作者：Gityuan
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在開始回答 前，先簡單概括性地說說Linux現有的所有進程間IPC方式：

1. 管道：在創建時分配一個page大小的內存，緩存區大小比較有限；
2. 消息隊列：信息復制兩次，額外的CPU消耗；不合適頻繁或信息量大的通信；
3. 共享內存：無須復制，共享緩沖區直接付附加到進程虛擬地址空間，速度快；但進程間的同步問題操作系統無法實現，必須各進程利用同步工具解決；
4. 套接字：作為更通用的接口，傳輸效率低，主要用于不通機器或跨網絡的通信；
5. 信號量：常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
6. 信號: 不適用于信息交換，更適用于進程中斷控制，比如非法內存訪問，殺死某個進程等；

Android的內核也是基于Linux內核，為何不直接采用Linux現有的進程IPC方案呢，難道Linux社區那么多優秀人員都沒有考慮到有Binder這樣一個更優秀的方案，是google太過于牛B嗎？事實是真相并非如此，請細細往下看，您就明白了。

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接下來正面回答這個問題，從5個角度來展開對Binder的分析：

（1）從性能的角度
數據拷貝次數：Binder數據拷貝只需要一次，而管道、消息隊列、Socket都需要2次，但共享內存方式一次內存拷貝都不需要；從性能角度看，Binder性能僅次于共享內存。

（2）從穩定性的角度
Binder是基于C/S架構的，簡單解釋下C/S架構，是指客戶端(Client)和服務端(Server)組成的架構，Client端有什么需求，直接發送給Server端去完成，架構清晰明朗，Server端與Client端相對獨立，穩定性較好；而共享內存實現方式復雜，沒有客戶與服務端之別， 需要充分考慮到訪問臨界資源的并發同步問題，否則可能會出現死鎖等問題；從這穩定性角度看，Binder架構優越于共享內存。

僅僅從以上兩點，各有優劣，還不足以支撐google去采用binder的IPC機制，那么更重要的原因是：

（3）從安全的角度
傳統Linux IPC的接收方無法獲得對方進程可靠的UID/PID，從而無法鑒別對方身份；而Android作為一個開放的開源體系，擁有非常多的開發平臺，App來源甚廣，因此手機的安全顯得額外重要；對于普通用戶，絕不希望從App商店下載偷窺隱射數據、后臺造成手機耗電等等問題，傳統Linux IPC無任何保護措施，完全由上層協議來確保。

Android為每個安裝好的應用程序分配了自己的UID，故進程的UID是鑒別進程身份的重要標志，前面提到C/S架構， Android系統中對外只暴露Client端，Client端將任務發送給Server端，Server端會根據權限控制策略，判斷UID/PID是否滿足訪問權限，目前權限控制很多時候是通過彈出權限詢問對話框，讓用戶選擇是否運行。Android 6.0，也稱為Android M，在6.0之前的系統是在App第一次安裝時，會將整個App所涉及的所有權限一次詢問，只要留意看會發現很多App根本用不上通信錄和短信，但在這一次性權限權限時會包含進去，讓用戶拒絕不得，因為拒絕后App無法正常使用，而一旦授權后，應用便可以胡作非為。

針對這個問題，google在Android M做了調整，不再是安裝時一并詢問所有權限，而是在App運行過程中，需要哪個權限再彈框詢問用戶是否給相應的權限，對權限做了更細地控制，讓用戶有了更多的可控性，但 同時也帶來了另一個用戶詬病的地方，那也就是權限詢問的彈框的次數大幅度增多。對于Android M平臺上，有些App開發者可能會寫出讓手機異常頻繁彈框的App，企圖直到用戶授權為止，這對用戶來說是不能忍的，用戶最后吐槽的可不光是App，還有Android系統以及手機廠商，有些用戶可能就跳果粉了，這還需要廣大Android開發者以及手機廠商共同努力，共同打造安全與體驗俱佳的Android手機。

Android中權限控制策略有SELinux等多方面手段，下面列舉從Binder的一個角度的權限控制：
Android源碼的Binder權限是如何控制？ -Gityuan的回答

