在 Android 中，多进程通信（IPC）的核心机制是 Binder。它是一种基于客户端 / 服务端（C/S）架构的跨进程通信方式，通过内核层的 Binder 驱动实现进程间的数据传递，具有高效、安全、易用等特点，是 Android 系统中最核心的 IPC 手段（如系统服务调用、跨应用组件交互等均依赖 Binder）。

一、为什么需要 Binder？

传统的 IPC 方式（如 Socket、管道、共享内存等）在 Android 场景下存在明显缺陷：

• Socket：基于网络协议，开销大、延迟高，不适合高频通信。
• 共享内存：需要手动处理同步问题，安全性低，且 Android 对进程隔离严格，难以直接使用。
• 管道 / 消息队列：数据传递效率低（需多次内存复制），且不支持跨进程调用方法。

而 Binder 针对 Android 场景优化：

• 高效：通过内存映射（mmap）实现数据 “零拷贝”（仅一次拷贝），比 Socket 快约 10 倍。
• 安全：内置 UID/PID 验证机制，可直接识别进程身份，避免恶意进程伪造通信。
• 易用：支持跨进程直接调用方法（类似本地调用），通过 AIDL 自动生成封装代码，降低开发成本。

二、Binder 的核心组件与角色

Binder 通信涉及 4 个核心角色，形成完整的 C/S 架构：

角色	作用
Client（客户端）	发起跨进程请求的进程（如 App 进程），通过 “代理（Proxy）” 调用远程服务。
Server（服务端）	提供服务的进程（如系统服务进程），通过 “Stub（存根）” 接收并处理请求。
ServiceManager	服务注册与查询的 “中介”（类似 DNS），管理所有服务的 Binder 引用。
Binder 驱动	内核层模块，负责进程间数据转发、权限验证、线程调度等核心工作（核心枢纽）。

三、Binder 多进程通信的底层原理

1. 内存映射（mmap）：高效数据传递的关键

Binder 高效的核心是 内存映射 机制：
当 Client 向 Server 发送数据时，Binder 驱动会在内核空间开辟一块共享内存，Client 将数据拷贝到这块内存后，Server 可直接访问（无需二次拷贝）。相比传统 IPC 的 “用户空间→内核空间→目标用户空间” 两次拷贝，Binder 仅需一次拷贝，大幅提升效率。

2. Binder 通信的完整流程（以 “客户端调用服务端方法” 为例）

步骤 1：服务端注册服务到 ServiceManager

• Server 进程创建 Binder 实体（提供具体服务的对象），并通过 addService() 方法向 ServiceManager 注册，同时传递服务名称（如 “android.os.IServiceManager”）和 Binder 实体的引用。
• ServiceManager 保存 “服务名称→Binder 引用” 的映射关系，供客户端查询。

步骤 2：客户端从 ServiceManager 查询服务

• Client 进程通过服务名称（如 “android.os.ILocationManager”）向 ServiceManager 发起 getService() 请求。
• ServiceManager 查询映射表，返回对应服务的 Binder 代理（Proxy） 给 Client（Proxy 是 Server 端 Binder 实体的远程引用，客户端通过它间接调用服务）。

步骤 3：客户端通过 Proxy 调用远程方法

• Client 调用 Proxy 中的方法（如 getLastLocation()），Proxy 会将方法参数、方法标识（如 AIDL 生成的方法 ID）打包成 Parcel（序列化数据）。
• Proxy 通过 transact() 方法将 Parcel 发送给 Binder 驱动。

步骤 4：Binder 驱动转发请求到服务端

• Binder 驱动接收请求后，验证 Client 权限（通过 UID/PID），若合法则将请求转发给 Server 端的 Binder 实体。
• 同时，Binder 驱动会挂起 Client 进程的当前线程，等待 Server 处理结果。

步骤 5：服务端处理请求并返回结果

• Server 端的 Binder 实体（Stub）通过 onTransact() 方法接收请求，解析 Parcel 中的参数和方法标识，调用本地实现的方法（如实际获取位置的逻辑）。
• 处理完成后，Stub 将结果打包成 Parcel，通过 Binder 驱动返回给 Client 的 Proxy。

步骤 6：客户端接收结果

• Binder 驱动唤醒 Client 挂起的线程，将结果 Parcel 传递给 Proxy。
• Proxy 解析 Parcel 得到结果，返回给 Client 的调用处，完成一次跨进程通信。

四、Binder 与 AIDL 的关系

AIDL（Android 接口定义语言）是 Binder 的 “简化封装工具”：

• 开发者定义 .aidl 文件（声明跨进程接口）后，编译器会自动生成包含 Proxy（客户端）和 Stub（服务端）的 Java 代码。
• Proxy 负责将方法调用打包成 Parcel 并发送请求；Stub 负责接收请求、解析参数并调用实际实现，本质是对 Binder 通信流程的自动化封装。

例如，AIDL 生成的 Stub 类会重写 onTransact() 方法，根据方法 ID 分发请求：

// AIDL 自动生成的 Stub 类（简化版）
public abstract class IMyServiceStub extends Binder implements IMyService {
    @Override
    public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) {
        switch (code) {
            case TRANSACTION_add: // 方法 ID（自动生成）
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                int a = data.readInt();
                int b = data.readInt();
                int result = this.add(a, b); // 调用服务端实现的 add 方法
                reply.writeNoException();
                reply.writeInt(result);
                return true;
            // 其他方法...
        }
        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
    }
}

五、Binder 的安全性保障

• 身份验证：Binder 驱动会自动获取通信双方的 UID/PID（进程身份标识），服务端可通过 getCallingUid()/getCallingPid() 验证客户端权限，拒绝非法访问。
• 权限声明：服务端可在 AndroidManifest 中声明权限（如 android:permission="com.example.MY_PERMISSION"），客户端必须声明对应权限才能通信，否则 Binder 驱动会拦截请求。

六、总结

Binder 是 Android 多进程通信的 “支柱”，通过 内存映射 实现高效数据传递，通过 C/S 架构 + ServiceManager 实现服务注册与调用，通过 AIDL 简化开发。其核心优势（高效、安全、易用）使其成为 Android 系统中最核心的 IPC 机制，支撑了系统服务、跨应用交互等关键功能。理解 Binder 原理，是掌握 Android 多进程开发的基础。