Android跨进程通信--Binder机制及AIDL是什么？

文章目录

• Binder机制
• • • Binder是什么？
    • Binder相对于其他几种跨进程通信方式，有什么区别？
    • 谈一下 Binder IPC 通信过程：
    • 具体的通讯过程是什么？
    • Binder如何处理发送请求与接收请求?
    • Binder是通过什么方式来进行内存映射的？
    • Binder是如何进行管理的？
    • Binder、Socket的数据限制是多少？自己APP如何突破Binder这个限制?
• AIDL
• • • AIDL与Binder之间的关系是什么？
    • AIDL支持哪些数据类型？
    • AIDL一次数据传输能够传输多大的数据？超过限制数据如何处理？

Binder机制

Binder是什么？

Binder是一种进程间通信的机制，Binder就是Android中的血管，在Android中我们使用Activity,Service等组件都需要 和AMS（system_server）进行通信，这种跨进程的通信都是通过Binder完成， Activity,Service等组件和AMS不是同一个进程，其实也是多进程通信。

Binder相对于其他几种跨进程通信方式，有什么区别？

Binder 相对于传统的 Socket 方式，更加高效。 Binder数据拷贝只需要一次，而管道、消息队列、 Socket 都需要 2 次，共享内存 方式一次内存拷贝都不需要，但实现方式又比较复杂。传统的进程通信方式对于通信双方的身份并没有做出严格的验证，比如 Socket 通 信的 IP 地址是客户端手动填入，很容易进行伪造。Binder 机制从协议本身就支持对通信双方做身份校检，从而大大提升了安全性。

谈一下 Binder IPC 通信过程：

1. 首先 Binder 驱动在内核空间创建一个数据接收缓存区；

2. 接着在内核空间开辟一块内核缓存区，建立内核缓存区和内核中数据接收缓存区之间的映射关系，以及内核中数据接收缓存区和接收进程用户空间地址的映射关系；

3. 发送方进程通过系统调用 copyfromuser() 将数据 copy
   到内核中的内核缓存区，由于内核缓存区和接收进程的用户空间存在内存映射，因此也就相当于把数据发送到了接收进程的用户空间，这样便完成了一次进程间的通信。

具体的通讯过程是什么？

1. Server向ServiceManager注册。Server通过Binder驱动向ServiceManager注册，声明可以对外提供服务。ServiceManager中会保留一份映射表。
2. Client向ServiceManager请求Server的Binder引用。Client想要请求Server的数据时，需要先通过Binder驱动向ServiceManager请求Server的Binder引用（代理对象）。
3. 向具体的Server发送请求。Client拿到这个Binder代理对象后，就可以通过Binder驱动和Server进行通信了。
4. Server返回结果。Server响应请求后，需要再次通过Binder驱动将结果返回给Client。

当Android系统启动后，会创建一个名称为servicemanager的进程，这个进程通过一个约定的命令BINDERSETCONTEXT_MGR（binderSetconText）向Binder驱动注册，申请成为为ServiceManager，Binder驱动会自动为ServiceManager创建一个Binder实体。并且这个Binder实体的引用在所有的Client中都为0，也就说各个Client通过这个0号引用就可以和ServiceManager进行通信。Server通过0号引用向ServiceManager进行注册，Client通过0号引用就可以获取到要通信的Server的Binder引用。

Binder如何处理发送请求与接收请求?

把发送方的数据放入写缓存(binder_write_read.write_buffer) 【对于接收方来说为读缓存】
接收方之前一直在阻塞状态中，当写缓存中有数据，则会读取数据，执行命令操作
接收方执行完后，会把返回结果同样采用写入缓冲区【对于发送方，为读缓存】

Binder是通过什么方式来进行内存映射的？

mmap() 是操作系统中一种内存映射的方法。内存映射简单的讲就是将用户空间的一块内存区域映射到内核空间。映射关系建立后，用户对这块内存区域的修改可以直接反应到内核空间；反之内核空间对这段区域的修改也能直接反应到用户空间。

Binder是如何进行管理的？

Binder、Socket的数据限制是多少？自己APP如何突破Binder这个限制?

Binder的数据限制为1M-8K。Sockete最大传输数据量为1M。

Binder驱动没有对open，mmap有调用次数的限制，APP可以通过JNI调用open，mmap来突破这个限制，但是会对当前正在进行Binder调用的APP造成不可想象问题，可以先close Binder驱动，但是一旦这个APP没有Binder通信了，这个APP就不能正常使用了。

AIDL

AIDL与Binder之间的关系是什么？

AIDL全称Android接口描述语言，是Android开发工具中提供的一种文件格式，通过在文件中预先定义接口，然后快速生成Binder机制的代码，省去了手动编写Binder机制

AIDL支持哪些数据类型？

• 八种基本数据类型：byte、char、short、int、long、float、double、boolean
• String，CharSequence
• 实现了Parcelable接口的数据类型
• List类型。承载数据必须是AIDL支持的类型，或者其他声明的AIDL对象。
• Map类型。Map承载的数据必须是AIDL支持的类型，或者其他声明的AIDL对象。

AIDL一次数据传输能够传输多大的数据？超过限制数据如何处理？

1M数据。超过限制的数据可以使用 ParcelFileDescriptor来实现超大型文件的跨进程传输。

ParcelFileDescriptor是一个实现了Parcelable接口的类，封装了一个文件描述符，可以通过Binder将它传递给其他进程，从而实现跨进程访问文件或者socket。也可以通过它来创建管道，用于进程间的数据流传输。

好了，跨进程通信就讲到这了，不知道你是否对Binder机制有个大概的认知？如果这篇文章反响不错，博主再更新一下其他的跨进程通信，如Socket