì)分析模型組成中的 Binder驅(qū)動
<2> 再從源碼實(shí)現(xiàn)角度，分析Binder在 Android中的具體實(shí)現(xiàn)
從而全方位地介紹 Binder叛买，希望你們會喜歡砂代。
2. 知識儲備
在講解Binder前，我們先了解一些基礎(chǔ)知識
2.1 進(jìn)程空間分配
<1> 一個進(jìn)程空間分為 用戶空間 & 內(nèi)核空間（Kernel）率挣，即把進(jìn)程內(nèi) 用戶 & 內(nèi)核 隔離開來
<2> 二者區(qū)別：
進(jìn)程間刻伊，用戶空間的數(shù)據(jù)不可共享，所以用戶空間 = 不可共享空間
進(jìn)程間椒功，內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)可共享捶箱，所以內(nèi)核空間 = 可共享空間
<3> 進(jìn)程內(nèi) 用戶 與 內(nèi)核 進(jìn)行交互 稱為系統(tǒng)調(diào)用
2.2 進(jìn)程隔離
為了保證 安全性 & 獨(dú)立性，一個進(jìn)程 不能直接操作或者訪問另一個進(jìn)程动漾，即Android的進(jìn)程是相互獨(dú)立丁屎、隔離的
2.3 跨進(jìn)程通信（ IPC ）
<1> 隔離后，由于某些需求旱眯，進(jìn)程間 需要合作 / 交互
<2>跨進(jìn)程間通信的原理
1.先通過 進(jìn)程間 的內(nèi)核空間進(jìn)行 數(shù)據(jù)交互
2.再通過 進(jìn)程內(nèi) 的用戶空間 & 內(nèi)核空間進(jìn)行 數(shù)據(jù)交互悦屏，從而實(shí)現(xiàn) 進(jìn)程間的用戶空間 的數(shù)據(jù)交互
而Binder节沦，就是充當(dāng) 連接 兩個進(jìn)程（內(nèi)核空間）的通道键思。
3. Binder 跨進(jìn)程通信機(jī)制 模型
3.1 模型原理
Binder 跨進(jìn)程通信機(jī)制 模型 基于 Client - Server 模式础爬，模型原理圖如下：
3.2 額外說明
說明1： Client進(jìn)程、Server進(jìn)程 & Service Manager 進(jìn)程之間的交互都必須通過Binder驅(qū)動（使用 open 和 ioctl文件操作函數(shù)）吼鳞，而非直接交互 **
原因：
- Client進(jìn)程看蚜、Server進(jìn)程 & Service Manager進(jìn)程屬于進(jìn)程空間的用戶空間，不可進(jìn)行進(jìn)程間交互
- Binder驅(qū)動 屬于 進(jìn)程空間的 內(nèi)核空間赔桌，可進(jìn)行進(jìn)程間 & 進(jìn)程內(nèi)交互
所以供炎，原理圖可表示為以下：
說明2： Binder驅(qū)動 & Service Manager進(jìn)程 屬于 Android基礎(chǔ)架構(gòu)（即系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)好了）；而Client 進(jìn)程 和 Server 進(jìn)程 屬于Android應(yīng)用層（需要開發(fā)者自己實(shí)現(xiàn)）
所以疾党，在進(jìn)行跨進(jìn)程通信時音诫，開發(fā)者只需自定義Client & Server 進(jìn)程 并 顯式使用上述3個步驟，最終借助 Android的基本架構(gòu)功能就可完成進(jìn)程間通信
說明3： Binder請求的線程管理
<li> Server進(jìn)程會創(chuàng)建很多線程來處理Binder請求
<li> 管理Binder模型的線程是采用Binder驅(qū)動的線程池雪位，并由Binder驅(qū)動自身進(jìn)行管理竭钝，而不是由Server進(jìn)程來管理的
<li> 一個進(jìn)程的Binder線程數(shù)默認(rèn)最大是16，超過的請求會被阻塞等待空閑的Binder線程雹洗。
所以香罐，在進(jìn)程間通信時處理并發(fā)問題時，如使用ContentProvider時时肿，它的CRUD（創(chuàng)建庇茫、檢索、更新和刪除）方法只能同時有16個線程同時工作
<li> 至此螃成，我相信大家對Binder 跨進(jìn)程通信機(jī)制 模型 已經(jīng)有了一個非常清晰的定性認(rèn)識
<li> 下面旦签，我將通過一個實(shí)例，分析Binder跨進(jìn)程通信機(jī)制 模型在 Android中的具體代碼實(shí)現(xiàn)方式
