原文链接 http://www.rogerblog.cn/2017/01/03/Binder/
注：以下为加速网络访问所做的原文缓存，经过重新格式化，可能存在格式方面的问题，或偶有遗漏信息，请以原文为准。
关于 Binder 的一些知识点
Binder 作为 Android 底层最重要的 IPC 的方式，其重要性不言而喻，而它所覆盖的知识点又非常的复杂繁琐。记录一下关于 Binder 的一些知识点和要点，以便将来复习方便。
Binder 的作用是什么？
在 Android 启动的时候，Zygote 进程孵化出第一个子进程叫 SystemServer，很多的系统服务都是运行在这个进程的线程中，而我们的各个应用都运行在自己独立的进程中，当应用需要与系统服务进行交互的时候，就需要用到进程间通信，Binder 就是在 Android 中实现的进程通信方式。
Binder 机制是如何实现的？
Binder 主要由四个主要部分构成： Client , Service , ServiceManager , Binder驱动程序。
顾名思义，Client 就是客户端，发起访问的一方，Serivce 就是服务端，被调用的一方， ServiceManager 类似于一个电话簿，维护了一份所有 Service 的列表，而 Binder 驱动程序则是整个 Binder 机制的核心，它是一段运行在内核空间的代码，通过 "/dev/binder" 这个文件在内核空间和用户空间来回搬数据，实现进程间的通信。
在 Android Framewrok 中 Binder 的架构如下图所示(图片来自于Link)：
客户端需要调用远程服务的时候，会初始化一个连接，并 block 住自己，等待服务端返回。在服务端，通过线程池的方式来响应请求。如上图所示，Client 通过 Proxy 来完成与 Binder Driver 进行的交互。Process B 是系统服务进程，在这个进程里面维护着多个 binder Thread，直到达到设置的线程上限。客户端主要和 Proxy 交互，服务端主要和 Stub 交互， Proxy 和 Stub 可以理解为一个相同的接口，定义了客户端和服务端相互调用的相同的接口。
从 Framework 角度出发 Binder 的机制大概就是如此，如果要深入到 Native 层的话可以参考 gityuan 的博客，比较深入的说明了 Binder 内核的机制Link
AIDL 原理解析
利用 AIDL 实现 IPC ，原理还是利用 Framework Binder 的架构。写好的 AIDL 文件会被自动编译成一个 java 文件。例如我们写了一个如下的 AIDL 文件：
package com.roger.aidl; interface mInterface{ void invokTest(); }编译后在 gen 目录会生成一个 java 类：
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: F:\\Romworkspace\\APP SDK\\testworkspace\\AidlDemo_client\\src\\com\\roger\\aidl\\mInterface.aidl
*/
package com.roger.aidl;
public interface mInterface extends android.os.IInterface {
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.roger.aidl.mInterface {
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.roger.aidl.mInterface";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.roger.aidl.mInterface interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.roger.aidl.mInterface asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof com.roger.aidl.mInterface))) {
return ((com.roger.aidl.mInterface) iin);
}
return new com.roger.aidl.mInterface.Stub.Proxy(obj);
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return this;
}
@Override
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
switch (code) {
case INTERFACE_TRANSACTION: {
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_invokTest: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
this.invokTest();
reply.writeNoException();
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.roger.aidl.mInterface {
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote) {
mRemote = remote;
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
return DESCRIPTOR;
}
@Override
public void invokTest() throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_invokTest, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
static final int TRANSACTION_invokTest = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}
public void invokTest() throws android.os.RemoteException;
}
这个 AIDL 文件客户端和服务端都会有相同的一份，为的是在通信的时候会有相同的接口回调。而明显客户端和服务端都只用到其中对应的部分。对于 Client 来说，使用到的是 Proxy 这个类。
看到 Activity 中的代码：
public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
Log("connect service");
mService = mInterface.Stub.asInterface(service);
}
在绑定服务成功后，我们首先调用到 asInterface 这个方法将一个 IBinder 类型的 service 传进来，由于 this.attachInterface(this, DESCRIPTOR) 是构造 Stub() 调用的，所以只是在 service 端能调用到， client 调用 queryLocalInterface() 会返回 null ，从而在 client 端使用的是 Proxy ，我们看到 Proxy 类：
private static class Proxy implements com.roger.aidl.mInterface {
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote) {
mRemote = remote;
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
return DESCRIPTOR;
}
@Override
public void invokTest() throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_invokTest, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
通过获取到的 IBinder，就是我们绑定服务成功后回调获得的 IBinder，生成了一个 Proxy 类，当 Client 调用 invokTest() 方法时，通过 IBinder 的 transact() 方法将数据传输给服务端，并把线程锁住。此时，通过 Binder 驱动的层层调用，会来到 Stub 类的 onTransact 方法：
@Override
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
switch (code) {
case INTERFACE_TRANSACTION: {
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_invokTest: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
this.invokTest();
reply.writeNoException();
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
看到调用到了 this.invokTest(); ，其实就是我们在写服务端的时候调用的方法：
private final mInterface.Stub mBinder = new mInterface.Stub() {
public void invokTest() throws RemoteException {
// TODO Auto-generated method stub
Log.e(TAG, "remote call from client! current thread id = "
+ Thread.currentThread().getId());
}
};
这样来看，一步步调用到服务端的方法实现，完成 IPC 调用。