傳統IPC只能由用戶在數據包里填入UID/PID；另外，可靠的身份標記只有由IPC機制本身在內核中添加。其次傳統IPC訪問接入點是開放的，無法建立私有通道。從安全角度，Binder的安全性更高。

說到這，可能有人要反駁，Android就算用了Binder架構，而現如今Android手機的各種流氓軟件，不就是干著這種偷窺隱射，后臺偷偷跑流量的事嗎？沒錯，確實存在，但這不能說Binder的安全性不好，因為Android系統仍然是掌握主控權，可以控制這類App的流氓行為，只是對于該采用何種策略來控制，在這方面android的確存在很多有待進步的空間，這也是google以及各大手機廠商一直努力改善的地方之一。在Android 6.0，google對于app的權限問題作為較多的努力，大大收緊的應用權限；另外，在 Google舉辦的Android Bootcamp 2016大會中，google也表示在Android 7.0 （也叫Android N）的權限隱私方面會進一步加強加固，比如SELinux，Memory safe language(還在research中)等等，在今年的5月18日至5月20日，google將推出Android N。

話題扯遠了，繼續說Binder。

（4）從語言層面的角度
大家多知道Linux是基于C語言(面向過程的語言)，而Android是基于Java語言(面向對象的語句)，而對于Binder恰恰也符合面向對象的思想，將進程間通信轉化為通過對某個Binder對象的引用調用該對象的方法，而其獨特之處在于Binder對象是一個可以跨進程引用的對象，它的實體位于一個進程中，而它的引用卻遍布于系統的各個進程之中。可以從一個進程傳給其它進程，讓大家都能訪問同一Server，就像將一個對象或引用賦值給另一個引用一樣。Binder模糊了進程邊界，淡化了進程間通信過程，整個系統仿佛運行于同一個面向對象的程序之中。從語言層面，Binder更適合基于面向對象語言的Android系統，對于Linux系統可能會有點“水土不服”。

另外，Binder是為Android這類系統而生，而并非Linux社區沒有想到Binder IPC機制的存在，對于Linux社區的廣大開發人員，我還是表示深深佩服，讓世界有了如此精湛而美妙的開源系統。也并非Linux現有的IPC機制不夠好，相反地，經過這么多優秀工程師的不斷打磨，依然非常優秀，每種Linux的IPC機制都有存在的價值，同時在Android系統中也依然采用了大量Linux現有的IPC機制，根據每類IPC的原理特性，因時制宜，不同場景特性往往會采用其下最適宜的。比如在 Android OS中的Zygote進程的IPC采用的是Socket（套接字）機制，Android中的 Kill Process采用的signal（信號）機制等等。而 Binder更多則用在system_server進程與上層App層的IPC交互。

(5) 從公司戰略的角度

總所周知，Linux內核是開源的系統，所開放源代碼許可協議GPL保護，該協議具有“病毒式感染”的能力，怎么理解這句話呢？受GPL保護的Linux Kernel是運行在內核空間，對于上層的任何類庫、服務、應用等運行在用戶空間，一旦進行SysCall（系統調用），調用到底層Kernel，那么也必須遵循GPL協議。

而Android 之父 Andy Rubin對于GPL顯然是不能接受的，為此，Google巧妙地將GPL協議控制在內核空間，將用戶空間的協議采用Apache-2.0協議（允許基于Android的開發商不向社區反饋源碼），同時在GPL協議與Apache-2.0之間的Lib庫中采用BSD證授權方法，有效隔斷了GPL的傳染性，仍有較大爭議，但至少目前緩解Android，讓GPL止步于內核空間，這是Google在GPL Linux下 開源與商業化共存的一個成功典范。

有了這些鋪墊，我們再說說Binder的今世前緣

Binder是基于開源的 OpenBinder實現的，OpenBinder是一個開源的系統IPC機制,最初是由 Be Inc. 開發，接著由 Palm, Inc.公司負責開發，現在OpenBinder的作者在Google工作，既然作者在Google公司，在用戶空間采用Binder 作為核心的IPC機制，再用Apache-2.0協議保護，自然而然是沒什么問題，減少法律風險，以及對開發成本也大有裨益的，那么從公司戰略角度，Binder也是不錯的選擇。

