從零開始怎麼寫androidnativeservice？

edsam發表於2016-02-19
Android

從零開始怎麼寫android native service

        Android service對於從事android開發的人都不是一個陌生的東西，很多人可能會覺得服務很簡單。服務是簡單，因為複雜的別人做了，所以才會覺得簡單。我們先梳理一下服務的分類，首先有本地服務跟系統服務的區分，而在APP裡寫的服務大多就成為Java服務或者應用服務。

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宣告：本博內容均由http://blog.csdn.net/edsam49原創，轉載請註明出處，謝謝！
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      做APP的人寫個應用服務相對來說是最簡單的，因為extends了一個service後幾個簡單的介面就可以跑起來了，寫完這種服務可能也只是對服務一知半解，因為值錢的service類Google的人已經幫你寫好了，這是你的福氣為你帶來了便利，當然也可能會麻痺你：），但是做APP的人會有能解決問題是首要任務了，有時間還是對它瞭解更清楚點比較好，在此不再討論這個。

做裝置做系統的人，經常可能會去寫系統服務，也就是framework下面的服務，systemserver裡面註冊的服務，寫這種服務一般來說比較少，只有做裝置系統的才會這樣幹，才有機會有完成的系統程式碼，可以在裡面自由遨遊，筆者三年前寫過一個，可以看看【自己動手從零開始寫一個完整的android Service】http://blog.csdn.net/edsam49/article/details/8163639

       那剩下的一個是本地服務，也就是native service，這種服務我們瞭解的系統裡面多媒體、audio system都是寫成了本地服務，這樣寫的好處就是執行的效率更高一點，因為C/C++先天性就比JAVA的執行效率要高一點。筆者就是由於長期主要從事的都是底層開發的，我們有時有這麼一種需求，又要執行效率高，又要好移植，主要是考慮推廣寫東西給廣大客戶，那麼我就寫一個本地服務，這樣是最獨立的了，效率也最高了，那一個本地服務到底怎麼寫呢？大多數的人寫過的服務以java服務居多，真正寫本地服務的不多，本地服務相對來說又是更復雜一點的。因此決定從零開始自己動手寫一個本地service，下面就大概描述一下過程。

       本地服務有四大塊，服務介面（IService），服務代理（也就是BpService），服務stub（也就是BnService），服務實體（Service）；下面筆者的例項就以demoNativeService來開啟，力求簡單，裡面就寫了兩個介面；

首先定義好服務介面IdemoNativeService，IdemoNativeService服務介面的父類是IInterface，在裡面主要是要宣告一下介面，在DECLARE_META_INTERFACE(demoNativeService)，程式碼如下：

class IdemoNativeService : public IInterface
{
public:
	enum {
		CONNECT = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,
		PRINTSTRING_CMD,
	};

public:
	DECLARE_META_INTERFACE(demoNativeService);
	virtual status_t connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan) = 0;
  virtual  status_t  printString(const char *str) = 0;

};

      當然定義好了IdemoNativeService的標頭檔案，就需要去實操了，先來搞定BpdemoNativeService，它的父類是BpInterface<IdemoNativeService>，這裡面主要是涉及資料的跨程式用到的parcel，讀啊，寫啊，按套路來，也不難，也有AIDL工具可以使用，幫你轉出來，再稍微修改一下就可以了，裡面有一個很重要的remote，這個和remote就是幕後功臣啊，它儲存了服務例項的物件啊，它是來之BpRefBase的一個成員，生成服務的時候，會得到賦值，定義完了以後，很重要的一個程式就是要IMPLEMENT_META_INTERFACE(demoNativeService,”android.hardware.IdemoNativeService”);這個巨集是非常重要的，跟前面那個DECLARE是對應的，前面宣告，後面實現，當然我們帶的引數跟的名字是必須一致的，這樣才能正常溝通嘛！

class BpdemoNativeService: public BpInterface<IdemoNativeService>
{
public:
	BpdemoNativeService(const sp<IBinder>& impl)
	: BpInterface<IdemoNativeService>(impl)
	{
	}

