Android 内核源码地址 : https://android.googlesource.com/kernel/
先复制一段来自于android官方文档的文字 https://source.android.google.cn/devices/architecture/hidl/binder-ipc
Android系统的成功离不开其强大的IPC(Inter-Process Communication)机制,其中最引人注目的就是Binder。本文将深入探讨Binder的技术原理,解释其工作方式以及相关的关键概念。
移动设备的操作系统阵营之一的Android,底层基于Linux内核,中间为Native&Runtime层和Framework层。我们知道Linux本身有着很成熟的IPC(进程间通信)机制,比如管道、消息队列、共享内存、socket、信号和信号量等。然而,Android却使用Binder来作为它的IPC的方案,这是为何呢?接下来,就把我之前学习Binder的心得写下来。
Binder做为Android中核心机制,对于理解Android系统是必不可少的,关于binder的文章也有很多,但是每次看总感觉看的不是很懂,到底什么才是binder机制?为什么要使用binder机制?binder机制又是怎样运行的呢?这些问题只是了解binder机制是不够的,需要从Android的整体系统出发来分析,在我找了很多资料后,真正的弄懂了binder机制,相信看完这篇文章大家也可以弄懂binder机制。
昨天正好有一个网友和我讨论一个问题,他给我看下面这个图,我说这个应该是Android 8.0以及之前版本的流程图。
毫不夸张地说,Binder是Android系统中最重要的特性之一;正如其名“粘合剂”所喻,它是系统间各个组件的桥梁,Android系统的开放式设计也很大程度上得益于这种及其方便的跨进程通信机制。
[011]一个看似是系统问题的应用问题的解决过程中我们解决了一个注册过多的BroadcastReceiver导致的某一次发送广播失败的问题。我这边遇到了一个类似的问题,但是我用了一个可能网络上从来没有提出过的方法,解决了这个问题,写下这个文章记录一下,如果三年前的我肯定想不出这种解决手段。
在Android领域,Binder作为进程间通信的核心机制,是每位Android技术人员都应该深入了解的重要知识点。本文将从面试官的角度出发,围绕Android Binder展开一系列高级疑难问题。通过问题分析与问题简答,旨在帮助大家更好的理解Binder,并在面试中游刃有余。
之前一直对 Binder 理解不够透彻,仅仅知道一些皮毛,所以最近抽空深入理解一下,并在这里做个小结。
摘要 Binder是android中一个很重要且很复杂的概念,它在系统的整体运作中发挥着极其重要的作用,不过本文并不打算从深层次分析Binder机制,有两点原因:1是目前网上已经有2篇很好的文章了,2是对Binder机制进行深入底层乃至驱动的分析这一过程相当困难且相当耗时,因此并不适合重复造轮子。本文的角度是对Android的Binder机制从整体和概念上进行分析,能够让大家很快明白到底什么是Binder,Binder是干什么的,Binder和应用开发的关系是什么,总之,这篇文章还是很值得去看一看的。 什
说起Android的进程间通信,想必大家都会不约而同的想起Android中的Binder机制。而提起Binder,想必也有不少同学会想起初学Android时被Binder和AIDL支配的恐惧感。但是作为一个Android开发者,Binder是我们必须掌握的知识。因为它是构架整个Android大厦的钢筋和混凝土,连接了Android各个系统服务和上层应用。只有了解了Binder机制才能更加深入的理解Android开发和Android Framework。这也是为什么无论是《Android开发艺术探索》还是《深入理解Android内核涉及思想》这些进阶类书籍把进程间通信和Binder机制放到靠前章节的原因,它太重要了,重要到整个Android Framework都离不开Binder的身影。
如果对进程、线程概念还很懵懂的同学可以看一下之前发表的一篇博客,里面是基础概念: IPC进程间通信/跨进程通信 http://blog.csdn.net/github_33304260/article/details/52895331
1、Android中多进程是指一个应用中存在多个进程的情况,因此这里不讨论两个应用之间的情况,首先在Android中使用多进程只有一种方法,那就是给四大组件指定android:process。默认进程名是包名。
在sendBroadcast,startActivity时,我们会用到Intent。 Intent可以携带一些数据,比如基本类型数据int、Boolean,或是String,或是序列化对象,Parcelable与Serializable。
