Android Binder -什么是binder

什么是ｂｉｎｄｅｒ

    随着android移动设备平台系统的发展，Binder机制得到越来越多人的关注的。什么是binder，总体上说，Binder是一个轻量级的IPC组件框架，binder是一个分布式的组件架构，它类似于COM和CORBA。一个叫做open-binder的开源项目，在Android的操作系统上的实现后，就成了现在人们在android上看到的binder。

   所以binder不是一个新技术和新想法，Binder在android之前就存在了。它最在开发在BeOS上，后来在Palm OS Cobalt得到产品化。andorid里的binder基本上binder的作者按照binder最初的设计思想参考Palmsource开放出来的开源项目openbinder在android里面重新实现的。

（二）ｂｉｎｄｅｒ机制的特点

Android虽然构建在Linux上面，但是在IPC机制方面，没有利用Linux提供IPC机制，而是自己实现了一套轻量级的IPC机制——binder机制。ｂｉｎｄｅｒ的如下特性，使得它成为android不可或缺的一部分：

（１） 具有分布式的架构。

（２）面向系统级的开发。

   面向系统层的，而不是面向应用层的。openbinder的目标是进程和IPC，而不是面向跨网络通讯。

（３）本身使用C++语言实现。

（４）多线程编程的支持。

   支持多线程编程的各种线程模型。不强制使用特定的线程模型。

（５） 可支持多操作系统平台。

   从BeOS开始, 到Windows和Palm OS Cobalt，再到android。binder都是可以在这些不同平台实现和使用的。binder使用一些组件和对象来呈现一些基本的系统服务，比如进程和共享内存。它没有试图取代和隐藏操作系统中那些传统的概念，而是拥抱和超越它们。这使得binder可以支持大多数的传统操作系统平台。

（６）良好的硬件伸缩性。

   对硬件要求很低。从50MHz ARM 7 CPU (without memory protection) 到 400MHz ARM 9 CPU，以及更强大的CPU。

（7）. 用户可定制性高。

   作为IPC的机制实现，串联了系统里的大部分组件，并且将各个组件之间的耦合行降到最低。各个组件的可以自由修改和替换，提高了用户的可定制性。

（８）Binder对硬件要求很低，这正好符合android的实际情况，android的产品线广泛，芯片主频各个层次的都有，要在低端的机器上跑的顺畅，软件本身的性能要求还是很重要。

（三）ｂｉｎｄｅｒ应用模型

   一个IPC通讯我们可以简单理解成客户端-服务器模式，客户端请求服务，服务端接收到客户端请求后处理相应，或可能带回结果返回给客户端。ｂｉｎｄｅｒ机制在android系统的进程间通讯模型总结如下：

（１）客户端通过某种方式得到服务器端的代理对象。从客户端角度看来代理对象和他的本地对象没有什么差别。它可以像其他本地对象一样调用其方法，访问其变量。

（２）客户端通过调用代理对象的方法向服务器端发送请求信息。

（３）代理对象通过ｂｉｎｄｅｒ设备节点（／ｄｅｖ／ｂｉｎｄｅｒ），把用户请求信息发送到Linux内核空间（实际上是内存共享），由Binder驱动获取并发送到服务进程。

（４）服务进程处理用户请求，并通过Linux内核的Binder驱动返回处理结果给客户端的代理对象。

（５）客户端收到服务端的返回结果。

    整个过程大致如上所述，可以想象一下ｂｉｎｇｄｅｒ机制的引入，给进程间的通讯带来什么好处？没错，就是“线程迁移”，就像是一个线程带着参数，进入另一个进程执行，然后带着结果返回，和调用自己的函数一样的效果。

本文暂不对ｂｉｎｄｅｒ机制的细节进行描述，在后续文章中会有对ｂｉｎｄｅｒ机制进行详细分析。这里我们先来看看ｂｉｎｄｅｒ机制的框架组成。

（四）Binder机制的组成

（１）Binder驱动

    binder是内核中的一个字符驱动设备位于/dev/binder。这个设备是Android系统IPC的核心部分，客户端的服务代理用来通过它向服务器（server）发送请求，服务器也是通过它把处理结果返回给客户端的服务代理对象。这部分内容，在Android中通过一个IPCThreadState对象封装了对Binder驱动的操作。

（２）Service Manager

    这个东西主要用来负责管理服务。Android中提供的系统服务都要通过Service Manager注册自己，将自己添加进服务管理链表中，为客户端提供服务。而客户端如果要和特定的系统服务端通讯，就需要向Service Manager来查询和获得所需要服务。可以看出Service Manager是系统服务对象的管理中心。

（３）服务（Server）

    需要强调的是这里服务是指的是System Server，而不是SDK server，向客户端提供服务。

（４）客户端

    一般是指Android系统上面的应用程序。它可以请求Server中的服务。

（５）代理对象

是指在客户端应用程序中获取生成的Server代理（proxy）类对象。从应用程序角度看代理对象和本地对象没有差别，都可以调用其方法，方法都是同步的，并且返回相应的结果。

    ｂｉｎｄｅｒ机制的实现使用Ｃ／Ｃ＋＋实现的，但在android的应用程序中，也会有ｊａｖａ部分的内容。下面会介绍binder机制中的“服务管家”--service manager。