android中的binder通信机制

Binder机制是android中实现的进程间通信的架构，它采用的是c/s架构，client通过代理完成对server的调用。

ServiceManager

既然这里提到了server，那么我们有必要先了解下在android中是怎么来管理server的。先来看一个重要的Native进程：ServiceManager，从名字可以看出来，这个是用来管理所有server的。在init进程启动之后，会启动另外两个重要的进程，一个是我们上一篇讲的Zygote进程，另外一个就是这个ServiceManager进程了，这两个进程启动之后就建立了android的运行环境和 server的管理环境。ServiceManager进程启动之后其他server就可以通过ServiceManager的add_service和 check_service来添加和获取特定的server了。关于ServiceManager在接下来会详细介绍，因为Binder会涉及到 ServiceManager，所以先简单介绍下，有个大概印象，知道他是干什么的就行了。

Binder与进程间通信

我们所指的客户端没有特别说明的话就指应用程序。因为service和serviceManager通信也会涉及到IPC。

java代码：

IBinder b = ServiceManager.getService("activity");
继续看下getService方法，在getService中对数据进行了序列化封装，并通过BinderProxy的native方法向ServiceManager发送请求，获取Binder的代理对象。看下getService代码：

java代码：

/*
* 从ServiceManager中获取service对应的代理Binder
* @param na
* @return
* @throws RemoteException
*/
public IBinder getService(String name) throws RemoteException {
Parcel data = Parcel.obtain(); Parcel reply = Parcel.obtain();
data.writeInterfaceToken(IServiceManager.descriptor);
data.writeString(name);
mRemote.transact(GET_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);
IBinder binder = reply.readStrongBinder();
reply.recycle();
data.recycle();
return binder;
}

也就是说，在android中进行IPC的话，需要先通过ServiceManager获得客户端的代理，然后再通过该代理与对应的service进行通信。

1.建立和ServiceManager的连接，获取客户端对象的代理Binder。
2.客户端再通过该代理binder和服务器端进行通信。
真正的Binder

我们在上面所提到的这些Binder实际上只是JVM中的Binder，主要作用是提供了访问C++中的代理Binder，叫做 BpBinder（BproxyBinder）。真正的Binder是Linux上的一个驱动设备，专门用来做android的数据交换。

从上面分析可以看出，一次IPC通信大概有以下三个步骤：

1.在JVM中对数据进行序列化，并通过BinderProxy传递到C++中。
2.C++中的BpBinder对数据进行处理，并传入到Binder设备中(这里是在ProcessState类中处理并调用BpBinder).
3.Service从内核设备中读取数据。
既然在C++中，处理数据主要是在ProcessState中，那么我们就来看看ProcessState的代码，在getContextObject中调用了getStrongProxyForHandle方法，从而获取了代理对象BpBinder：

java代码：

sp<IBinder> ProcessState::getStrongProxyForHandle(int32_t handle)
{
sp<IBinder> result;
AutoMutex _l(mLock);
handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);
if (e != NULL) {
// We need to create a new BpBinder if there isn't currently one, OR we
// are unable to acquire a weak reference on this current one. See comment
// in getWeakProxyForHandle() for more info about this.
IBinder* b = e->binder;
if (b == NULL || !e->refs->attemptIncWeak(this)) {
b = new BpBinder(handle);
e->binder = b;
if (b) e->refs = b->getWeakRefs();
result = b;
} else {
// This little bit of nastyness is to allow us to add a primary
// reference to the remote proxy when this team doesn't have one
// but another team is sending the handle to us.
result.force_set(b);
e->refs->decWeak(this);
}
}
return result;
}

再来看看BpBinder中的transact方法代码：

java代码：

status_t BpBinder::transact(
uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
// Once a binder has died, it will never come back to life.
if (mAlive) {
status_t status = IPCThreadState::self()->transact(
mHandle, code, data, reply, flags);
if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;
return status;
}
return DEAD_OBJECT;
}

在BpBinder中的transact函数中，只是调用了IPCThreadState::self()->transact方法，也就是说，数据处理是在IPCThreadState类中的transact。在transact中，它把请求的数据经过Binder设备发送给了Service。 Service处理完请求后，又将结果原路返回给客户端。

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