Android深入浅出之Binder机制

Android深入浅出之Binder机制
一说明
Android系统最常见也是初学者最难搞明白的就是Binder了，很多很多的Service就是通过Binder机制来和客户端通讯交互的。所以搞明白Binder的话，在很大程度上就能理解程序运行的流程。
我们这里将以MediaService的例子来分析Binder的使用：
         ServiceManager，这是Android OS的整个服务的管理程序
         MediaService，这个程序里边注册了提供媒体播放的服务程序MediaPlayerService，我们最后只分析这个
         MediaPlayerClient，这个是与MediaPlayerService交互的客户端程序
下面先讲讲MediaService应用程序。
二 MediaService的诞生
MediaService是一个应用程序，虽然Android搞了七七八八的JAVA之类的东西，但是在本质上，它还是一个完整的Linux操作系统，也还没有牛到什么应用程序都是JAVA写。所以，MS(MediaService)就是一个和普通的C++应用程序一样的东西。
MediaService的源码文件在：framework\base\Media\MediaServer\Main_mediaserver.cpp中。让我们看看到底是个什么玩意儿！
int main(int argc, char** argv)
{
//FT，就这么简单？？
//获得一个ProcessState实例
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
//得到一个ServiceManager对象
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    MediaPlayerService::instantiate();//初始化MediaPlayerService服务
    ProcessState::self()->startThreadPool();//看名字，启动Process的线程池？
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//将自己加入到刚才的线程池？
}
其中，我们只分析MediaPlayerService。
这么多疑问，看来我们只有一个个函数深入分析了。不过，这里先简单介绍下sp这个东西。
sp，究竟是smart pointer还是strong pointer呢？其实我后来发现不用太关注这个，就把它当做一个普通的指针看待，即sp<IServiceManager>======》IServiceManager*吧。sp是google搞出来的为了方便C/C++程序员管理指针的分配和释放的一套方法，类似JAVA的什么WeakReference之类的。我个人觉得，要是自己写程序的话，不用这个东西也成。
好了，以后的分析中，sp<XXX>就看成是XXX*就可以了。
2.1 ProcessState
第一个调用的函数是ProcessState::self()，然后赋值给了proc变量，程序运行完，proc会自动delete内部的内容，所以就自动释放了先前分配的资源。
ProcessState位置在framework\base\libs\binder\ProcessState.cpp
sp<ProcessState> ProcessState::self()
{
    if (gProcess != NULL) return gProcess;---->第一次进来肯定不走这儿
    AutoMutex _l(gProcessMutex);--->锁保护
    if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;--->创建一个ProcessState对象
return gProcess;--->看见没，这里返回的是指针，但是函数返回的是sp<xxx>，所以
//把sp<xxx>看成是XXX*是可以的
}
再来看看ProcessState构造函数
//这个构造函数看来很重要
ProcessState::ProcessState()
    : mDriverFD(open_driver())----->Android很多代码都是这么写的,稍不留神就没看见这里调用了一个很重要的函数
    , mVMStart(MAP_FAILED)//映射内存的起始地址
    , mManagesContexts(false)
    , mBinderContextCheckFunc(NULL)
    , mBinderContextUserData(NULL)
    , mThreadPoolStarted(false)
    , mThreadPoolSeq(1)
{
if (mDriverFD >= 0) {
//BIDNER_VM_SIZE定义为(1*1024*1024) - (4096 *2) 1M-8K
        mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE,
mDriverFD, 0);//这个需要你自己去man mmap的用法了，不过大概意思就是
//将fd映射为内存，这样内存的memcpy等操作就相当于write/read(fd)了
    }
    ...
}
最讨厌这种在构造list中添加函数的写法了，常常疏忽某个变量的初始化是一个函数调用的结果。
open_driver，就是打开/dev/binder这个设备，这个是android在内核中搞的一个专门用于完成
进程间通讯而设置的一个虚拟的设备。BTW，说白了就是内核的提供的一个机制，这个和我们用socket加NET_LINK方式和内核通讯是一个道理。
static int open_driver()
{
    int fd = open("/dev/binder", O_RDWR);//打开/dev/binder
    if (fd >= 0) {
   ....
        size_t maxThreads = 15;
       //通过ioctl方式告诉内核，这个fd支持最大线程数是15个。
        result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);    }
return fd;
好了，到这里Process::self就分析完了，到底干什么了呢？
         打开/dev/binder设备，这样的话就相当于和内核binder机制有了交互的通道
         映射fd到内存，设备的fd传进去后，估计这块内存是和binder设备共享的

接下来，就到调用defaultServiceManager()地方了。
2.2 defaultServiceManager
defaultServiceManager位置在framework\base\libs\binder\IServiceManager.cpp中
sp<IServiceManager> defaultServiceManager()
{
    if (gDefaultServiceManager != NULL) return gDefaultServiceManager;
    //又是一个单例，设计模式中叫 singleton。
    {
        AutoMutex _l(gDefaultServiceManagerLock);
        if (gDefaultServiceManager == NULL) {
//真正的gDefaultServiceManager是在这里创建的喔
            gDefaultServiceManager = inte易做图ce_cast<IServiceManager>(
                ProcessState::self()->getContextObject(NULL));
        }
    }
   return gDefaultServiceManager;
}
-----》
gDefaultServiceManager = inte易做图ce_cast<IServiceManager>(
                ProcessState::self()->getContextObject(NULL));
ProcessState::self，肯定返回的是刚才创建的gProcess，然后调用它的getContextObject，注意，传进去的是NULL，即0
//回到ProcessState类，
sp<IBinder> ProcessState::getContextObject(const sp<IBinder>& caller)
{
if (supportsProcesses()) {//该函数根据打开设备是否成功来判断是否支持process，
//在真机上肯定走这个
        return getStrongProxyForHandle(0);//注意，这里传入0
    }
}
----》进入到getStrongProxyForHandle，函数名字怪怪的，经常严重阻碍大脑运转
//注意这个参数的命名，handle。搞过windows的应该比较熟悉这个名字，这是对
//资源的一种标示，其实说白了就是某个数据结构，保存在数组中，然后handle是它在这个数组中的索引。--->就是这么一个玩意儿
sp<IBinder> ProcessState::getStrongProxyForHandle(int32_t handle)
{
    sp<IBinder> result;
    AutoMutex _l(mLock);
handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);--》哈哈，果然，从数组中查找对应
索引的资源，lookupHandleLocked这个就不说了，内部会返回一个handle_entry
下面是 handle_entry 的结构
/*
struct handle_entry {
                IBinder* binder;--->Binder
          &n

补充：移动开发 , Android ,