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[移动开发]读书笔记-Android进阶指北-Native Binder原理

什么是 Binder:

Binder 是基于 OpenBinder 实现的,Binder 通信采用内存映射的方式来实现跨进程数据传递。是一种 IPC 机制。

为什么要了解 Binder:

Android 是基于 Linux 内核的,Binder 采用内存映射的方式优化了 Linux IPC 通信两次复制,缓存区大小未知两个问题。在 Android 系统上,跨进程通信采用的就是 Binder 。在 Android 系统中涉及到 Binder 的地方有,Android 系统中各进程间的通信,数据传递;AMS,PMS 原理;插件化原理;系统服务的客户端与服务端之间的通信。

要了解 Binder 哪些内容:

1.Native Binder 的架构模型

在这里插入图片描述

2.进程中的 IServiceManager

ProcessState 实例代表进程的状态,一个进程对应一个 ProcessState 实例。其作用是打开 /dev/binder 设备,确保可操作内核 Binder 驱动;为 binder 实现内存映射。

在 MediaPlayerService 所在的 MediaServer 服务进程中,defaultServiceManager 获取到的 IServiceManager 实现是 BpServiceManager,通过 BpBinder 实现与其他进程的通信。

3.作为服务端的 MediaPlayerService 是如何注册到 ServiceManager 上

IServiceManager 定义了以下几个方法

方法名
addService
getService
checkService
listServices

在 MediaServer 进程中,通过调用 BpServiceManager 对象的 addService 函数可以将 MediaPlayerService 注册到 ServiceManager 上。

BpServiceManager 实际在注册 MediaPlayerService 时,又是将注册请求数据打包通过 BpBinder 对象传递到 IPCThreadState,最后由 IPCThreadState 对象调用 writeTransactionData 函数向 Binder 驱动发送数据。

Binder 驱动返回的数据再通过 IPCThreadState 对象的 waitForResponse 函数处理,完成服务注册。

MediaPlayerService 的注册过程对应到的就是 Native Binder 架构模型中的过程 1 的 Binder 通信过程。

4.ServiceManager 的启动

作为 Native Binder 架构中的核心,ServiceManager 是在何时启动的,以及如何启动的呢?

在 Android 系统启动时,会启动 init 进程,而这个 init 进程会负责 ServiceManager 的启动,也就是说在 Android 系统启动时,ServiceManager 就会启动。

ServiceManager 进程启动的位置在 /system/bin/servicemanager,作为系统的关键服务,ServiceManager 进程的启动主要做了以下 3 件事:

1.打开 binder 驱动,申请 128KB 内存。

2.注册成为 Binder 机制的上下文,负责整个系统的 Binder 通信。

3.进入 Binder 监听循环,处理 Binder 通信。

5.作为客户端的 MediaPlayer 是如何获取到 MediaPlayerService 服务

通过调用 BpServiceManager 对象的 getService 函数可以获取到已注册的 MediaPlayerService 服务,最终返回 BpMediaPlayerService 对象。

BpServiceManager 调用 getService 函数时,会通过 checkService 函数进行服务查询,这个查询过程也是 Binder 通信,实际就是通过 BpBinder 对象传递查询数据给 IPCThreadState 对象,再由 IPCThreadState 对象调用 writeTransactionData 函数向 Binder 驱动发送数据。

Binder 驱动会将数据发送给 ServiceManager 进程,ServiceManager 进程查询到相应服务后返回数据给客户端进程,从而客户端进程可以获取到 MediaPlayerService 服务。

了解了 Binder 机制后有什么用:

1.知道系统服务的客户端与服务端(例如书中提到的是 MediaPlayer 与 MediaPlayerService)通信原理。

2.在我们自己需要实现进程间通信时,能有大致实现思路,并且可以借鉴系统框架中 Binder 通信实现的源码。

3.积累知识储备,为系统的理解 Android 打下基础,也填补了一块知识空白。

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加:2021-11-29 16:26:00  更:2021-11-29 16:27:27 
 
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