红茶一杯话Binder

（初始篇）

1 什么是Binder？

       简单地说，Binder是Android平台上的一种跨进程交互技术。该技术最早并不是由Google公司提出的，它的前身是Be Inc公司开发的OpenBinder，而且在Palm中也有应用。后来OpenBinder的作者Dianne Hackborn加入了Google公司，并负责Android平台的开发工作，所以把这项技术也带进了Android。

       我们知道，在Android的应用层次上，基本上已经没有过去的进程概念了。然而在实现层次，它毕竟还是要建构在一个个进程之上的。实际上，在Android内部，那些支撑应用的组件往往会身处于不同的进程，那么应用的底层必然会牵涉大量的跨进程通信。为了保证通信的高效性，Android提供了Binder机制。

       Binder机制具有两层含义： 
1） 是一种跨进程通信手段（IPC，Inter-Process Communication）。 
2） 是一种远程过程调用手段（RPC，Remote Procedure Call）。

       从实现的角度来说，Binder核心被实现成一个Linux驱动程序，并运行于内核态。这样它才能具有强大的跨进程访问能力。

1.1 简述Binder的跨进程机制

       为了理解Binder，我们可以先画一张最简单的跨进程通信示意图：

图中A侧的圆形块 ，表示“Binder代理方”，主要用于向远方发送语义，而B侧的方形块 则表示“Binder响应方”，主要用于响应语义。需要说明的是，这种图形表示方法是我自己杜撰的，并没有正规的出处。我个人觉得这种图形非常简便，所以在分析Android架构时，会经常使用这种表示法。

        在后文中，我们可以看到，Binder代理方大概对应于C++层次的BpBinder对象，而Binder响应方则对应于BBinder对象。这两个对象在后文会详细阐述，此处不必太细究。

        然而，上图的Binder代理方主要只负责了“传递信息”的工作，并没有起到“远程过程调用”的作用，如果要支持远程过程调用，我们还必须提供“接口代理方”和“接口实现体”。这样，我们的示意图就需要再调整一下，如下：

        从图中可以看到，A进程并不直接和BpBinder（Binder代理）打交道，而是通过调用BpInterface（接口代理）的成员函数来完成远程调用的。此时，BpBinder已经被聚合进BpInterface了，它在BpInterface内部完成了一切跨进程的机制。另一方面，与BpInterface相对的响应端实体就是BnInterface（接口实现）了。需要注意的是，BnInterface是继承于BBinder的，它并没有采用聚合的方式来包含一个BBinder对象，所以上图中B侧的BnInterface块和BBinder块的背景图案是相同的。

        这样看来，对于远程调用的客户端而言，主要搞的就是两个东西，一个是“Binder代理”，一个是“接口代理”。而服务端主要搞的则是“接口实现体”。因为binder是一种跨进程通信机制，所以还需要一个专门的管理器来为通信两端牵线搭桥，这个管理器就是Service Manager Service。不过目前我们可以先放下Service Manager Service，以后再详细研究。

2 Binder相关接口和类

      Android的整个跨进程通信机制都是基于Binder的，这种机制不但会在底层使用，也会在上层使用，所以必须提供Java和C++两个层次的支持。

2.1 Java层次的binder元素

      Java层次里并没有我们前文图中所表示的BpBinder、BpInterface、BBinder等较低层次的概念，取而代之的是IBinder接口、IInterface等接口。Android要求所有的Binder实体都必须实现IBinder接口，该接口的定义截选如下：

【frameworks/base/core/java/android/os/IBinder.java】

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">interface</span> IBinder 
{
    . . . . . .
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> String getInterfaceDescriptor() throws RemoteException;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> boolean pingBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> boolean isBinderAlive();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> IInterface queryLocalInterface(String descriptor);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> dump(FileDescriptor fd, String[] args) throws RemoteException;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> dumpAsync(FileDescriptor fd, String[] args) throws RemoteException;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> boolean transact(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> code, Parcel data, Parcel reply, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> flags)
throws RemoteException;
    
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">interface</span> DeathRecipient 
    {
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> binderDied();
    }
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> linkToDeath(DeathRecipient recipient, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> flags)throws RemoteException;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> boolean unlinkToDeath(DeathRecipient recipient, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> flags);
}

另外，不管是代理方还是实体方，都必须实现IInterface接口：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">interface</span> IInterface
{
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> IBinder asBinder();
}

