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
前言 隔行如隔山,这句话同样适用于任何时候,即时同一个专业,深入下去的话,差别也是巨大的。今天,讲下自己如何学习binder进程间通信的机制的一些见解。开始的时候,只知道 Binder 是个很底层的东西,甚至对于具体是什么用都不是很清楚。 主要是通过两种方式: 看别人写的Binder博文 目的很简单,大概了解Binder是个什么东西,有哪些核心的东西,对于看源码的时候选择性过滤有帮助,最好是看了后画下思维导图总结下或者可以画下流程图。 看Binder源码 对于切入点的话,从最熟悉的客户端入手;选择
如果你是普通app开发,有可能遇不到跨进程访问数据。在车厂,智能座舱开发,跨进程访问数据是很平常的事,比如车机账户系统,很多模块都要获取当前车机账户信息,那账户系统就会提供相应数据给其他模块,账户系统和其他模块不属于同一个进程,这个时候就出现跨进程场景,Android系统为我们提供了一种技术方案:AIDL
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。
我们通过写一个从服务端(另外一个进程)获取用户名和密码作为demo来进行源码讲解。
工欲善其事必先利其器,磨刀不误砍柴工 最近打算去深读源码,感觉不画图去分析源码根本理不清,也说不清 UML是分析类和类的关系,具体的类内部貌似没有图形机制,没有条件就创造条件呗 借此机会本人自定
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。 (1)线程是进程的一部分 (2)CPU调度的是线程 (3)系统为进程分配资源,不对线程分配资源
在Binder: ServiceManager的获取文章中,分析了ProcessState与IPCThreadState的创建过程。最后在defaultServiceManager中,返回的是持有BpBinder的BpServiceManager对象。
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:
ServiceManager是Binder机制的大管家,管理着android系统的各种Service。service向servicemanager注册,当client需要调用service时,先通过servicemanager查询到该service,client接着再与service通信。这些service有java层的,也有native层的。native层通过BpServiceManager/BnServiceManager实现的service与servicemanager的交互。这次打算聊一聊servicemanager管理java层service是如何实现的。
Android作为移动端操作系统,传统的Linux进程间通信机制不满足于Android,所以开发了一套新的IPC机制,就是Binder机制。
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。
Binder机制核心点就是利用mmap开辟一块空间,使得多个进程可以访问,不仅接收端持有该映射,内核空间也持有,由于相当于内存,所以拷贝只需要一次:从发送端进程的工作内存(用户空间)到主内存(内核空间)的内存映射中,接收端也就相当于接收到了,想要深入理解可以查看Java--深入理解JMM模型、Java并发特性
MediaPlayerService是系统多媒体服务的一种,系统多媒体服务是由一个叫做MediaServer的服务进程提供的,它是一个可执行程序,在Android系统启动时,MediaServer也被启动,它的入口函数如下所示。 frameworks/av/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp
在Kivy中,通过pyjnius扩展能够间接调用Java代码,而pyjnius利用的是Java的反射机制。可是在Python对象和Java对象中转来转去总让人感觉到十分别扭。好在android提供了binder这个进程间通信的功能,Java中的Service也是基于Binder的C++代码封装来实现进程间通信的,这也为从Python代码中绕开pyjnius直接訪问Java代码提供了可能,既然Java的Service是基于C++的封装来实现的,也相同能够在Python中封装相同的C++代码,这篇文章解说了怎样通过binder在Python代码中直接訪问Java的Service。如WifiService。
AIDL 文件 IMyAidlInterface.aidl 在客户端和服务端都有 , 编译时 , 都会在 " build\generated\aidl_source_output_dir\debug\out\kim\hsl\aidl_demo " 目录生成 IMyAidlInterface.java 源文件 ;
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
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。
Binder通信是 Android 系统架构的基础。本文尝试从 AIDL 的使用开始理解系统的 Binder通信。
roid 6.0的源码剖析, 本文深度剖析Binder IPC过程, 这绝对是一篇匠心巨作,从Java framework到Native,再到Linux Kernel,带你全程看Binder通信过程.
