Android 四大组件：activity显示，service后台服务，broadcast通信, contentProvider 数据共享.
相关系列文章：
Activity总结和补充:https://www.jianshu.com/p/bd31881c28fc
Android Binder&Aidl理解和补充:https://www.jianshu.com/p/eb791ae04e2f
Service史上最全面解析》理解和补充: https://www.jianshu.com/p/444af9739135
Handler总结和补充:https://w独立进程ww.jianshu.com/p/a041c41af27d

目录

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前言

下面这篇是读过的最好的关于binder和aidl的blog。
Android：远程服务Service（含AIDL & IPC讲解） https://www.jianshu.com/p/34326751b2c6。
图文详解 Android Binder跨进程通信的原理:https://www.jianshu.com/p/4ee3fd07da14.
重点是aidl的使用blog,binder仅仅为了更好的理解aidl.
下文是对上面blog的一些补充.

1 什么是binder

1.1 定义和作用
Binder是一套实现进程通信的系统,它自己通过一层一层的调用实现，参见文末附录。binder是client-server结构，给应用层client,server两个进程提供了注册，发送和接收的接口.
binder系统内部通过优化的共享内存机制,实现了发送和接收，对应用层透明。实际应用中，通常使用基于binder实现的aidl进行进程通信，所以binder接口通常对用户也是透明.
1.2 Binder跨进程原理
对于进程之间来说，用户空间的数据不可共享，内核空间的数据可共享.所以跨进程通信原理,是在内核空间进行数据交换.
内核内存是所有进程共享的，不区分进程，所以不存在某个进程自己的内核内存.
内核内存由内核页表管理，内核页表保存在内核的mm_struct中.所有进程的内核页表是一样的，进程页表是不一样的.

2 Binder 模块

Binder采用cs结构.

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3 使用binder实现通信

这节代码是为了将binder机制将清楚，实际应用层通常并不直接使用binder接口函数.而是使用基于binder实现的aidl，即第5节的内容。
binder原理参见https://www.jianshu.com/p/4ee3fd07da14，本节是binder的实现.
上面blog的代码分析有些复杂，需要先看下面的例子之后，再看上面blog的代码分析.

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public class GameService extends Service {
    private Binder mBinder = new Binder() {
    };
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder;
    }
}
private Binder mBinder = new Binder() {
    @Override
    protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
    if (code ==1 ) {
      String _arg0;
      _arg0 = data.readString();
      int _result = getGamePrice(_arg0);
      reply.writeInt(_result);
    }
    ......//other case
}
public int getGamePrice(String name) {
      int price = -1;
      if ("逃生2".equals(name)) {
          price = 88;
       } else if ("饥荒".equals(name)) {
          price = 24;
      }
          return price;
    }
};

在Androidmanifest.xml 中添加service,Service manager管理Androidmanifest.xml 中的service。

        <service
            android:name="com.smartwork.bindertest.GameService"
            android:process=":remote">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.bind.gameservice" />
            </intent-filter>
        </service>

3.2 client bindService & 调用server service 函数

1. bindService: 客户端想和服务端通信,通过Service Manager查找到服务端的Binder，通过callback函数返回.

    String action = "android.intent.action.bind.gameservice";
    Intent intent = new Intent(action);
    bindService(intent, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
    private IBinder mRemote = null;
    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mRemote = service;
        }
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            mRemote = null;
        }
    };

2. client 调用server 函数，或者说通过transact向server发送数据
   客户端通过调用transact()方法，将要请求的内容发送到服务段，通过code(1)区分不同server 函数。

    private int getPrice(String name) throws RemoteException {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        int _result;
        try {
            mRemote.transact(1, _data, _reply, 0);
            _result = _reply.readInt();
        }  finally {......        
        }
        return _result;
    }

小结：server: 新建service,在service中创建binder,在service中实现业务逻辑函数;将service 添加到Androidmanifest.xml.Service manager start service.
client: bindService 查询Service manager获取binder;通过transact发送，server通过onTransact接收.

4 binder与共享内存的区别

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linux的进程通信机制有管道，消息队列，共享内存，套接字。binder是andrid特有的进程通信机制.它是对共享内存做的改进.

1. 效率：消息队列、Socket和管道，需要两次内核拷贝.Binder需要一次。使用copy_from_user将data写到内核.
   copy_from_user是用户态内存拷贝到内核态内存.mmap不需要拷贝,用户态进程可以直接读写内核内存.
   两个进程都使用mmap就是共享内存。一个使用copy_from_user，一个使用mmap就是binder，这样区分开了client和server.
2. 稳定性：上面说到共享内存的性能优于Binder，那为什么不采用共享内存呢?因为共享内存需要处理并发同步问题，容易出现死锁和资源竞争，稳定性较差。Binder基于C/S架构 ，Server端与Client端相对独立，稳定性较好。
   共享内存是需要同步的，binder是cs结构不需要考虑共享内存的同步问题，client write之后read阻塞等待结果.
3. 安全性：传统Linux IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID，从而无法鉴别对方身份；而Binder机制为每个进程分配了UID/PID，且在Binder通信时会根据UID/PID进行有效性检测.

5 Aidl

QA: binder与aidl的关系 ?
aidl的底层是用binder实现的.有binder 跨进程通信，为什么还用aidl呢？因为aidl对binder做了封装，使用方便。
5.1 aidl的原理：只要按照规范写一个.aidl文件,编译之后自动创建一个与aidl同名的.java文件,里面已经帮我们自动写好一堆东东,这些标准化的东西,用模板自动生成即可,让开发者尽量关注功能实现上.
真是实现通信的是aidl编译之后，自动生成的java文件.java文件就是自动写好的binder使用框架.
aidl一定记住一点：aidl编译出来的stub就是binder（实际是binder的子类,proxy是stub的内部类）
5.2 aidl 结构图
代理模式示意图如下，aidl就属于代理模式.

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aidl示意图如下，aidl就是统一接口，stubproxy 是proxy,stub是subjecImpl. binder没有统一接口.

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interface MyAidl{    
    int getId();  
    void setId(int id);  
  }  

2. server实现被调用的Remote Service（提供可实例化的Stub对象）

public class TaskService extends Service {
    ...... 
    private finalITaskService.Stub mTaskServiceBinder =new ITaskService.Stub() { 
       public int getPid() {
           return Process.myPid();
       }
    };

在AndroidManifest.xml文件里将Service声明出来,让系统里其他部分可以调用到.这个就是向service Manager注册binder(binder在service中).

<application
…
    <service android:name=".TaskService">
    <intent-filter>
    <action android:name="org.lianlab.services.ITaskService"/>
    </intent-filter>
    </service>
</application>

3. client bind Service&调用Remote Service
   bindService的回调mTaskConnection获取stub.proxy. mTaskService.getPid的本质是stub.proxy通过binder 的transact发送,server 通过onTransact接收.

bindService(new Intent(ITaskService.class.getName()),mTaskConnection,
                    Context.BIND_AUTO_CREATE);
mPid = mTaskService.getPid();  

5.4 aidl生成的stub 类(java binder 类)解析

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aidl结构图1

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binderProxy.BookManager.Stub.Proxy =BookManager.Stub
（代理-桩的设计理念）,前者放在client,后者在server客户端最终通过这个类与服务端进行通信 |

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