         Java层次中，与Binder相关的接口或类的继承关系如下：

        在实际使用中，我们并不需要编写上图的XXXXNative、XXXXProxy，它们会由ADT根据我们编写的aidl脚本自动生成。用户只需继承XXXXNative编写一个具体的XXXXService即可，这个XXXXService就是远程通信的服务实体类，而XXXXProxy则是其对应的代理类。

        关于Java层次的binder组件，我们就先说这么多，主要是先介绍一个大概。就研究跨进程通信而言，其实质内容基本上都在C++层次，Java层次只是一个壳而已。以后我会写专文来打通Java层次和C++层次，看看它们是如何通过JNI技术关联起来的。现在我们还是把注意力集中在C++层次吧。

2.2 C++层次的binder元素

        在C++层次，就能看到我们前文所说的BpBinder类和BBinder类了。这两个类都继承于IBinder，IBinder的定义截选如下：

【frameworks/native/include/binder/IBinder.h】

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> IBinder : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> RefBase
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
    . . . . . .
    IBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> sp<IInterface>  queryLocalInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& descriptor);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> = 0;

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span>            isBinderAlive() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t        pingBinder() = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t        dump(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> fd, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Vector<String16>& args) = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t        transact(uint32_t code, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Parcel& data,
                                     Parcel* reply, uint32_t flags = 0) = 0;

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> DeathRecipient : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> RefBase
    {
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> binderDied(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> wp<IBinder>& who) = 0;
    };
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t        linkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<DeathRecipient>& recipient,
                                        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0) = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t        unlinkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> wp<DeathRecipient>& recipient,
                                          <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0,
                                          wp<DeathRecipient>* outRecipient = NULL) = 0;

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span>            checkSubclass(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* subclassID) <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    
    typedef <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> (*object_cleanup_func)(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* id, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* obj, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cleanupCookie);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>            attachObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">object</span>,
                                         <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cleanupCookie, object_cleanup_func func) = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>*           findObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID) <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> = 0;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>            detachObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID) = 0;

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> BBinder*        localBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> BpBinder*       remoteBinder();

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">protected</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span>          ~IBinder();
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">private</span>:
};

         C++层次的继承关系图如下：

• BpBinder
• BpInterface
• BBinder
• BnInterface

它们扮演着很重要的角色。

2.2.1 BpBinder

        BpBinder的定义截选如下：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BpBinder : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> IBinder
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
BpBinder(int32_t handle);
    inline  int32_t     handle() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> { <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> mHandle; }

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16&    getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span>        isBinderAlive() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    pingBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    dump(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> fd, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Vector<String16>& args);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    transact(uint32_t code, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Parcel& data,
                                    Parcel* reply, uint32_t flags = 0);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    linkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<DeathRecipient>& recipient,
                                    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    unlinkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> wp<DeathRecipient>& recipient,
                                            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0,
                                            wp<DeathRecipient>* outRecipient = NULL);
. . . . . .
. . . . . .

        作为代理端的核心，BpBinder最重要的职责就是实现跨进程传输的传输机制，至于具体传输的是什么语义，它并不关心。我们观察它的transact()函数的参数，可以看到所有的语义都被打包成Parcel了。其他的成员函数，我们先不深究，待我们储备了足够的基础知识后，再回过头研究它们不迟。

2.2.2 BpInterface

        另一个重要的类是BpInterface，它的定义如下：

template<typename INTERFACE>
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BpInterface : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> INTERFACE, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> BpRefBase
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
BpInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<IBinder>& remote);

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">protected</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> IBinder*     onAsBinder();
};

其基类BpRefBase的定义如下：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BpRefBase : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> RefBase
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">protected</span>:
                            BpRefBase(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<IBinder>& o);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span>                 ~BpRefBase();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>            onFirstRef();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>            onLastStrongRef(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* id);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span>            onIncStrongAttempted(uint32_t flags, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* id);
    inline  IBinder*        remote()                { <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> mRemote; }
    inline  IBinder*        remote() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>          { <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> mRemote; }

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">private</span>:
BpRefBase(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> BpRefBase& o);
    BpRefBase&              <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">operator</span>=(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> BpRefBase& o);
    IBinder* <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>           mRemote;
    RefBase::weakref_type*  mRefs;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">volatile</span> int32_t         mState;
};

BpInterface使用了模板技术，而且因为它继承了BpRefBase，所以先天上就聚合了一个mRemote成员，这个成员记录的就是前面所说的BpBinder对象啦。以后，我们还需要继承BpInterface<>实现我们自己的代理类。

