对Binder通信机制的强行理解

参考：
Android Bander设计与实现 - 设计篇
Binder学习指南
github_Binder机制

其中的各种概念和比喻让我看的十分痛苦，不知道是我的理解能力太差，还是人类的语言太苍白。我按自己的理解整理出一下笔记。主要是对概念的梳理，刨除比喻，以简要的文字，把我从这三篇文章中理解到的内容阐述出来，理解深度也根据自己的水平来。当时内心急躁，没有细看，也没有全看。有人看到我这篇文章了，如发现问题，欢迎指正。

（Android系统所基于的）Linux内核基础知识（为什么需要跨进程）

1. 进程隔离/虚拟地址空间：每个进程对应一个虚拟地址空间，不同进程数据不共享。
2. 系统调用：Linux分内核空间和用户空间，应用程序存在于用户空间，不能直接访问内核空间，但可以通过系统调用间接访问。这样间接的方式可对访问权限进行限制，保证系统的安全。跨进程通信的原理，就是通过系统调用功能，使用内核空间作为桥梁，完成不同应用程序间的通信。

为什么使用Binder

1. Android广泛使用跨进程通信
2. 性能：Binder拷贝数据的次数少，性能比socket、管道、消息队列等方式更高效
3. 安全：Binder支持对通信双方进行身份校验

Binder通信模型

1. Binder驱动：“驱动”是保证计算机能操作硬件设备的一小块代码，与此类似，“Binder驱动”是Android系统中保证Binder对象能操作内核空间的一小块代码。
2. Binder（对象，或实体）：提供了间接访问内核空间的功能，由Server创建并向ServiceManager注册，Client可以通过对Binder对象的引用与Server进行通信。所谓注册，就是将对象的名字和引用的映射关系记录在ServiceManager中。
3. Binder引用（或代理对象）：Client对Binder对象所持有的引用，或称代理对象，由Binder驱动根据Binder对象创建。Client通过它可以调用Binder对象的功能，实现方式由Binder驱动完成。
4. Client和Server（进程）：假设发起和接收通信请求的进程分别为Client和Server。
5. ServiceManager（进程）：作用是将字符形式的Binder名字转化成Client中对该Binder的引用，使得Client能够通过Binder名字获得Binder引用。（ServiceManager也是一个进程，对于ServiceManager而言，其他所有的进程都是Client，也就是说，它是其他所有进程的Server。它的Binder引用是0号引用，该Binder没有名字也不需要注册。其它进程要通过0号引用向ServiceManager发起注册Binder或获取Binder引用的请求）
6. Client、Server、ServiceManager运行于用户空间，Binder驱动运行于内核空间。
7. 通信流程：
   1. ServiceManager的建立：进程向Binder驱动申请为ServiceManager，此时进程还没有区分为Client角色或Server角色，所以统称之为Service。（我理解的建立是，其他进程通过0号引用和ServiceManager建立了连接，不知道是不是这样）
   2. Server创建Binder对象并向ServiceManager注册。
   3. Client通过Binder的名字向ServiceManager查询和获取Binder引用。
   4. Client通过Binder引用与Server通信，Binder通过操作内核空间，实现了两者的跨进程通信。

Binder通信示意图

扩展

匿名Binder：没有向ServiceManager注册的Binder对象，即该Binder对象的引用没有公开，能收到此匿名Binder引用的Client，便可以和Server建立起一条私密的通道。（具体Client怎么才能收到，在文章中没找到）

Binder的总结

1. 通常意义下，Binder指的是一种通信机制。(以上的Binder是Binder对象的简称)
2. 对于Server进程来说，Binder对象指的是Binder本地对象，对于Client来说，Binder对象指的是Binder代理对象。
3. 对于传输过程而言，Binder对象是可以进行跨进程传递的对象。