另外，再說一點關于OpenBinder，在2015年OpenBinder以及合入到Linux Kernel主線 3.19版本，這也算是Google對Linux的一點回饋吧。

綜合上述5點，可知Binder是Android系統上層進程間通信的不二選擇。

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接著，回答樓主提到的D-Bus

也采用C/S架構的IPC機制， D-Bus是在用戶空間實現的方法，效率低，消息拷貝次數和上下文切換次數都明顯多過于Binder。針對D-Bus這些缺陷，于是就產生了 kdbus，這是D-Bus在內核實現版，效率得到提升，與Binder一樣在內核作為字符設計，通過open()打開設備，mmap()映射內存。

（1）kdbus在進程間通信過程，Client端將消息在內存的消息隊列，可以存儲大量的消息，Server端不斷從消息隊里中取消息，大小只受限內存；
（2）Binder的機制是每次通信，會通信的進程或線程中的todo隊里中增加binder事務，并且每個進程所允許Binder線程數，google提供的默認最大線程數為16個，受限于CPU，由于線程數太多，增加系統負載，并且每個進程默認分配的（1M-8K）大小的內存。

而kdbus對于內存消耗較大，同時也適合傳輸大量數據和大量消息的系統。Binder對CPU和內存的需求比較低，效率比較高，從而進一步說明Binder適合于移動系統Android，但是，也有一定缺點，就是不同利用Binder輸出大數據，比如利用Binder傳輸幾M大小的圖片，便會出現異常，雖然有廠商會增加Binder內存，但是也不可能比系統默認內存大很多，否則整個系統的可用內存大幅度降低。


最后，簡單講講Android Binder架構

Binder在Android系統中江湖地位非常之高。在Zygote孵化出system_server進程后，在system_server進程中出初始化支持整個Android framework的各種各樣的Service，而這些Service從大的方向來劃分，分為Java層Framework和Native Framework層(C++)的Service，幾乎都是基于BInder IPC機制。

Java framework：作為Server端繼承(或間接繼承)于Binder類，Client端繼承(或間接繼承)于BinderProxy類。例如 ActivityManagerService(用于控制Activity、Service、進程等) 這個服務作為Server端，間接繼承Binder類，而相應的ActivityManager作為Client端，間接繼承于BinderProxy類。 當然還有PackageManagerService、WindowManagerService等等很多系統服務都是采用C/S架構；

Native Framework層：這是C++層，作為Server端繼承(或間接繼承)于BBinder類，Client端繼承(或間接繼承)于BpBinder。例如MediaPlayService(用于多媒體相關)作為Server端，繼承于BBinder類，而相應的MediaPlay作為Client端，間接繼承于BpBinder類。

總之，一句話"無Binder不Android"。

本來想從Binder源碼技術的角度，分析Binder如何做到的，發現不知不覺就寫了這么多，對于實現原理有興趣，查看我的個人博客。通過 Google搜索關鍵字 “Binder系列”，第一個出現的便是我的博客 Yuanhh.com，上一張 Google搜索結果的截圖：
<img src="https://pic2.zhimg.com/c986b0f037f7f1aaec0ba485253dba25_b.png" data-rawwidth="807" data-rawheight="800" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="807" data-original="https://pic2.zhimg.com/c986b0f037f7f1aaec0ba485253dba25_r.png">

為了便于傳播與記憶，剛剛申請了新域名gityuan(與我的微博、知乎ID同名)，個人博客由http://yuanhh.com遷移到新域名 http://Gityuan.com，由于不擅長SEO，網站的google權重降低，更新時間 2016.03.27。

有網友建議，放上Binder系列的連接：Binder系列—開篇。 更新時間2016.04.09

原文地址：?https://www.zhihu.com/question/39440766/answer/89210950

總結

以上是生活随笔為你收集整理的为什么Android要采用Binder作为IPC机制？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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