Binder 学习入门指南

2023-02-21 06:15:56

Android 中的 Binder IPC 机制：深入浅出

虚拟内存与 Linux 文件访问系统接口

虚拟内存是操作系统管理内存的一种机制，允许进程使用比实际物理内存更大的地址空间。虚拟内存将物理内存划分为固定大小的块，称为页面，并将其映射到进程的虚拟地址空间。当进程访问虚拟内存中的数据时，系统会将相应的页面从磁盘加载到物理内存中。这大大扩展了可用的内存容量，使进程能够处理更大的数据集并提高系统性能。

Linux 文件访问系统接口 (VFS) 为用户空间进程提供了访问文件系统的一致接口。VFS 抽象了底层文件系统的细节，为应用程序提供了一个统一的、与文件系统无关的接口。VFS 还提供了对文件和目录的通用操作，如创建、读取、写入、删除和移动。

Binder 的工作原理

Binder 是 Android 系统中用于进程间通信 (IPC) 的一种机制。它利用虚拟内存和 Linux 文件访问系统接口来实现 IPC。Binder 驱动程序创建了一个特殊的虚拟设备文件，称为 /dev/binder，该文件允许进程通过读写操作进行通信。Binder 驱动程序还维护着一个内核线程池，用于处理来自进程的 IPC 请求。

当一个进程需要与另一个进程通信时，它可以打开 /dev/binder 设备文件并向其写入数据。Binder 驱动程序将这些数据转发给目标进程。目标进程可以从 /dev/binder 设备文件中读取数据并进行处理。Binder 的工作原理如下图所示：

Binder 的工作原理

Binder 的优势

Binder 具有以下优势：

高性能： Binder 使用虚拟内存和 Linux 文件访问系统接口来实现 IPC，这使得 Binder 的性能非常高。
可扩展性： Binder 支持多个进程同时通信，并且可以轻松地扩展到支持更多的进程。
安全性： Binder 使用内核线程池来处理 IPC 请求，这使得 Binder 非常安全。
兼容性： Binder 兼容 Android 的所有版本，这使得它非常受欢迎。

Binder 的应用

Binder 广泛用于 Android 系统的各个组件，包括应用程序、系统服务和硬件驱动程序。Binder 可以用于实现各种类型的 IPC，包括：

进程间通信： Binder 可以用于实现进程之间的通信，如应用程序与系统服务之间的通信、应用程序与应用程序之间的通信。
线程间通信： Binder 可以用于实现线程之间的通信，如同一个进程中的两个线程之间的通信。
设备驱动程序与应用程序之间的通信： Binder 可以用于实现设备驱动程序与应用程序之间的通信，如应用程序与图形驱动程序之间的通信、应用程序与音频驱动程序之间的通信。

Binder 的学习资源

网上有许多关于 Binder 的学习资源，包括文章、教程和书籍。以下是一些推荐的学习资源：

Android Binder 官方文档：https://developer.android.com/guide/components/aidl
Binder 完全指南：https://www.vogella.com/tutorials/AndroidBinder/article.html
Binder 源码分析：https://github.com/googlesamples/android-binder-sample

代码示例：

// 创建一个 Binder 服务
public class MyBinderService extends Binder {
    // 服务逻辑
}

// 在客户端绑定服务
MyBinderService binderService = (MyBinderService) ServiceConnection.onServiceConnected(name, service);

// 通过 Binder 接口调用服务方法
binderService.doSomething();