1.Binder是什么?

• 機(jī)制：Binder是一種進(jìn)程間通信機(jī)制。
• 驅(qū)動：Binder是一個虛擬物理設(shè)備驅(qū)動
• 應(yīng)用層：Binder是一個能夠發(fā)起通信的java類

2.多進(jìn)程的使用以及優(yōu)勢

虛擬機(jī)分配給各個進(jìn)程的運行內(nèi)存是有限制的，LMK也會優(yōu)先回收對系統(tǒng)資源占用多的進(jìn)程

• 突破進(jìn)程內(nèi)存限制
• 功能穩(wěn)定性 ，獨立的通信進(jìn)程保持長連接的穩(wěn)定性。（極光推送，百度定位）
• 規(guī)避系統(tǒng)內(nèi)存泄漏：獨立的WebView進(jìn)程阻隔內(nèi)存泄漏導(dǎo)致的問題。
• 隔離風(fēng)險，對于不穩(wěn)定的功能放入到獨立進(jìn)程，避免導(dǎo)致主進(jìn)程的崩潰.

3.Linux中進(jìn)程間的通信機(jī)制有哪些?與傳統(tǒng)的IPC機(jī)制相比，有哪些優(yōu)勢？

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Binder 共享內(nèi)存 socket 管道 消息隊列 信號 ，信號量

• Binder：拷貝一次+內(nèi)存映射 基于CS架構(gòu)，易用性強(qiáng)（Service>>binder >>分配uid 【如果是惡意軟件，通過uid找到，很安全】） ，雙向通信

• 共享內(nèi)存: 無需拷貝 控制復(fù)雜，易用性差 （多線程使用同一塊內(nèi)存時，可能出現(xiàn)死鎖，數(shù)據(jù)不同步問題，訪問接入點事開放的，不安全） mmap原理實現(xiàn) ，雙向通信

• socket : 拷貝二次 基于CS架構(gòu)，效率低，開銷大 （訪問接入點是開放的，不安全），雙向通信

• 管道Pipe： 拷貝二次，數(shù)據(jù)傳輸也是單向的，一個進(jìn)程向管道寫入數(shù)據(jù)，另一個進(jìn)程從管道讀取數(shù)據(jù).
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• 消息隊列：拷貝二次,消息隊列是消息的鏈表，存放在內(nèi)核中，每個消息隊列都有隊列id來標(biāo)識，獨立與發(fā)送和接收進(jìn)程，進(jìn)程終止時，消息隊列中的內(nèi)容不會被刪除，也可以實現(xiàn)隨機(jī)查詢，消息不一定要以先進(jìn)先出的次序讀取，也可以按照消息的類型或者優(yōu)先級讀取.
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• 信號 （比如Vsync）是基于事件的異步通知，而不是數(shù)據(jù)的拷貝,當(dāng)某個時間發(fā)生時，內(nèi)核會向目標(biāo)進(jìn)程發(fā)送一個信號，信號會被添加到目標(biāo)進(jìn)程的信號隊列中，當(dāng)進(jìn)程從內(nèi)核態(tài)返回用戶態(tài)時，內(nèi)核會檢查信號隊列，并根據(jù)注冊的信號處理函數(shù)來處理信號.【無需拷貝】

注意：有些資料說是4次拷貝（發(fā)送進(jìn)程的用戶空間>>發(fā)送進(jìn)程內(nèi)核空間緩沖區(qū)>>內(nèi)存>>用戶進(jìn)程內(nèi)核緩沖區(qū)>>用戶進(jìn)程用戶空間），也可以簡化為2次拷貝（用戶空間 >>內(nèi)核緩沖區(qū)>>用戶空間）

4.Binder通信原理（一次拷貝+ 內(nèi)存映射）

• 具體過程：

1. 數(shù)據(jù)接收方進(jìn)程在初始化的時候，會直接調(diào)用mmap函數(shù)，通過Binder驅(qū)動，提前在內(nèi)核空間開辟一塊共享的物理內(nèi)存，并映射到自己的用戶空間.
2. 發(fā)送方進(jìn)程（無需通過Binder驅(qū)動在內(nèi)核開辟共享的物理內(nèi)存）將數(shù)據(jù)直接拷貝到這一塊內(nèi)核緩沖區(qū)，由于接收方的用戶空間已經(jīng)映射了同一塊內(nèi)核緩沖區(qū)，它無需再次拷貝，可以直接讀取.

• 在完整的一次Binder遠(yuǎn)程方法調(diào)用中，客戶端和服務(wù)端的角色是動態(tài)轉(zhuǎn)換的

4. 當(dāng)發(fā)起請求時：客戶端是數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)程，服務(wù)端（AMS）是數(shù)據(jù)接收進(jìn)程。
5. 當(dāng)返回結(jié)果時：服務(wù)端（AMS）是數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)程，客戶端是數(shù)據(jù)接收進(jìn)程。

這就好比雙方在翻譯官（內(nèi)核）的辦公室里放了一個共享的公文袋（內(nèi)核緩沖區(qū)） 。客戶端直接把文件放進(jìn)公文袋，服務(wù)端伸手就從同一個袋子里拿，省去了翻譯官中間轉(zhuǎn)交的步驟。

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5.MMAP（Memory Map）內(nèi)存映射的原理

• 虛擬內(nèi)存劃分
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• 內(nèi)存映射原理？