	virtual status_t connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan)
	{
		Parcel data, reply;
		data.writeInterfaceToken(IdemoNativeService::getInterfaceDescriptor());
		data.writeInt32(pid);
		data.writeInt32(previewhw);
		data.writeInt32(intf);
		data.writeInt32(fmt);
		data.writeInt32(chan);
		remote()->transact(IdemoNativeService::CONNECT, data, &reply);
		return reply.readInt32();
	}

  virtual  status_t  printString(const char *str)
  {
    Parcel data, reply;
    data.writeInterfaceToken(IdemoNativeService::getInterfaceDescriptor());
    data.writeCString(str);
    remote()->transact(IdemoNativeService::PRINTSTRING_CMD, data, &reply);
		return reply.readInt32();
  }
};

IMPLEMENT_META_INTERFACE(demoNativeService, "android.hardware.IdemoNativeService");//android.hardware.IdemoNativeService ds.demonativeservice

       接著需要寫服務stub了，BndemoNativeService的父類是BnInterface<IdemoNativeService>，有沒有發現BndemoNativeService跟BpdemoNativeService，都會基於介面類IdemoNativeService，這樣溝通起來的介面就唯一了，就具備了對話的可能；

class BndemoNativeService: public BnInterface<IdemoNativeService>
{
public:
	virtual status_t onTransact( uint32_t code,const Parcel& data,Parcel* reply,uint32_t flags = 0);
};
status_t BndemoNativeService::onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
	switch(code)
	{
		/*case CONNECT: {
			CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);
			int pid         = data.readInt32();
			int previewhw   = data.readInt32();
			int intf        = data.readInt32();
			int fmt         = data.readInt32();
			int chan        = data.readInt32();
			reply->writeInt32(connect(pid,previewhw,intf,fmt,chan));
			return NO_ERROR;
			}break;
		case PRINTSTRING_CMD: {
			CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);
			const char *str;
      str = data.readCString();
			reply->writeInt32(printString(str));
			return NO_ERROR;
			}break;*/

		default:
			return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);
	}
}

      到這就輪到了大塊頭service實體demoNativeService了，demoNativeService是基於BndemoNativeService，在demoNativeService裡面定義了一個instantiate（）介面用於新增service到servicemanager裡面去，注意demoNativeService()跟解構函式~demoNativeService()需要寫成private的，免得別人可以new出物件來。在裡面重寫了onTransact，一旦BpdemoNativeService有風吹草動，就會聯動到BndemoNativeService，因為服務實體重寫了onTransact，所以實際就會先執行到demoNativeService::onTransact這裡來，在這裡面處理不了，可以再轉給BpdemoNativeService的onTransact或者直接到BBinder的onTransact；

void demoNativeService::instantiate() {
	android::defaultServiceManager()->addService(
                IdemoNativeService::descriptor, new demoNativeService());
}

demoNativeService::demoNativeService()
{
    ALOGE("demoNativeService created");
    mOpened = 1;
}

demoNativeService::~demoNativeService()
{
    ALOGE("demoNativeService destroyed");
}

 status_t  demoNativeService::connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan){
 	
    ALOGD("demoNativeService connect:%d, %d, %d, %d, %d", pid, previewhw, intf, fmt, chan);
   	return 88;
 	
}

 status_t  demoNativeService::printString(const char *str){
 	  ALOGD("demoNativeService printString:%s", str);
   	return 66; 
}
     
#if 1       
 status_t demoNativeService::onTransact(uint32_t code,
                                                const android::Parcel &data,
                                                android::Parcel *reply,
                                                uint32_t flags)
{
        ALOGD("OnTransact(%u,%u)", code, flags);
        
        switch(code) {
 		case CONNECT: {
			CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);
			int pid         = data.readInt32();
			int previewhw   = data.readInt32();
			int intf        = data.readInt32();
			int fmt         = data.readInt32();
			int chan        = data.readInt32();
			
      ALOGD("CONNECT: %d, %d, %d, %d, %d
", pid,previewhw,intf,fmt,chan);
			reply->writeInt32(connect(pid,previewhw,intf,fmt,chan));
			return NO_ERROR;
			}break;
			       	        	
        case PRINTSTRING_CMD: {
                CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);
                const char *str;
                str = data.readCString();
                ALOGD("PrintString: %s
", str);
                ALOGD("printString: %s
", str);
								reply->writeInt32(printString(str));
                return NO_ERROR;
        } break;
        default:
                return BndemoNativeService::onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        return NO_ERROR;
}
#endif