4. Binder機(jī)制 在Android中的具體實(shí)現(xiàn)原理
<li> Binder機(jī)制在 Android中的實(shí)現(xiàn)主要依靠 Binder類寸宏，其實(shí)現(xiàn)了IBinder 接口
<li> 實(shí)例說明：Client進(jìn)程 需要調(diào)用 Server進(jìn)程的加法函數(shù)（將整數(shù)a和b相加）
1.Client進(jìn)程 需要傳兩個整數(shù)給 Server進(jìn)程
2.Server進(jìn)程 需要把相加后的結(jié)果 返回給Client進(jìn)程
<li> 具體步驟
下面宁炫，我會根據(jù)Binder 跨進(jìn)程通信機(jī)制 模型的步驟進(jìn)行分析
4.1 步驟1：注冊服務(wù)
<li> 過程描述
Server進(jìn)程 通過Binder驅(qū)動 向 Service Manager進(jìn)程 注冊服務(wù)
<li> 代碼實(shí)現(xiàn)
Server進(jìn)程 創(chuàng)建 一個 Binder 對象
1.Binder 實(shí)體是 Server進(jìn)程 在 Binder 驅(qū)動中的存在形式
2.該對象保存 Server 和 ServiceManager 的信息（保存在內(nèi)核空間中）
3.Binder 驅(qū)動通過 內(nèi)核空間的Binder 實(shí)體 找到用戶空間的Server對象
<li> 代碼分析
Binder binder = new Stub();
// 步驟1：創(chuàng)建Binder對象 ->>分析1
// 步驟2：創(chuàng)建 IInterface 接口類 的匿名類
// 創(chuàng)建前，需要預(yù)先定義 繼承了IInterface 接口的接口 -->分析3
IInterface plus = new IPlus(){
// 確定Client進(jìn)程需要調(diào)用的方法
public int add(int a,int b) {
return a+b;
}
// 實(shí)現(xiàn)IInterface接口中唯一的方法
public IBinder asBinder（）{
return null ;
}
};
// 步驟3
binder.attachInterface(plus击吱，"add two int");
// 1. 將（add two int淋淀，plus）作為（key,value）對存入到Binder對象中的一個Map<String,IInterface>對象中
// 2. 之后，Binder對象 可根據(jù)add two int通過queryLocalIInterface（）獲得對應(yīng)IInterface對象（即plus）的引用覆醇，可依靠該引用完成對請求方法的調(diào)用
// 分析完畢朵纷，跳出
<-- 分析1：Stub類 -->
public class Stub extends Binder {
// 繼承自Binder類 ->>分析2
// 復(fù)寫onTransact（）
@Override
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags){
// 具體邏輯等到步驟3再具體講解，此處先跳過
switch (code) {
case Stub.add： {
data.enforceInterface("add two int");
int arg0 = data.readInt();
int arg1 = data.readInt();
int result = this.queryLocalIInterface("add two int") .add( arg0, arg1);
reply.writeInt(result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
// 回到上面的步驟1永脓，繼續(xù)看步驟2
<-- 分析2：Binder 類 -->
public class Binder implement IBinder{
// Binder機(jī)制在Android中的實(shí)現(xiàn)主要依靠的是Binder類袍辞，其實(shí)現(xiàn)了IBinder接口
// IBinder接口：定義了遠(yuǎn)程操作對象的基本接口，代表了一種跨進(jìn)程傳輸?shù)哪芰? // 系統(tǒng)會為每個實(shí)現(xiàn)了IBinder接口的對象提供跨進(jìn)程傳輸能力
// 即Binder類對象具備了跨進(jìn)程傳輸?shù)哪芰?