內(nèi)存映射簡單的講：數(shù)據(jù)接收方進(jìn)程在進(jìn)程是初始化內(nèi)核空間的一塊內(nèi)存區(qū)域映射到自己內(nèi)核空間，映射關(guān)系建立后，用戶對這塊內(nèi)存區(qū)域的修改可以直接反應(yīng)到內(nèi)核空間；反之內(nèi)核空間對這段區(qū)域的修改也能直接反應(yīng)到用戶空間提高了通信速度。

6.Binder通過Java代碼是如何實現(xiàn)的呢？

6.1.服務(wù)端，客戶端BookManager.aidl文件，根據(jù)aidl接口，系統(tǒng)自動幫忙生成Stub類繼承Binder并實現(xiàn)BookManager接口【服務(wù)端和客戶端生成的代碼是一樣的，只是調(diào)用邏輯不一樣而已】

interface BookManager{
     List<Book> getBookList();
}

6.2.根據(jù)aidl接口，自動生成BookManager.java類（aidl就是對binder的封裝）

//SDK提供
public interface IBinder {
   int FIRST_CALL_TRANSACTION = 1;
    boolean isBinderAlive();
}
//SDK提供
public class Binder implements IBinder {
    public boolean isBinderAlive() {
        throw new RuntimeException("Stub!");
    }
}
 //SDK提供
public interface IInterface {
    IBinder asBinder();
}

 //系統(tǒng)生成
public interface BookManager extends android.os.IInterface {

      public static abstract class Stub extends Binder implements BookManager {
           //自動生成的TRANSACTION_getBookList  
            static final int  TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
             private static final  String DESCRIPTOR = "com.lypeer.ipcclient.BookManager";  
             public Stub() {
                this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
             }
             //把IBinder對象轉(zhuǎn)BookManager接口的,如果需要的話，就生成一個Proxy代理類
             public static BookManager asInterface(IBinder obj) {
                 if ((obj == null)) {
                      return null;
                 }
                //此處得到的iin==null
                android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);//iin ==null
                if (((iin != null) && (iin instanceof BookManager))) {
                   return ((com.lypeer.ipcclient.BookManager) iin); //null
                }
                 //因為iin==null，所以此處只會生成一個代理類
                 return new com.lypeer.ipcclient.BookManager.Stub.Proxy(obj);   
             }  
             //返回IBinder的實現(xiàn)類
             public android.os.IBinder asBinder() {
                return this;
              }
   
            private static class Proxy implements BookManager{
                private android.os.IBinder mRemote;
                 Proxy(android.os.IBinder remote) {
                      mRemote = remote;
                 }
                 public IBinder asBinder()  {
                    return mRemote;
                 } 
                //客戶端調(diào)用getBookList
                 public   List<Book> getBookList() {
                       Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                       Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                       List<Book> _result;
                         try {
                              _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                               //直接調(diào)用服務(wù)端transact方法
                               boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBooks, _data, _reply, 0);
                               if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
                                   return getDefaultImpl().getBookList();
                               }
                               _reply.readException();
                               _result = _reply.createTypedArrayList(com.lypeer.ipcclient.Book.CREATOR);
                              }finally{
                               _reply.recycle();
                               _data.recycle();
                          }
                         return _result;
                  }
           }
            // 服務(wù)端執(zhí)行onTransact根據(jù)code碼進(jìn)行處理
            public boolean onTransact(int code,Parcel data ,Parcel reply,int flags){
                    java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
                    switch(code){
                         case TRASACTION_getBookLIst:{
                                //檢查客戶端調(diào)用的接口是否與服務(wù)端提供的接口一致
                                data.enforceInterface(descriptor);
                                List<com.lypeer.ipcclient.Book> _result = this.getBookList();
                                reply.writeNoException();
                                reply.writeTypedList(_result);
                                return true;
                         }
                     }
            }
      }
}

6.3.客戶端調(diào)用

public class AIDLActivity extends AppCompatActivity {
      private BookManager mBookManager = null;
      protected void onStart() {
           attemptToBindService();
    }

   //嘗試與服務(wù)器建立連接
   private void attemptToBindService() {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setAction("com.lypeer.aidl");
        intent.setPackage("com.lypeer.ipcserver");
        bindService(intent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }
      private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            Log.e(getLocalClassName(), "service connected");
            mBookManager = BookManager.Stub.asInterface(service); //得到Proxy對象
            mBound = true;
            if (mBookManager != null) {
                try {
                    mBooks = mBookManager.getBooks();
                    Log.e(getLocalClassName(), mBooks.toString());
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
         }
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            Log.e(getLocalClassName(), "service disconnected");
            mBound = false;
        }
    };
    //mBookManager.getBookList>>Proxy.getBookList>>Proxy.mRemote.onTransact(Stub.TRANSACTION_getBookList)
    public getBookList(){
           if(mBookManager!=null){
              //回調(diào)Proxy類中的getBookList();
              mBookManager.getBookList();
           }
    }
}

6.4.服務(wù)端實現(xiàn)代碼

public class AIDLService extends Service{
        //包含Book對象的list
       private List<Book> bookList = new ArrayList<>();
        //實現(xiàn)抽象類Stub，Stub實現(xiàn)了BookManager接口
       private final BookManager.Stub mBookManager=new BookManager.Stub(){
               public List<Book> getBookList(){
                    return bookList;
               }
        }
       public void onCreate() {
            Book book = new Book();
            book.setName("Android開發(fā)藝術(shù)探索");
            book.setPrice(28);
            bookList.add(book);
            super.onCreate();
      }
      public IBinder onBind(Intent intent) {
          return mBookManager;
      }
}