对应一个4GB的虚拟地址空间,其中3GB是用户空间,1GB是内核空间,当然内核空间的大小是可以通过参数配置调整的。对于用户空间,不同进程之间彼此是不能共享的,而内核空间却是可共享的。Client进程向Server进程通信,恰恰是利用进程间可共享的内核内存空间来完成底层通信工作的,Client端与Server端进程往往采用ioctl等方法跟内核空间的驱动进行交互。
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。
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。
首先,Android利用Binder进行通信的话,肯定要首先获取Binder对象。
为了使得一个程序能够在同一时间里处理许多用户的要求。即使用户可能发出一个要求,也肯能导致一个操作系统中多个进程的运行(PS:听音乐,看地图)。而且多个进程间需要相互交换、传递信息,IPC方法提供了这种可能。IPC方法包括管道(PIPE)、消息排队、旗语、共用内存以及套接字(Socket)。
右键点击 " aidl " 目录 , 选择 " New / AIDL / AIDL File " 文件 ;
aidl跨进程通信的步骤: 1、创建aidl文件。 2、build后生成aidl对应的java文件。 3、创建服务端Service。 4、创建客户端Activity,bindService(),获取IBinder的proxy 。
在上一篇博客 【Binder 机制】AIDL 分析 ( 创建 AIDL 文件 | 创建 Parcelable 类 | AIDL 中使用 Parcelable 类 | 编译工程生成 AIDL 对应的Java源文件 ) 创建了 AIDL 文件 , 并编译生成了 AIDL 文件对应的 Java 源文件 , 现在开始分析生成在 " AIDL_Demo\app\build\generated\aidl_source_output_dir\debug\out\kim\hsl\aidl_demo " 目录 中的 " IMyAidlInterface.java " 源文件 ;
Tips:4个环节,共计约9小时的精心打磨完成上线,同时也非常感谢参与审稿的同学。
为什么会想写这篇文章,只因为一个error idl.exe E 4928 5836 type_namespace.cpp:130] 'Book' can be an out type, so you must declare it as in, out or inout. 看过上一篇文章Android:IPC之AIDL的学习和总结的同学都知道这是因为在AIDL文件中使用非常规类型作为参数传递的时候没有标记指向tag,那么到底为什么会是这样子的呢,作为一个好奇宝宝我想好好看看。
设计这门语言的目的是为了实现进程间通信,尤其是在涉及多进程并发情况的下的进程间通信IPC。每一个进程都有自己的Dalvik VM实例,都有自己的一块独立的内存,都在自己的内存上存储自己的数据,执行着自己的操作,都在自己的那个空间里操作。每个进程都是独立的,你不知我,我不知你。就像两座小岛之间的桥梁。通过这个桥梁,两个小岛可以进行交流,进行信息的交互。
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。
Binder是Android给我们提供的一种跨进程通信方式。理解Binder能帮助我们更好的理解Android的系统设计,比如说四大组件,AMS,WMS等系统服务的底层通信机制就都是基于Binder机制的。当然了,Binder机制的底层驱动实现很复杂,本文的目的只是为了理清Binder的使用和在应用层的结构和流程,对于Binder在底层是如何实现的,目前能力还没到这一步去分析,不会涉及到。对于这部分,不妨将它看成是一个黑盒子,我们输入什么,然后底层会给我们提供什么。
以下是大多数 Java 程序员在日常生活中使用的 10 种最常见的Java开发工具。如果您正在使用 Java 技术,您应该已经熟悉这些工具,但如果您不熟悉,那么现在是了解和探索它们的好时机。
值得注意的是,在TestLocalService中onBind函数返回的mBinder和TestBindServiceActivity中onServiceConnected中的参数iBinder是相同的:
最近在分析一个运行Android系统的IoT平台,其中包含设备管控和日志服务(Agent)、升级服务(FOTA)、自定义桌面(Launcher)、端上IDS以及前台的图形界面应用等多个前后台进程。在对其中某个功能进行逆向时发现调用链路跨越了多个应用,因此本文就做个简单记录。
Messenger可以翻译为信使,顾名思义,通过它可以在不同进程中传递Message对象,在Message中放入我们需要传递的数据,就可以轻松地实现数据的进程间传递了。Messenger是一种轻量级的IPC方案,它是AIDL在Android中的一种经典实践。
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
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。
1) 父进程通过hanleParentProc(pid)把子进程的pid通过Socket发送给AMS 2)子进程调用handleChildProc函数,做一些通用的初始化,比如启用Binder机制;执行应用程序的入口函数,也就是ActivityThread的Main函数
本文转自 https://juejin.cn/post/6844904058688372750,如有侵权,请联系删除。
在 Android 系统中,进程间通信 (IPC) 是一种很重要的机制。IPC 产生的原因是某些情况下需要在两个进程之间进行一些数据的交换。而在深入学习 Android 的过程中难免会遇到 IPC 的相关问题,比如常见的有在自己的应用程序中读取手机联系人的信息,这就涉及到 IPC 了。因为自己的应用程序是一个进程,通讯录也是一个进程,只不过获取通讯录的数据信息是通过 Content Provider 的方式来实现的。
想写篇关于Binder的文章,可对其一无所知,无从下手。在阅读了大量的优秀文章后,心惊胆战的提笔,不怕文章被贻笑大方,怕的是误人子弟!望各位大佬抽空阅读本文的同时,能够对文章的知识点持怀疑态度,共同探讨,共同进步!
图中我把相关的 jni 里面类也画了出来,这样就能更加明显的看到 java 层和 native 层的对应关系。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云