        在实际的代码中，我们完全可以创建多个聚合同一BpBinder对象的代理对象，这些代理对象就本质而言，对应着同一个远端binder实体。在Android框架中，常常把指向同一binder实体的多个代理称为token，这样即便这些代理分别处于不同的进程中，它们也具有了某种内在联系。这个知识点需要大家关注。

2.2.3 BBinder

        Binder远程通信的目标端实体必须继承于BBinder类，该类和BpBinder相对，主要关心的只是传输方面的东西，不太关心所传输的语义。

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BBinder : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> IBinder
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
BBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span>        isBinderAlive() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    pingBinder();
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    dump(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> fd, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Vector<String16>& args);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    transact(uint32_t code, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Parcel& data,
                                      Parcel* reply, uint32_t flags = 0);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    linkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<DeathRecipient>& recipient,
                                    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    unlinkToDeath(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> wp<DeathRecipient>& recipient,
                                            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cookie = NULL, uint32_t flags = 0,
                                            wp<DeathRecipient>* outRecipient = NULL);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>        attachObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">object</span>,
                                          <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* cleanupCookie, object_cleanup_func func);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>*       findObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID) <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>        detachObject(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>* objectID);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> BBinder*    localBinder();

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">protected</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span>             ~BBinder();

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> status_t    onTransact(uint32_t code, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Parcel& data,
                                        Parcel* reply, uint32_t flags = 0);
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">private</span>:
    BBinder(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> BBinder& o);
    BBinder&    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">operator</span>=(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> BBinder& o);

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> Extras;
    Extras*     mExtras;
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">    void</span>*       mReserved0;
};

        我们目前只需关心上面的transact()成员函数，其他函数留待以后再分析。transact函数的代码如下：

【frameworks/native/libs/binder/Binder.cpp】

status_t BBinder::transact(uint32_t code, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> Parcel& data, 
                           Parcel* reply, uint32_t flags)
{
    data.setDataPosition(0);
    status_t err = NO_ERROR;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">switch</span> (code) 
    {
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">case</span> PING_TRANSACTION:
            reply->writeInt32(pingBinder());
            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">break</span>;
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">default</span>:
            err = onTransact(code, data, reply, flags);
            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">break</span>;
    }

    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (reply != NULL) 
    {
        reply->setDataPosition(0);
    }
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> err;
}

看到了吗，transact()内部会调用onTransact()，从而走到用户所定义的子类的onTransact()里。这个onTransact()的一大作用就是解析经由Binder机制传过来的语义了。

2.2.4 BnInterface

        远程通信目标端的另一个重要类是BnInterface<>，它是与BpInterface<>相对应的模板类，比较关心传输的语义。一般情况下，服务端并不直接使用BnInterface<>，而是使用它的某个子类。为此，我们需要编写一个新的BnXXX子类，并重载它的onTransact()成员函数。

         BnInterface<>的定义如下：

template<typename INTERFACE>
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BnInterface : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> INTERFACE, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> BBinder
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> sp<IInterface>      queryLocalInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& _descriptor);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16&     getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">protected</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> IBinder*            onAsBinder();
};

如上所示，BnInterface<>继承于BBinder，但它并没有实现一个默认的onTransact()成员函数，所以在远程通信时，前文所说的BBinder::transact()调用的onTransact()应该就是BnInterface<>的某个子类的onTransact()成员函数。

2.3 几个重要的C++宏或模板

        为了便于编写新的接口和类，Android在C++层次提供了几个重要的宏和模板，比如我们在IInterface.h文件中，可以看到DECLARE_META_INTERFACE、IMPLEMENT_META_INTERFACE的定义。

2.3.1 DECLARE_META_INTERFACE()

        DECLARE_META_INTERFACE()的定义如下：

<span class="preproc" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(204, 102, 51);">#define</span> DECLARE_META_INTERFACE(INTERFACE)                               \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16 descriptor;                          \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span> android::sp<I##INTERFACE> asInterface(                       \
            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::sp<android::IBinder>& obj);                  \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16& getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;    \
    I##INTERFACE();                                                     \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> ~I##INTERFACE();      

我们举个实际的例子，来说明如何使用这个宏：

上例中ICamera内部使用了DECLARE_META_INTERFACE(Camera)，我们把宏展开后，可以看到ICamera类的定义相当于：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> ICamera: <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> IInterface
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16 descriptor;
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span> android::sp<ICamera> asInterface( <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::sp<android::IBinder>& obj);
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16& getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span>;
ICamera();
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> ~ICamera();

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> disconnect() = 0;
. . . . . .

