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【新手入门】Android基础知识（二）：Binder进程间通信，理解Binder工作原理以及Binder实体、Binder引用、Binder代理概念

news 2025/8/18 13:48:36

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C/S通信机制

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Binder通信模型

Binder工作原理

BInder实体、Binder代理、Binder引用

服务调用

服务注册

服务获取

参考资料

Binder是Android平台的一种跨进程通信（ IPC, Inter Process Communication）机制，允许应用间能够以程序调用的方式进行通信，而无须关心消息到底是如何发送和接收的。

C/S通信机制

C/S通信指的就是Client和Server两个进程的通信，但实际通信时除了包含这两个进程，还有一个Service Manager，它用于管理各种服务。

当Server（服务端）想要提供服务，首先需要在Service Manager注册该服务；
当Client（客户端）想要使用Server中的服务时，不能直接访问，而是要从Service Manager获取该服务，才能使用Server所提供的服务，来与Server进行通信。

在引入Binder机制后，客户端、服务端和Service Manager之间不能通过api直接互相访问，而是与内核空间的Binder驱动通过ioctl方式来完成进程间的数据交换。

Binder 实体：也称为Binder node（Binder 节点），由内核中的 Binder 驱动创建，是运行在服务端Server进程中的 Binder 对象。由服务端进程在启动时创建，并注册到 Binder 驱动。
Binder 代理：在用户空间创建，是客户端进程中的Binder对象，代表服务端的 Binder 实体。当客户端需要访问服务时，通过 Binder 驱动获取服务的 Binder 代理。
Binder 引用：由内核中的 Binder 驱动创建，用于引用 Binder 实体，位于内核空间。当客户端首次访问某个服务时，Binder 驱动会创建一个 Binder 引用对象，并将其与对应的 Binder 实体关联。用于维护 Binder 实体的生命周期，确保服务端对象可以被客户端正确访问。

每个节点都可以公开和实现自己的接口。借助代理，客户端可以像调用本地函数一样在节点接口上执行方法。下图展示了此调用的执行方式：

客户端发起请求 → Binder 代理转发请求 → 内核传递请求 → Binder 节点转发请求 → 服务端处理请求 → 返回结果 → 客户端接收结果

假设调用foo()的客户端在进程 A 中运行，而实现foo()的服务器在进程 B 中运行。如上图所示，如需在另一个进程中执行方法，会发生以下情况：

进程 A 中的客户端代码调用进程 A 中的代理代码。进程 A 中的代理代码创建了一个包含以下项的交易：节点的标识符、节点上foo() 方法的标识符、包含实参a和b副本的缓冲区
事务已提交给 Binder 内核驱动程序。
Binder 内核驱动程序确定进程 B 托管该节点。
内核将整个事务复制到进程 B 的地址空间中。
内核在进程 B 中找到一个线程来处理事务，并将事务传递给该线程。
线程解封装事务，找到节点，并将事务发送到节点对象。
节点对象从交易中获取函数标识符，从交易缓冲区中解封 a 和 b，并将 a 和 b 存储在局部变量中。
节点对象在进程 B 中对服务器代码调用 foo(a, b)。
调用的结果在回复事务中返回，该事务会传递给内核驱动程序，然后返回到进程 A 中的调用代理。
代理将该结果返回给进程 A 中的调用方。