android binder 面试

机制原理

参考

https://www.cnblogs.com/qingchen1984/p/5212755.html

https://www.cnblogs.com/baronzhang/p/8784458.html

面试题

1.全面升级Android面试之Binder面试题集

参考：https://blog.csdn.net/lijizhi19950123/article/details/77920054

什么是Binder

直观来说，Binder是Android中的一个类，它继承了IBinder接口

从IPC角度来说，Binder是Android中的一种跨进程通信方式，Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder，该通信方式在linux中没有

从Android Framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager（ActivityManager、WindowManager，etc）和相应ManagerService的桥梁

从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当你bindService的时候，服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务

为什么要使用Binder？

在传统的Linux上，我们还是有很多选择可以用来实现进程间通信，如管道、SystemV、Socket等。那么Android为什么不使用这些原有的技术，而是要使开发一种新的叫Binder的进程间通信机制呢？

主要有两个方面的原因：

性能方面
在移动设备上（性能受限制的设备，比如要省电），广泛地使用跨进程通信对通信机制的性能有严格的要求，Binder相对出传统的Socket方式，更加高效。Binder数据拷贝只需要一次，而管道、消息队列、Socket都需要2次，共享内存方式一次内存拷贝都不需要，但实现方式又比较复杂。

安全方面
传统的进程通信方式对于通信双方的身份并没有做出严格的验证，比如Socket通信ip地址是客户端手动填入，很容易进行伪造，而Binder机制从协议本身就支持对通信双方做身份校检，因而大大提升了安全性。

还有一些好处，如实现面象对象的调用方式，在使用Binder时就和调用一个本地实例一样。

Binder的线程管理

每个Binder的Server进程会创建很多线程来处理Binder请求，可以简单的理解为创建了一个Binder的线程池吧（虽然实际上并不完全是这样简单的线程管理方式），而真正管理这些线程并不是由这个Server端来管理的，而是由Binder驱动进行管理的。

一个进程的Binder线程数默认最大是16，超过的请求会被阻塞等待空闲的Binder线程。理解这一点的话，你做进程间通信时处理并发问题就会有一个底，比如使用ContentProvider时（又一个使用Binder机制的组件），你就很清楚它的CRUD（创建、检索、更新和删除）方法只能同时有16个线程在跑。

Binder运行机制

Binder基于Client-Server通信模式，除了Client端和Server端，还有两角色一起合作完成进程间通信功能。

Binder通信的四个角色：

Client进程：使用服务的进程。

Server进程：提供服务的进程。

ServiceManager进程：ServiceManager的作用是将字符形式的Binder名字转化成Client中对该Binder的引用，使得Client能够通过Binder名字获得对Server中Binder实体的引用。

Binder驱动：驱动负责进程之间Binder通信的建立，Binder在进程之间的传递，Binder引用计数管理，数据包在进程之间的传递和交互等一系列底层支持。

初次接触这些概念可能会觉得难于理解，读者可以把四个角色和熟悉的互联网进行类比：Server是服务器，Client是客户终端，ServiceManager是域名服务器（DNS），驱动是路由器。这样类比，你很容易就能理解下图：

Binder的工作流程

1 客户端首先获取服务器端的代理对象。所谓的代理对象实际上就是在客户端建立一个服务端的“引用”，该代理对象具有服务端的功能，使其在客户端访问服务端的方法就像访问本地方法一样。

2 客户端通过调用服务器代理对象的方式向服务器端发送请求。

3 代理对象将用户请求通过Binder驱动发送到服务器进程。

4 服务器进程处理用户请求，并通过Binder驱动返回处理结果给客户端的服务器代理对象。

5 客户端收到服务端的返回结果。

实现一个Messenger的步骤

基于消息的进程间通信方式：

服务端进程

需要在服务端创建一个Service来处理客户端的连接请求，同时创建一个Handler并通过它来创建一个Messenger对象，然后在Service的onBind中返回这个Messenger对象底层的Binder即可。

客户端进程

客户端进程中，首先绑定服务端的Service，绑定成功后用服务端返回的IBinder对象创建一个Messenger，通过这个Messenger就可以向服务端发送消息，发送消息的类型为Message对象。如果需要服务端能够回应客户端，就和服务端一样，我们还需要创建一个Handler并创建一个新的Messenger，并把这个Messenger对象通过Message的replyTo参数传递给服务端，服务端通过这个replyTo参数就可以回应客户端。

AIDL的工作流程

服务端

服务端首先要创建一个远程Service用来监听客户端的连接请求，然后创建一个AIDL文件，将暴露给客户端的接口在这个AIDL文件中声明，最后在Service中实现这个AIDL接口即可。

客户端

首先绑定服务端的Service，绑定成功后，将服务端返回的Binder对象转化成AIDL接口所属的类型，接着就可以调用AIDL中的方法了。

AIDL文件支持的数据类型

基本数据类型；

String和CharSequence；

List：只支持ArrayList，里面每个元素都必须被AIDL支持；

Map：只支持HashMap，里面每个元素都必须被AIDL支持，包括key和value；

Parcelable：所有实现了Parcelable接口的对象；

AIDL：所有AIDL接口本身都可以在AIDL文件中使用。

Parcelable和AIDL对象无论是否和当前AIDL文件位于同一个包内，都要显式import进来。
服务端实现需要注意并发处理，可以借助Copy-On-Write容器
服务端实现监听时，监听存储容器使用RemoteCallbackList，系统专门提供用来删除跨进程listener的接口
AIDL的包结构在服务端和客户端要保持一致，否则出错，因为客户端要反序列化服务端中和AIDL接口相关的所有类，如果类的完整路径不一样的话，就无法成功反序列化。
AIDL调用服务端方法后，会挂起等待，如果服务端进行执行大量耗时操作，会导致客户端ANR。解决方法：客户端调用放在非UI线程即可。

Binder对应用开发者的用处

参考
https://blog.csdn.net/universus/article/details/6211589

机制原理

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1.全面升级Android面试之Binder面试题集

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