void attachInterface(IInterface plus, String descriptor)常摧；
// 作用：
// 1. 將（descriptor搅吁，plus）作為（key,value）對存入到Binder對象中的一個Map<String,IInterface>對象中
// 2. 之后威创，Binder對象 可根據(jù)descriptor通過queryLocalIInterface（）獲得對應(yīng)IInterface對象（即plus）的引用，可依靠該引用完成對請求方法的調(diào)用
IInterface queryLocalInterface(Stringdescriptor) 谎懦；
// 作用：根據(jù) 參數(shù) descriptor 查找相應(yīng)的IInterface對象（即plus引用）
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)肚豺；
// 定義：繼承自IBinder接口的
// 作用：執(zhí)行Client進(jìn)程所請求的目標(biāo)方法（子類需要復(fù)寫）
// 參數(shù)說明：
// code：Client進(jìn)程請求方法標(biāo)識符。即Server進(jìn)程根據(jù)該標(biāo)識確定所請求的目標(biāo)方法
// data：目標(biāo)方法的參數(shù)界拦。（Client進(jìn)程傳進(jìn)來的吸申，此處就是整數(shù)a和b）
// reply：目標(biāo)方法執(zhí)行后的結(jié)果（返回給Client進(jìn)程）
// 注：運(yùn)行在Server進(jìn)程的Binder線程池中；當(dāng)Client進(jìn)程發(fā)起遠(yuǎn)程請求時享甸，遠(yuǎn)程請求會要求系統(tǒng)底層執(zhí)行回調(diào)該方法
final class BinderProxy implements IBinder {
// 即Server進(jìn)程創(chuàng)建的Binder對象的代理對象類
// 該類屬于Binder的內(nèi)部類
}
// 回到分析1原處
}
<-- 分析3：IInterface接口實(shí)現(xiàn)類 -->
public interface IPlus extends IInterface {
// 繼承自IInterface接口->>分析4
// 定義需要實(shí)現(xiàn)的接口方法截碴，即Client進(jìn)程需要調(diào)用的方法
public int add(int a,int b);
// 返回步驟2
}
<-- 分析4：IInterface接口類 -->
// 進(jìn)程間通信定義的通用接口
// 通過定義接口，然后再服務(wù)端實(shí)現(xiàn)接口蛉威、客戶端調(diào)用接口日丹，就可實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程通信。
public interface IInterface
{
// 只有一個方法：返回當(dāng)前接口關(guān)聯(lián)的 Binder 對象蚯嫌。
public IBinder asBinder();
}
// 回到分析3原處
注冊服務(wù)后哲虾，Binder驅(qū)動持有 Server進(jìn)程創(chuàng)建的Binder實(shí)體
步驟2：獲取服務(wù)
<li> Client進(jìn)程 使用 某個 service前（此處是 相加函數(shù)），須 通過Binder驅(qū)動 向 ServiceManager進(jìn)程 獲取相應(yīng)的Service信息
<li> 具體代碼實(shí)現(xiàn)過程如下：
此時齐帚，Client進(jìn)程與 Server進(jìn)程已經(jīng)建立了連接
步驟3：使用服務(wù)
Client進(jìn)程 根據(jù)獲取到的 Service信息（Binder代理對象）妒牙，通過Binder驅(qū)動 建立與 該Service所在Server進(jìn)程通信的鏈路，并開始使用服務(wù)
<li> 過程描述
- Client進(jìn)程 將參數(shù)（整數(shù)a和b）發(fā)送到Server進(jìn)程
- Server進(jìn)程 根據(jù)Client進(jìn)程要求調(diào)用 目標(biāo)方法（即加法函數(shù)）
- Server進(jìn)程 將目標(biāo)方法的結(jié)果（即加法后的結(jié)果）返回給Client進(jìn)程
<li> 代碼實(shí)現(xiàn)過程
步驟1： Client進(jìn)程 將參數(shù)（整數(shù)a和b）發(fā)送到Server進(jìn)程
// 1. Client進(jìn)程 將需要傳送的數(shù)據(jù)寫入到Parcel對象中
// data = 數(shù)據(jù) = 目標(biāo)方法的參數(shù)（Client進(jìn)程傳進(jìn)來的对妄，此處就是整數(shù)a和b） + IInterface接口對象的標(biāo)識符descriptor
android.os.Parcel data = android.os.Parcel.obtain();
data.writeInt(a);
data.writeInt(b);
data.writeInterfaceToken("add two int");湘今；
// 方法對象標(biāo)識符讓Server進(jìn)程在Binder對象中根據(jù)"add two int"通過queryLocalIInterface（）查找相應(yīng)的IInterface對象（即Server創(chuàng)建的plus），Client進(jìn)程需要調(diào)用的相加方法就在該對象中
android.os.Parcel reply = android.os.Parcel.obtain();
// reply：目標(biāo)方法執(zhí)行后的結(jié)果（此處是相加后的結(jié)果）
