android binder机制详解

摘要

Binder是android中一个很重要且很复杂的概念,它在系统的整体运作中发挥着极其重要的作用,不过本文并不打算从深层次分析Binder机制,有两点原因:1是目前网上已经有2篇很好的文章了,2是对Binder机制进行深入底层乃至驱动的分析这一过程相当困难且相当耗时,因此并不适合重复造轮子。本文的角度是对Android的Binder机制从整体和概念上进行分析,能够让大家很快明白到底什么是Binder,Binder是干什么的,Binder和应用开发的关系是什么,总之,这篇文章还是很值得去看一看的。

什么是Binder

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

2. 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

3. 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

4. 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Android内核要使用Binder

Android中有大量的CS(Client-Server)应用方式,这就要求Android内部提供IPC方法,而linux所支持的进程通信方式有两个问题:性能和安全性。

目前linux支持的IPC包括传统的管道,System V IPC(消息队列/共享内存/信号量),以及socket,但只有socket支持Client-Server的通信方式,由于socket是一套通用的网络通信方式,其传输效率低下切有很大的开销,比如socket的连接建立过程和中断连接过程都是有一定开销的。消息队列和管道采用存储-转发方式,即数据先从发送方缓存区拷贝到内核开辟的缓存区中,然后再从内核缓存区拷贝到接收方缓存区,至少有两次拷贝过程。共享内存虽然无需拷贝,但控制复杂,难以使用。

在安全性方面,Android作为一个开放式,拥有众多开发者的的平台,应用程序的来源广泛,确保智能终端的安全是非常重要的。终端用户不希望从网上下载的程序在不知情的情况下偷窥隐私数据,连接无线网络,长期操作底层设备导致电池很快耗尽等等。传统IPC没有任何安全措施,完全依赖上层协议来确保。首先传统IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID(用户ID/进程ID),从而无法鉴别对方身份。Android为每个安装好的应用程序分配了自己的UID,故进程的UID是鉴别进程身份的重要标志。使用传统IPC只能由用户在数据包里填入UID/PID,但这样不可靠,容易被恶意程序利用。可靠的身份标记只有由IPC机制本身在内核中添加。其次传统IPC访问接入点是开放的,无法建立私有通道。比如命名管道的名称,system V的键值,socket的ip地址或文件名都是开放的,只要知道这些接入点的程序都可以和对端建立连接,不管怎样都无法阻止恶意程序通过猜测接收方地址获得连接。

基于以上原因,Android需要建立一套新的IPC机制来满足系统对通信方式,传输性能和安全性的要求,这就是Binder。Binder基于 Client-Server通信模式,传输过程只需一次拷贝,为发送发添加UID/PID身份,既支持实名Binder也支持匿名Binder,安全性高。下图为Binder通信过程示例:

参考:

1. http://www.cnblogs.com/innost/archive/2011/01/09/1931456.html

2. http://blog.csdn.net/universus/article/details/6211589

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏程序你好

微服务架构与传统SOA几个主要区别

1202
来自专栏Albert陈凯

2018-06-21Spring 技术栈

原文地址:https://juejin.im/post/5b2b020351882574b4094da0?utm_source=gold_browser_ext...

1012
来自专栏知晓程序

晓快讯 | 亲测!Google 版小程序终于能用了,和微信小程序比如何?

千呼万唤之下,号称「Google 版小程序」的 Instant App,最近终于面向用户开放使用了。

1355
来自专栏Web项目聚集地

从零学习Spring(一)

今天我们便踏上Spring框架的学习之路,熟悉此公众号的读者知道,公众号正在连载关于MyBatis,Spring MVC,Spring Boot框架的教程。如果...

4201
来自专栏java思维导图

微服务架构的服务与发现-Spring Cloud

简单来说,服务化的核心就是将传统的一站式应用根据业务拆分成一个一个的服务,而微服务在这个基础上要更彻底地去耦合(不再共享DB、KV,去掉重量级ESB),并且强调...

1115
来自专栏程序你好

流行的9个Java框架介绍: 优点、缺点等等

在2018年,Java仍然是世界上最流行的编程语言。它拥有一个巨大的生态系统,在全世界有超过900万Java开发人员。虽然Java不是最直接的语言,但是您不需要...

2002
来自专栏java一日一条

调查:Java程序员最亲睐的Web框架

只有少数几种语言像Java一样提供了各种各样的web框架,上面的统计图就是一个证据。下面是其他开发者所使用web框架列表:

1531
来自专栏Java架构师历程

springcloud(二):注册中心Eureka

Eureka是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品,它提供了完整的Service Registry和Service Discovery实现。也是sp...

1131
来自专栏琯琯博客

awesome-java-cn

Java 资源列表,内容包括:构建工具、数据库、框架、模板、安全、代码分析、日志、第三方库、书籍、Java 站点等等。 古董级工具 这些工具伴随着Java一起出...

6668
来自专栏java一日一条

调查:Java程序员最亲睐的Web框架

只有少数几种语言像Java一样提供了各种各样的web框架,上面的统计图就是一个证据。下面是其他开发者所使用web框架列表:

1642

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券