福州市鼓楼区建设局网站,小程序商城制作平台,一般纳税人企业所得税怎么征收,wordpress 招聘模板欢迎关注专栏#xff1a;里面定期分享Android和Flutter架构技术知识点及解析#xff0c;还会不断更新的BATJ面试专题#xff0c;欢迎大家前来探讨交流#xff0c;如有好的文章也欢迎投稿。Android高级进阶zhuanlan.zhihu.com前言Binder做为Android中核心机制#xff0c;…欢迎关注专栏里面定期分享Android和Flutter架构技术知识点及解析还会不断更新的BATJ面试专题欢迎大家前来探讨交流如有好的文章也欢迎投稿。Android高级进阶zhuanlan.zhihu.com前言 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。1、Binder是什么要理解binder先要知道IPCInter-process communication ,也就是进程中相互通信Binder是Android提供的一套进程间相互通信框架。用来多进程间发送消息同步和共享内存。已有的进程间通信方式有一下几种1、Files 文件系统包括内存映射 2、Sockets 3、Pipes 管道 4、共享内存 5、Intents, ContentProviders, Messenger 6、BinderAndroid系统中的Binder框架图如下拿Activity举例从上图可以看出来Activity是由ActivityManager来控制的而ActivityManager其实是通过Binder获取ActivityManagerService服务来控制Activity的并且ActivityManager是Android系统FrameWork层的和应用中的activity不是同一个进程。重点1、Binder是Android提供的一套进程间通信框架。2、系统服务ActivityManagerService,LocationManagerService等都是在单独进程中的使用binder和应用进行通信。2、Android系统框架如上图Android系统分成三层。最上层是application应用层第二层是Framework层第三层是native层。由下图可知几点Android中的应用层和系统服务层不在同一个进程系统服务在单独的进程中。Android中不同应用属于不同的进程中。Android应用和系统services运行在不同进程中是为了安全稳定以及内存管理的原因但是应用和系统服务需要通信和分享数据。优点安全性每个进程都单独运行的可以保证应用层对系统层的隔离。稳定性如果某个进程崩溃了不会导致其他进程崩溃。内存分配如果某个进程以及不需要了可以从内存中移除并且回收相应的内存。3、Binder通信client请求service服务比如说Activity请求Activity ManagerService服务由于Activity和ActivityManagerService是在两个不同的进程中的那么下图是一个很直观的请求过程。但是注意一个进程是不能直接直接操作另一个进程的比如说读取另一个进程的数据或者往另一个进程的内存空间写数据进程之间的通信要通过内核进程才可以因此这里就要使用到进程通信工具Binder了如下图Binder driver通过/dev/binder /dev/binder 提供了 open, release release, poll poll, mmap mmap, flush flush, and ioctl等操作的接口api。这样进程A和进程B就可以通过内核进程进行通信了。进程中大部分的通信都是通过ioctlbinderFd, BINDER_WRITE_READ, bwd来进行的。bwd 的定义如下struct binder_write_read { signed long write_size;/* bytes to write */ signed long write_consumed; /* bytes consumed by driver */ unsigned long write_buffer;signed long read_size; /* bytes to read */ signed long read_consumed; /* bytes consumed by driver */ unsigned long read_buffer;};但是上面还有个问题就是client和service要直接和binder driver打交道但是实际上client和service并不想知道binder相关协议所以进一步client通过添加proxy代理service通过添加stub来进一步处理与binder的交互。这样的好处是client和service都可以不用直接去和binder打交道。上面的图好像已经很完善了但是Android系统更进一步封装不让client知道Binder的存在Android系统提供了Manager来管理client。如下图这样client只需要交给manager来管理就好了根本就不用关心进程通信相关的事关于manager其实是很熟悉的比如说activity的就是由ActivityManager来控制的ActivityManager是通过Binder获取ActivityManagerService来控制activity的。这样就不用我们自己来使用Binder来ActivityManagerService通信了。更进一步client是如何具体获取到哪个service的呢如下图所示在service和binder之间还有一个contextManager也就是serviceManager每一个service要先往serviceManager里面进行注册注册完成之后由serviceManager统一管理。在Android studio中可以通过adb指定打印出当前已经注册过serviceManager的service。$ adb shell service list
Found 71 services: 0 sip:
[android.net.sip.ISipService] 1 phone: [com.android.internal.telephony.ITelephony] … 20 location: [android.location.ILocationManager] …55 activity: [android.app.IActivityManager]56 package: [android.content.pm.IPackageManager] …67 SurfaceFlinger: [android.ui.ISurfaceComposer]68 media.camera: [android.hardware.ICameraService]69 media.player: [android.media.IMediaPlayerService]70 media.audio_flinger: [android.media.IAudioFlinger]下图是一次更加完整的client和service的通信流程4、Binder框架在看Binder框架之前先来看一下从client发出请求service的完整的流程。获取服务过程第一步client要请求服务比如说在activity中调用context.getSystemService()方法这个时候serviceManager就会使用getServicename然后就会调用到native层中的ServiceManagerNative类中的getService(name)方法。第二步ServiceManagerNative会通过Binder发送一条SVG_MGR_GET_SERVICE的指令然后通过svcmgr_handler()调用do_find_service方法去svc_list中查找到相关的service。第三步查找到相应的服务后就会通过Binder将服务传给ServiceManagerNative然后传给serviceManager最后client就可以使用了。注意 服务实在svclist中保存的svclist是一个链表因此客户端调用的服务必须要先注册到svclist中。注册服务过程第一步 service通过调用serviceManager中的addService方法然后调用ServiceManagerNative类中的addservice(name)方法。第二步 ServiceManagerNative会通过Binder发送一条SVG_MGR_ADD_SERVICE的指令然后通过svcmgr_handler()调用do_add_service方法往svc_list中添加相应的service。重点所有的服务都要先注册到svc_list中才能被client调用到。svc_list以linkedlist的形式保存这些服务。Binder结构设计要了解binder的结构设计就要了解Android的体系结构Android是分成application层framework层native层以及内核层Binder设计在每一层上都有不同的抽象。如下图由上图可知Binder的整体设计总共有四层1、Java层AIDL。2、Framework层 Android.os.Binder 。framework层中最重要的数据结构是transaction有一下几个默认的3、Native 层: libBinder.cpp在native层主要是libBinder4、内核层内核层的通信都是通过ioctl来进行的client打开一个ioctl,进入到轮询队列一直阻塞直到时间到或者有消息。5、Binder中使用的设计模式1、代理模式Proxy Pattern 在Android中client不是直接去和binder打交道client直接和Manager交互而manager和managerProxy交互也就是说client是通过managerProxy去和binder进行交互的。同时service也不是直接和binder交互而是通过stub去和binder交互。如下图。2、Bridge Pattern 如下图应用层也就是Java层要使用MediaPlayer,就要调用native层中的MediaPlayer.cpp但是MediaPlay.java不是直接去跟JNI打交道而是通过与MediaPlayerSevice通信从而经过Binder返回的。