Binder在framework层,采用JNI技术来调用native(C/C++)层的binder架构,从而为上层应用程序提供服务。看过binder之前的文章,我们知道native层中,binder是C/S架构,分为Bn端(Server)和Bp端(Client)。对于Java层在命令与架构上非常相近,同时实现了一套IPC通信架构。
通常作为一个Android APP开发者,我们并不关心Android的源代码实现,不过随着Android开发者越来越多,企业在筛选Android程序员时越来越看中一个程序员对于Android底层的理解和思考,这里的底层主要就是Android Framewok中各个组件的运行原理,例如Binder的运行机制、ServiceManager的作用等等。
Binder机制是 Android系统中进程间通讯(IPC)的一种方式,Android中ContentProvider、Intent、aidl都是基于Binder。
一、进程空间分配 1、一个进程空间分为 用户空间 & 内核空间(Kernel),即把进程内 用户 & 内核 隔离开来 2、二者区别: a、进程间,用户空间的数据不可共享,即用户空间 = 不可共享空间 b、进程间,内核空间的数据可共享, 即内核空间 = 可共享空间 3、进程内 用户 与 内核 进行交互 称为系统调用 二、进程隔离 为了保证 安全性 & 独立性,一个进程 不能直接操作或者访问另一个进程,即Android的进程是相互独立、隔离的 三、跨进程通信(IPC) 1、跨进程间通信的原理 a、先通过 进程间 的内核空间进行 数据交互 b、再通过 进程间 的用户空间 & 内核空间进行 数据交互
Starting in Android O, the Android framework and HALs now communicate with each other using binder. As this communication dramatically increases binder traffic, Android O includes several improvements designed to keep binder IPC fast. SoC vendors and OEMs integrating the latest version of the driver should review the list of these improvements, relevant SHAs for the 3.18, 4.4, and 4.9 kernels, and required userspace changes.
Binder驱动有很多小的细节,目的就是提升Binder通信的效率。比较典型的是两个机制,因为没有官方名词,我对这两种机制起个名字:"线程栈复用"和"远程转本地"。前者是为了减少线程消耗,后者是为了减少跨进程次数。这篇文章就是介绍"线程栈复用",以后我们再讲"远程转本地"。
Binder机制是Android系统提供的跨进程通讯机制,这篇文章开始会从Linux相关的基础概念知识开始介绍,从基础概念知识中引出Binder机制,归纳Binder机制与Linux系统的跨进程机制的优缺点,接着分析Binder的通信模型和原理,而Binder机制最佳体现就是AIDL,所以在后面会分析AIDL的实现原理,最后简单的提下AMS的Binder体系,整篇文章中间会穿插有IBinder、Binder、Parcel的介绍,整篇文章阅读难度不大,不会涉及到framework层的Binder原理,AIDL部分需要有AIDL的使用基础
首先,Android利用Binder进行通信的话,肯定要首先获取Binder对象。
在[031]Binder线程栈复用中,我们说到Binder驱动通过“线程栈复用”减少线程数,我们来讲一讲另外一个机制“远程转本地”,将远程Binder调用转化成本地方法调用。
为了便于理解,这里用一个 Demo 来展示 AIDL 的实现过程:Activity 作为 Client 与作为 Server 端的远程 Service 实现数据交互,在绑定远程 Service 之后,点击 AddUser 后 Service 会将 Client 端传进来的 User 对象加入列表中,点击 GetSize 后远程 Service 将会把列表的长度返回给客户端。建议在继续阅读之前先查看或者运行一下项目源码:
Android开发中,Binder 主要用在 Service 中,包括 AIDL 和 Messenger,普通 Service 中的 Binder 不涉及进程间通信。 而 Messenger 底层也是基于 AIDL 的, 所以我们以 AIDL 来介绍 Binder 的工作机制。
在谈Android的跨进程通信问题上时,总会问到Android的IPC机制,是指两个进程之间进行数据交换的过程。按操作系统的中的描述,线程是CPU调度最小的单元,同时线程是一种有限的系统资源,而进程是指一个执行单元,在PC和移动设备上指一个程序或者一个应用。
