深刻理解Binder机制

首先是我为什么要写这篇文章，有几点原因：其一，市面上能讲清楚Binder的文章很少，而且很多文章会让人看的云里雾里，不知所云；其二，很多同学对这一块也不是很理解，尽管很多人已经工作了很多年。

我特地去查了一下Binder的英文翻译：

Binder机制其实是用于进程间通信的，可以理解为进程之间的粘合剂。

Binder到底是什么？

从机制，模型角度来说：Binder是一种Android中实现跨进程通信(IPC)的方式，用于实现Android中跨进程通信。【Binder机制】

从模型，结构组成来说：Binder是一种虚拟的物理设备驱动，链接Service进程，Client进程和Service Manager进程。【Binder驱动】

从Android代码实现角度来说：Binder是一个类，实现了IBinder接口，是Binder机制的在Android代码中的实现。【Binder类】

本文也将从Binder机制到Binder驱动，再到Binder类来层层深入。

在讲解Binder前，先普及一下linux的一些基础知识：

进程空间划分为用户空间和内核空间，进程之间用户空间的数据不可共享，内核空间数据可以共享。

来看一张图：

进程内用户空间 & 内核空间进行交互需通过 系统调用，主要通过函数：

copy_from_user和copy_to_user。

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。跨进程通信（IPC ）即进程间需进行数据交互、通信。

跨进程通信的基本原理：

IPC其中一种方式就是通过共享内存的方式，但是这种方式需要拷贝两次数据，很明显效率低下。而且接受进程也不知道所需要接受的数据大小，不知道需要多大的缓存，一般是开辟尽量大的空间，很明显会浪费空间。

而 Binder 的作用则是：连接两个进程，实现了mmap()系统调用，主要负责创建数据接收的缓存空间 & 管理数据接收缓存。传统的跨进程通信需拷贝数据2次，但 Binder 机制只需1次，主要是使用到了内存映射。

什么是内存映射？

内存映射在linux操作系统中非常重要，涉及到高效率的跨进程通信和文件操作。

/*** 函数原型*/
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);/*** 具体使用（用户进程调用mmap（））* 下述代码即常见了一片大小 = MAP_SIZE的接收缓存区 & 关联到共享对象中（即建立映射）*/mmap(NULL, MAP_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);/*** 内部原理* 步骤1：创建虚拟内存区域* 步骤2：实现地址映射关系，即：进程的虚拟地址空间 ->> 共享对象* 注： *    a. 此时，该虚拟地址并没有任何数据关联到文件中，仅仅只是建立映射关系*    b. 当其中1个进程对虚拟内存写入数据时，则真正实现了数据的可见*/

在Linux系统下，根据内存映射的本质原理 & 特点，其应用场景在于：

实现内存共享：如跨进程通信
提高数据读 / 写效率：如文件读 / 写操作

文件读/写操作：

传统linux操作系统文件操作流程：

使用内存映射文件读/写操作：

使用了内存映射的跨进程通信：

Binder跨进程通信的核心原理：

模型原理步骤说明：

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