Binder机制简单分析

Binder机制简单分析
一.操作系统层面分析
在操作系统中，进程与进程之间是相互独立的，他们拥有独立的虚拟内存，独立的资源，每个进程拥有独立的代码段CS，堆栈段SS，数据段DS等，进程间的运行互不影响，统一由系统调度。应用进程运行在用户空间，用户空间的程序的权限是很低的，而内核空间则拥有整个计算机的控制权限，包括操作系统内部权限，对硬件，网络的访问控制权限。而用户空间想访问受限的资源必须通过系统调用，陷入内核，经内核检验才能完成调用。而进程之间是不能直接相互通信的，一个进程要与另一个进程通信，必须先通过内核，再有内核向另一个进程通信。
基于上述情况，Android中进程之间的通信设计了一个之间媒介，即Binder驱动。这里假设一个应用进程称为server端，一个应用进程称为client端，他们间通过Binder进行通信，其过程入下：
当server端启动时，它向内核注册（IPC）自己的信息（联系方式，提供的服务接口），这时内核就拥有该server对应的一个Binder数据结构。此时，client端想调用server端的服务接口，则它会向内核发送一个请求，这时候内核也就拥有client对应的一个Binder数据结构。接着内核会向client发送server端的Binder代理（并不是server端Binder本身，只是一个代理）。client接受到该server端的Binder代理后就可以在其上面做相关操作，然后返回给内核，内核会把执行操作返回给server端的Binder，然后server端就可以根据该Binder做出计算再返回结果给内核，内核再返回给client端。
总之，server进程和client进程端是不直接交互的，而是通过内核做中间媒介，client端的Binder只是server端Binder的一个代理，是不同的对象。


二.Java代码层面分析
首先分清几个概念
1.IBinder：接口，声明一种跨进程通信的能力，跨进程间通信必须实现该接口，Android系统会识别实现这个接口的对象，于Binder驱动绑定。
2.Binder：Binder于其内部类ProxyBinder都实现了IBinder接口，Binder代表本地Binder对象，ProxyBinder代表远程Binder对象。Android系统自动实现这两个对象的转换。
3.IInterface：声明对象跨进程时对为提供的接口。
4.AIDL中的stub类，该类继承了Binder并实现了IInterface接口，它代表本地Binder对象，具有跨进程通信的能力，同时具有远程接口功能的调用，我们需要手动实现stub类并实现IInterface接口，来实现具体的功能，是一直策略模式。


当创建一个A.aidl文件时（这里称为接口A），会自动在gen目录下生成对应的A.java 文件
1.A会自动继承IInterface接口，并生成在aidl中声明的接口。
2.A会自动生成一个Stub内部类，Stub继承Binder，实现A接口。我们在使用时要继承的是Stub内部类，并实现其继承的A接口的方法来实现业务逻辑。Stub的主要内部原理如下：
2.1 asInterface（IBinder obj）方法：obj是服务端的，如果服务端是于该客户端在同一个进程的，则直接返回服务端的IBinder对象（Stub）；如果服务端于客户端在不同进程，则以该服务端的IBinder构造出一个Proxy代理，返回给客户端。
2.2 boolean onTransact（code，data，reply，flags）：该方法运行在服务端，code表示调用的方法代号，data表示方法参数，reply为返回结果。该方法的返回true表示请求成功，返回false表示请求失败，所有可以在服务端供验证使用。
2.3当客户端调用服务端的方法是，客户端的线程会被挂起，直到服务端返回结果回来，所有，客户端如果运行的UI线程则需要重新开启线程。