      寫完了服務，那我們就再寫一個可執行檔案來生成一下，裡面startThreadPool生成執行緒池，然後再呼叫joinThreadPool來監聽變化；

    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
//    ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get());
    demoNativeService::instantiate();
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();

      寫到這，可以說服務已經可以跑起來了，那我們怎麼驗證呢，最快的辦法還是寫一個可執行檔案去測一下它的介面，看通沒通就知道了；

       	int ret= -1;
      	int pid = IPCThreadState::self()->getCallingPid();

	      ALOGI("demoNativeService client is now starting, pid=%d", pid);

        android::sp<android::IServiceManager> sm = android::defaultServiceManager();
        android::sp<android::IBinder> binder;
        android::sp<IdemoNativeService> shw;

        do {
                binder = sm->getService(android::String16("ds.demonativeservice"));
                if (binder != 0)
                        break;
                ALOGW("IdemoNativeService not published, waiting...");
                usleep(500000);
        } while(true); 

	     ALOGI("IdemoNativeService client is now trying");

       shw = android::interface_cast<IdemoNativeService>(binder);
       ret = shw->printString("Good man desheng");
	     ALOGI("demoNativeService client printString, ret=%d", ret);
       
       ret = shw->connect(pid,1, 2, 3, 4);
	     ALOGI("demoNativeService client connect, ret=%d", ret);

    下面就是筆者測試的列印，如下：

# dem
demoNativeServiceclient   demoNativeServiceserver   
# demoNativeServiceserver &                                                    
[2] 2332
# --------- beginning of /dev/log/main
02-19 17:10:57.890 E/HelloWorldService( 2332): demoNativeService created

# 
# dem
demoNativeServiceclient   demoNativeServiceserver   
# demoNativeServiceclient                                                      
02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client is now starting, pid=2334
02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): IdemoNativeService client is now trying
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): OnTransact(2,16)
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): PrintString: Good man desheng
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): printString: Good man desheng
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): demoNativeService printString:Good man desheng
02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client printString, ret=66
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): OnTransact(1,16)
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): CONNECT: 2334, 1, 2, 3, 4
02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): demoNativeService connect:2334, 1, 2, 3, 4
02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client connect, ret=88
02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): Hello client is now exiting
# 
# 02-19 17:11:07.540 D/InitAlarmsService( 2259): Clearing and rescheduling alarms.

# service list
Found 78 services:
0	ds.demonativeservice: [android.hardware.IdemoNativeService]
1	phone: [com.android.internal.telephony.ITelephony]
2	iphonesubinfo: [com.android.internal.telephony.IPhoneSubInfo]
3	simphonebook: [com.android.internal.telephony.IIccPhoneBook]
4	isms: [com.android.internal.telephony.ISms]
5	jeavoxmiddleware: [android.jeavox.IMiddleWareService]

    寫到這，如果要給應用呼叫的話，還需要寫Client，JNI,JNI及以上在此不再討論了，我們就簡易來看看client怎麼處理吧，其實有點類似上面那個可執行檔案的寫法，這裡可能就是有一個物件的概念，可以保持，大概如下:

demoNativeServiceClient::demoNativeServiceClient()
{
	sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
	sp<IBinder> binder = sm->getService(String16("ds.demonativeservice"));
	mdemoNativeService = interface_cast<IdemoNativeService>(binder);
}

demoNativeServiceClient::~demoNativeServiceClient()
{
	mdemoNativeService = NULL;
}

int32_t demoNativeServiceClient::connect(int previewhw,int intf,int fmt,int chan)
{
	return mdemoNativeService->connect(getCallingPid(),previewhw,intf,fmt,chan);
}

int32_t demoNativeServiceClient::printString(const char *str)
{
   return mdemoNativeService->printString(str);
}

     羅哩羅嗦寫了這麼多，請大家拍磚，輕拍一下：）


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