宏展开的部分就是中间那5行代码，其中最关键的就是asInterface()函数了，这个函数将承担把BpBinder打包成BpInterface的职责。

2.3.2 IMPLEMENT_META_INTERFACE()

        与DECLARE_META_INTERFACE相对的就是IMPLEMENT_META_INTERFACE宏。它的定义如下：

<span class="preproc" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(204, 102, 51);">#define</span> IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)                       \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16 I##INTERFACE::descriptor(NAME);             \
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16&                                            \
            I##INTERFACE::getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> {              \
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> I##INTERFACE::descriptor;                                \
    }                                                                   \
    android::sp<I##INTERFACE> I##INTERFACE::asInterface(                \
            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::sp<android::IBinder>& obj)                   \
    {                                                                   \
        android::sp<I##INTERFACE> intr;                                 \
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (obj != NULL) {                                              \
            intr = static_cast<I##INTERFACE*>(                          \
                obj->queryLocalInterface(                               \
                        I##INTERFACE::descriptor).get());               \
            <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (intr == NULL) {                                         \
                intr = <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">new</span> Bp##INTERFACE(obj);                          \
            }                                                           \
        }                                                               \
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> intr;                                                    \
    }                                                                   \
    I##INTERFACE::I##INTERFACE() { }                                    \
    I##INTERFACE::~I##INTERFACE() { }   

其中，实现了关键的asInterface()函数。

        实际使用IMPLEMENT_META_INTERFACE时，我们只需把它简单地写在binder实体所处的cpp文件中即可，举例如下：

其中的IMPLEMENT_META_INTERFACE(Camera, “android.hardware.ICamera”);一句相当于以下这段代码：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16 ICamera::descriptor(“android.hardware.ICamera”);
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::String16& ICamera::getInterfaceDescriptor() <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> 
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> ICamera::descriptor;
}

android::sp<ICamera> ICamera::asInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> android::sp<android::IBinder>& obj)
{
android::sp<ICamera > intr;
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (obj != NULL) 
{
intr = static_cast<ICamera*>(obj->queryLocalInterface(
ICamera::descriptor).get());
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (intr == NULL) 
{
            intr = <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">new</span> BpCamera(obj);
        }
}
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> intr;
}

ICamera::ICamera() { }
ICamera::~ICamera () { } 

看来，其中重点实现了asInterface()成员函数。请注意，asInterface()函数中会先尝试调用queryLocalInterface()来获取intr。此时，如果asInterface()的obj参数是个代理对象（BpBinder），那么intr = static_cast<ICamera*>(obj->queryLocalInterface(...)一句得到的intr基本上就是NULL啦。这是因为除非用户编写的代理类重载queryLocalInterface()函数，否则只会以默认函数为准。而IBinder类中的默认queryLocalInterface()函数如下：

【frameworks/native/libs/binder/Binder.cpp】

p<IInterface>  IBinder::queryLocalInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& descriptor)
{
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> NULL;
}

另一方面，如果obj参数是个实现体对象（BnInterface对象）的话，那么queryLocalInterface()函数的默认返回值就是实体对象的this指针了，代码如下：

【frameworks/native/include/binder/IInterface.h】

template<typename INTERFACE>
inline sp<IInterface> BnInterface<INTERFACE>::queryLocalInterface(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> String16& _descriptor)
{
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (_descriptor == INTERFACE::descriptor) 
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">this</span>;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> NULL;
}

        在我们所举的Camera例子中，我们要研究的是如何将BpBinder转成BpInterface，所以现在我们只阐述obj参数为BpBinder的情况。此时asInterface()函数中obj->queryLocalInterface()的返回值为NULL，于是asInterface()会走到new BpCamera(obj)一句，这一句是最关键的一句。我们知道，BpCamera继承于BpInterface<ICamera>，所以此时所创建的BpCamera对象正是可被App使用的BpInterface代理对象。

        BpCamera的定义如下：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> BpCamera: <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> BpInterface<ICamera>
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
    BpCamera(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<IBinder>& impl)
        : BpInterface<ICamera>(impl)
    {
    }

    <span class="rem" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 128, 0);">// disconnect from camera service</span>
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span> disconnect()
    {
        LOGV(<span class="str" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 96, 128);">"disconnect"</span>);
        Parcel data, reply;
        data.writeInterfaceToken(ICamera::getInterfaceDescriptor());
        remote()->transact(DISCONNECT, data, &reply);
    }
. . . . . .