在上一篇文章——借助 AIDL 理解 Android Binder 机制——Binder 来龙去脉[1]中我们已经分析了使用 Binder 机制的原因以及分析了 Binder 机制,本章我们将继续从 AIDL 的使用过程体验 Binder 在应用层的使用和原理。
在sendBroadcast,startActivity时,我们会用到Intent。
上一篇的文章架构·微服务架构详细描述微服务架构相关的理论基础,为这一篇文章打好了理论基础。这篇文章将站在 Android Framework 设计者的角度上,剖析在 Android 中应用的微服务架构。
为了保证 安全性 & 独立性,一个进程 不能直接操作或者访问另一个进程,即Android的进程是相互独立、隔离的
本文作为Android系统架构的开篇,起到提纲挈领的作用,从系统整体架构角度概要讲解Android系统的核心技术点,带领大家初探Android系统全貌以及内部运作机制。虽然Android系统非常庞大且错综复杂,需要具备全面的技术栈,但整体架构设计清晰。Android底层内核空间以Linux Kernel作为基石,上层用户空间由Native系统库、虚拟机运行环境、框架层组成,通过系统调用(Syscall)连通系统的内核空间与用户空间。对于用户空间主要采用C++和Java代码编写,通过JNI技术打通用户空间的Java层和Native层(C++/C),从而连通整个系统。
该文章是一个系列文章,是本人在Android开发的漫漫长途上的一点感想和记录,我会尽量按照先易后难的顺序进行编写该系列。该系列引用了《Android开发艺术探索》以及《深入理解Android 卷Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ》中的相关知识,另外也借鉴了其他的优质博客,在此向各位大神表示感谢,膜拜!!!另外,本系列文章知识可能需要有一定Android开发基础和项目经验的同学才能更好理解,也就是说该系列文章面向的是Android中高级开发工程师。
Framework和Binder的内容挺深的,本文还是站在应用层开发者的角度来建立基本认知,能在遇到问题的时候有思路和方向即可。(本文将带着关键问题和核心流程展开,不会面面俱到)
当用户在启动器上点击应用图标时,启动器会发起启动请求。这通常通过调用startActivity()方法实现,该方法的参数包括一个Intent对象,表示要启动的Activity。此时,启动器会将启动请求传递给系统的ActivityManagerService(AMS)进行处理。
很多文章将Binder框架定义了四个角色:Server,Client,ServiceManager、以及Binder驱动,但这容易将人引导到歧途:好像所有的Binder服务都需要去ServiceManager去注册才能使用,其实不是这样。例如,平时APP开发通过bindService启动的服务,以及有些自己定义的AIDL远程调用,都不一定都ServiceManager注册这条路,个人理解:ServiceManager主要功能是:管理系统服务,比如AMS、WMS、PKMS服务等,而APP通过的bindService启动的Binder服务其实是由SystemServer的ActivityManagerService负责管理。这篇主要关注Android APP Java层Binder通信一些奇葩点:
获取Service Manager是通过defaultServiceManager()方法来完成,当进程注册服务(addService)或 获取服务(getService)的过程之前,都需要先调用defaultServiceManager()方法来获取gDefaultServiceManager对象。对于gDefaultServiceManager对象,如果存在则直接返回;如果不存在则创建该对象,创建过程包括调用open()打开binder驱动设备,利用mmap()映射内核的地址空间。
Treble(完整写法Project Treble),是谷歌在Android O开始定义的一个技术框架,服务于Android版本的升级。
经常会有人问:有必要去研究Handler和Binder么?感觉工作中好像用不到呀。
为了让大家更好的理解Binder机制,我们先来看下Android的整体架构。因为这样大家就知道在Android架构中Binder出于什么地位。 用一下官网上的图片
说明1:Client进程、Server进程 & Service Manager 进程之间的交互 都必须通过Binder驱动(使用 open 和 ioctl文件操作函数),而非直接交互
挺多概念的是吧,其实就说了一件事,Binder就是用来进程间通信的,是一种IPC方式。后面所有的解释都是Binder实际应用涉及到的内容。
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