Binder学习心得

前言
看了很多优秀的关于Binder的文章，现对其做个总结，如果有地方说错了，谢谢留言指正，不要让其他同学一起入坑。

首先先来简述下整个Android的FrameWork的启动流程

首先先介绍下Dalvik虚拟机有联系的可执行程序（不深究，看看就好）。

1.dalvikvm

java程序运行时都是由一个虚拟机来解释java字节码，将这些字节码翻译成本地CPU指令码然后执行。dalvikvm的作用就是创建一个虚拟机并执行参数中指定的java类。

2.dvz

dvz的作用是从zygote进程中孵化出一个新的进程，新进程其实就是一个Dalvik虚拟机。该进程与dalvikvm启动的虚拟机相比，区别是该进程中已经预装了Framework的大部分类和资源。

3.app_process

Framework在启动时需要加载运行两个特定java类，一个是ZygoteInit.java，一个是SystemServer.java。为了方便使用，系统才提供了一个app_process进程，该进程会自动运行这两个类，app_process其实就是使用dalvikvm启动ZygoteInit.java，启动后会加载Framework中得大部分类和资源。

启动流程

Android 中运行的第一个Dalvik虚拟机叫做zygote，而这个zygote的虚拟机是如何启动的呢，是一个系统提供的一个app_process进程，这个进程会执行两个java类，一个是ZygoteInit.java，一个是SystemServer.java。当app_process进程启动时，会启动一个Dalvik虚拟机，这个虚拟机第一个执行的java类就是ZygoteInit.java，而这个类第一个做的事就是启动一个Socket服务器端口，该端口用于接收创建新进程的命令。在Socket服务器端口启动完毕后，就先后开始加载加载preload-classes和preload-resources。加载这些资源是在preloadResource（）函数中完成的，该函数调用preloadDrawable（）和preloadColorStateLists（）加载这两类资源，原理就是把这些资源读出来放到一个全局变量中，只要该类对象不被销毁，这些全局变量就会一直保存。（zygote是在app_process进程中）

当这些东西都完成后zygote进程就开始创建一个新的进程SystemService。SystemServer会开始中创建了一个Socket客户端，之后所有的Dalvik进程都将通过该Socket客户端间接被启动。然后创建一个ServiceManager，ServiceManager就开始启动个种系统服务。如，启动的Ams负责管理这个Socket客户端。如果需要启动新的APK进程时，Ams会通过该Socket客户端向zygote进程的Socket服务端发送一个启动命令，然后zygote会孵化出新的进程。

ServiceManager启动的系统服务都是以一个线程的方式存在与SystemService进程中的。

以上东西，自己去看源码证实咯，OK开始介绍Binder了。

为什么要使用Binder框架
在Android中每一个应用程序是互不干扰的，为什么要这样呢？因为在我们应用运行中，有可能一个应用会崩溃但是不能影响其他应用的正常运行，因此将每个应用程序都拥有一个独立的进程。但是每个进程间想要互相通信就成了问题，因此Binder框架就产生了。

Binder组件及其作用
Binder机制中是有四个组件Client、Server、ServiceManager和BinderDriver。

Client、Server和ServiceManager实现在用户空间中，Binder驱动程序实现在内核空间中，Binder驱动程序和ServiceManager在Android平台中已经实现，开发者只需要在用户空间实现自己的Client和Server。

Client，Server，ServiceManager是在不同的进程中的。

Client：服务调用者，一般就是我们应用开发者。

Server: 服务提供者。

ServiceManager ：绝大多数服务都是通过ServiceManager来获取，通过Ta来屏蔽对其他Server的直接操作。是Binder进程间通信机制的守护进程，其进程里面有系统服务如（AMS,WMS等等）但是自定义服务去是在自己指定的进程中。

先来简述下ServiceManager：
ServiceManager是在init（这个init进程也就是上文所说SystemService）进程启动过后启动，用来管理系统中的Service。

SystemService类 在其main函数里面有一个init1（args）函数，其定义为native public static void init1(String[]args);它的内部会进行一些与Dalvik虚拟机相关的初始化工作，执行完初始化工作后，其内部会调用java端的SystemServer类的init2()函数。该函数实现创建和启动ServerThread线程。在这个线程里面将一些系统服务创建后添加至ServiceManager里面

    /**     * Place a new @a service called @a name into the service     * manager.     *     * @param name the name of the new service     * @param service the service object     */    public static void addService(String name, IBinder service) {        // pass    }

从上面片段源码可以看出，当ServerThread 线程添加Service的时候调用addService方法，以Service名和Service对象存储进去。当要获取Service的时候就是以Service名进行获取。

    /**     * Returns a reference to a service with the given name.     *     * @param name the name of the service to get     * @return a reference to the service, or <code>null</code> if the service doesn't exist     */    public static IBinder getService(String name) {        return null;    }

应用和service之间的通信会涉及到2次binder通信。
1.应用向SM查询service是否存在，如果存在获得该service的代理binder，此为一次binder通信；
2.应用通过代理binder调用service的方法，此为第二次binder通信。

客户端调用远程进程的流程：
服务端跨进程的类都要继承Binder类。我们所持有的Binder引用(即服务端的类引用)并不是实际真实的远程Binder对象，我们的引用在Binder驱动里还要做一次映射。也就是说，设备驱动根据我们的引用对象找到对应的远程进程。客户端要调用远程对象函数时，只需把数据写入到Parcel，在调用所持有的Binder引用的transact()函数，transact函数执行过程中会把参数、标识符（标记远程对象及其函数）等数据放入到Client的共享内存，Binder驱动从Client的共享内存中读取数据，根据这些数据找到对应的远程进程的共享内存，把数据拷贝到远程进程的共享内存中，并通知远程进程执行onTransact()函数，这个函数也是属于Binder类。远程进程Binder对象执行完成后，将得到的写入自己的共享内存中，Binder驱动再将远程进程的共享内存数据拷贝到客户端的共享内存，并唤醒客户端线程。

总结上面一段话
当Client调用Context.bindService方法，ServiceManager就会开启一个服务，并调用此服务的onBinder方法，这个方法会返回一个IBinder对象。然后ServiceManager会收到这个IBinder对象生成一个BinderProx对象（此对象为Binder的一个内部类）通过ServiceConnection的onServiceConnected方法返回给了Client。就可以进行进程间通信了。

以上看着是这么回事，但是里面有很多细节没有讲，就比如说生成了个代理就能进程通信？这个代理也不能行啊，他也不知道我要调用远程的什么方法啊。
因此请看下篇《模仿AIDL实现进程间通信》