Android Binder解析

Posted 2022-07-15 Kevin张俊杰

相关源码路径：

/framework/base/core/java/android/os/IInterface.java
/framework/base/core/java/Android/os/IServiceManager.java
/framework/base/core/java/Android/os/ServiceManager.java
/framework/base/core/java/Android/os/ServiceManagerNative.java(包含内部类ServiceManagerProxy)

/framework/base/core/java/Android/os/IBinder.java
/framework/base/core/java/Android/os/Binder.java(包含内部类BinderProxy)
/framework/base/core/java/Android/os/Parcel.java
/framework/base/core/java/com/Android/internal/os/BinderInternal.java

/framework/base/core/jni/Android_os_Parcel.cpp
/framework/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
/framework/base/core/jni/Android_util_Binder.cpp

Android系统中，多进程间的通信都是依赖于底层Binder IPC机制，Binder机制是一种RPC方案。例如：当进程A中的Activity与进程B中的Service通信时，就使用了binder机制。为了完成进程间的通信，binder使用AIDL来描述进程间的接口。此外，整个Android系统架构中，采用了大量的binder机制。

Android中的Binder通信采用C/S架构，从组件视角来说，包含Client、Server、Service Manager以及binder驱动，其中Service Manager用于管理系统中的各种服务。Binder整体通信架构如下图所示：

（1）注册服务（addService）：Server进程要先注册Service到Service Manager。该过程：Server是客户端，Service Manager是服务端；

（2）获取服务（getService）：Client进程使用某个Service前，须先向Service Manager中获取相应的Service。该过程：Client是客户端，Service Manager是服务端；

（3）使用服务：Client根据得到的Service信息建立与Service所在的Server进程通信的通路，然后就可以直接与Service交互。该过程：client是客户端，server是服务端。

binder相对来说还是比较复杂的，有framework层与native层的binder。framework层的binder采用JNI技术来调用native(C/C++ framework)层的binder架构，从而为上层应用程序提供服务。需要注意的是：

（1） framework层的Binder是建立在Native层架构基础之上的，核心逻辑都是交予Native层方法来处理

（2）framework层的Service Manager类与Native层的功能并不完全对应，java层的Service Manager类的实现最终是通过BinderProxy传递给Native层来完成的

图中红色代表整个framework层binder架构相关组件；Binder类代表Server端，BinderProxy类代表Client端；图中蓝色代表Native层Binder架构相关组件。

Binder的Proxy-Stub模式
1）Java空间

IBinder/Binder/BinderProxy是Binder机制的核心api， 而IInterface和AIDL就是为了方便开发者使用Binder进行进程间通信。

2）C空间【C/C++】

在C空间中，仍然是一样的Binder配方，不同的是，C空间没有了AIDL，而是使用模板辅助实现了Proxy-stub,所以，在C空间中也有IBinder.h，Binder。