// 2. 通過 調(diào)用代理對象的transact（） 將 上述數(shù)據(jù)發(fā)送到Binder驅(qū)動
binderproxy.transact(Stub.add, data, reply, 0)
// 參數(shù)說明：
// 1. Stub.add：目標(biāo)方法的標(biāo)識符（Client進(jìn)程 和 Server進(jìn)程 自身約定剪菱，可為任意）
// 2. data ：上述的Parcel對象
// 3. reply：返回結(jié)果
// 0：可不管
// 注：在發(fā)送數(shù)據(jù)后摩瞎，Client進(jìn)程的該線程會暫時被掛起
// 所以，若Server進(jìn)程執(zhí)行的耗時操作孝常，請不要使用主線程旗们，以防止ANR
// 3. Binder驅(qū)動根據(jù) 代理對象 找到對應(yīng)的真身Binder對象所在的Server 進(jìn)程（系統(tǒng)自動執(zhí)行）
// 4. Binder驅(qū)動把 數(shù)據(jù) 發(fā)送到Server 進(jìn)程中，并通知Server 進(jìn)程執(zhí)行解包（系統(tǒng)自動執(zhí)行）
步驟2：Server進(jìn)程根據(jù)Client進(jìn)要求 調(diào)用 目標(biāo)方法（即加法函數(shù)）
// 1. 收到Binder驅(qū)動通知后构灸，Server 進(jìn)程通過回調(diào)Binder對象onTransact（）進(jìn)行數(shù)據(jù)解包 & 調(diào)用目標(biāo)方法
public class Stub extends Binder {
// 復(fù)寫onTransact（）
@Override
boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags){
// code即在transact（）中約定的目標(biāo)方法的標(biāo)識符
switch (code) {
case Stub.add： {
// a. 解包Parcel中的數(shù)據(jù)
data.enforceInterface("add two int");
// a1. 解析目標(biāo)方法對象的標(biāo)識符
int arg0 = data.readInt();
int arg1 = data.readInt();
// a2. 獲得目標(biāo)方法的參數(shù)
// b. 根據(jù)"add two int"通過queryLocalIInterface（）獲取相應(yīng)的IInterface對象（即Server創(chuàng)建的plus）的引用上渴，通過該對象引用調(diào)用方法
int result = this.queryLocalIInterface("add two int") .add( arg0, arg1);
// c. 將計(jì)算結(jié)果寫入到reply
reply.writeInt(result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
// 2. 將結(jié)算結(jié)果返回 到Binder驅(qū)動
**步驟3：Server進(jìn)程 將目標(biāo)方法的結(jié)果（即加法后的結(jié)果）返回給Client進(jìn)程 **
// 1. Binder驅(qū)動根據(jù) 代理對象 沿原路 將結(jié)果返回 并通知Client進(jìn)程獲取返回結(jié)果
// 2. 通過代理對象 接收結(jié)果（之前被掛起的線程被喚醒）
binderproxy.transact(Stub.ADD, data, reply, 0)；
reply.readException();喜颁；
result = reply.readInt()稠氮；
}
}
<li> 總結(jié)
下面，我用一個原理圖 & 流程圖來總結(jié)步驟3的內(nèi)容
5. 優(yōu)點(diǎn)
對比 Linux （Android基于Linux）上的其他進(jìn)程通信方式（管道/消息隊(duì)列/共享內(nèi)存/信號量/Socket）半开，Binder 機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)有：
<li> 高效
1.Binder數(shù)據(jù)拷貝只需要一次隔披，而管道、消息隊(duì)列寂拆、Socket都需要2次
2.通過驅(qū)動在內(nèi)核空間拷貝數(shù)據(jù)奢米，不需要額外的同步處理
<li> 安全性高
Binder 機(jī)制為每個進(jìn)程分配了 UID/PID 來作為鑒別身份的標(biāo)示抓韩，并且在 Binder 通信時會根據(jù) UID/PID 進(jìn)行有效性檢測
- 傳統(tǒng)的進(jìn)程通信方式對于通信雙方的身份并沒有做出嚴(yán)格的驗(yàn)證
- 如，Socket通信 ip地址是客戶端手動填入鬓长，容易出現(xiàn)偽造
<li>使用簡單
1.采用Client/Server 架構(gòu)
2.實(shí)現(xiàn) 面向?qū)ο?的調(diào)用方式谒拴，即在使用Binder時就和調(diào)用一個本地對象實(shí)例一樣
6. 總結(jié)
<li> 本文主要詳細(xì)講解 跨進(jìn)程通信模型 Binder機(jī)制 ，總結(jié)如下：
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??????
http://blog.csdn.net/carson_ho
https://zhuanlan.zhihu.com/p/35519585
https://lrh1993.gitbooks.io/android_interview_guide/content/android/advance/binder.html
http://blog.csdn.net/carson_ho/article/details/73560642
https://github.com/LRH1993/android_interview