至此，IMPLEMENT_META_INTERFACE宏和asInterface()函数的关系就分析完毕了。

2.3.3 interface_cast

        不过，我们经常使用的其实并不是asInterface()函数，而是interface_cast()，它简单包装了asInterface()：

template<typename INTERFACE>
inline sp<INTERFACE> interface_cast(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">const</span> sp<IBinder>& obj)
{
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> INTERFACE::asInterface(obj);
}

        以上就是关于C++层次中一些binder元素的介绍，下面我们再进一步分析其他细节。

3 ProcessState

        前文我们已经提到过，在Android的上层架构中，已经大幅度地弱化了进程的概念。应用程序员能看到的主要是activity、service、content provider等概念，再也找不到以前熟悉的main()函数了。然而，底层程序（C++层次）毕竟还是得跑在一个个进程之上，现在我们就来看底层进程是如何运用Binder机制来完成跨进程通信的。

        在每个进程中，会有一个全局的ProcessState对象。这个很容易理解，ProcessState的字面意思不就是“进程状态”吗，当然应该是每个进程一个ProcessState。ProcessState的定义位于frameworks/native/include/binder/ProcessState.h中，我们只截选其中的一部分：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> ProcessState : <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">virtual</span> RefBase
{
<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">public</span>:
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span>  sp<ProcessState>    self();
    . . . . . .
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>                startThreadPool();
    . . . . . .
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>                spawnPooledThread(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">bool</span> isMain);
    status_t            setThreadPoolMaxThreadCount(size_t maxThreads);

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">private</span>:
    friend <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">class</span> IPCThreadState;
    . . . . . .
    
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">struct</span> handle_entry 
    {
        IBinder* binder;
        RefBase::weakref_type* refs;
    };
    handle_entry*       lookupHandleLocked(int32_t handle);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span>                 mDriverFD;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">void</span>*               mVMStart;
    mutable Mutex       mLock;  <span class="rem" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 128, 0);">// protects everything below.</span>
    
    Vector<handle_entry> mHandleToObject;
    . . . . . .
    KeyedVector<String16, sp<IBinder> > mContexts;
    . . . . . .
};

我们知道，Binder内核被设计成一个驱动程序，所以ProcessState里专门搞了个mDriverFD域，来记录binder驱动对应的句柄值，以便随时和binder驱动通信。ProcessState对象采用了典型的单例模式，在一个应用进程中，只会有唯一的一个ProcessState对象，它将被进程中的多个线程共用，因此每个进程里的线程其实是共用所打开的那个驱动句柄（mDriverFD）的，示意图如下：

每个进程基本上都是这样的结构，组合起来的示意图就是：

我们常见的使用ProcessState的代码如下：

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> main(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> argc, <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">char</span>** argv)
{
    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    . . . . . .
    . . . . . .
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}

因为ProcessState采用的是单例模式，所以它的构造函数是private的，我们只能通过调用ProcessState::self()来获取进程中唯一的一个ProcessState对象。self()函数的代码如下：

sp<ProcessState> ProcessState::self()
{
    Mutex::Autolock _l(gProcessMutex);
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">if</span> (gProcess != NULL) {
        <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> gProcess;
    }
    gProcess = <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">new</span> ProcessState;
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> gProcess;
}

ProcessState::ProcessState()
    : mDriverFD(open_driver())     <span class="rem" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 128, 0);">// 打开binder驱动。</span>
    , mVMStart(MAP_FAILED)
    , mManagesContexts(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">false</span>)
    , mBinderContextCheckFunc(NULL)
    , mBinderContextUserData(NULL)
    , mThreadPoolStarted(<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">false</span>)
    , mThreadPoolSeq(1)
{
    . . . . . .
    mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, mDriverFD, 0);
    . . . . . .    
}

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">static</span> <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> open_driver()
{
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">int</span> fd = open(<span class="str" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 96, 128);">"/dev/binder"</span>, O_RDWR);
    . . . . . .
    status_t result = ioctl(fd, BINDER_VERSION, &vers);
    . . . . . .
    size_t maxThreads = 15;
    result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);
    . . . . . .
    <span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">return</span> fd;
}

Vector<handle_entry> mHandleToObject;

<span class="kwrd" style="padding: 0px; margin: 0px; color: rgb(0, 0, 255);">struct</span> handle_entry 
{
    IBinder* binder;
    RefBase::weakref_type* refs;
};