Android Framework层和Native层通过LocalSocket实现通信
Android Framework层和Native层通过LocalSocket实现通信
前面篇章Android Framework层和Native层通过原生socket实现通信介绍了使用原生Socket实现Android Framework层和Native层之间的通信方式，这种方式虽然简单，但是效率并不是很高(但是也并不是一无是处，可以实现跨终端跨网络的通信)。所以Android的妈咪谷歌为我们带来了LocalSocket，比Java本身的socket效率要高，没有经过协议栈，是Android自己实现的类似共享内存一样的东东，在传输大量数据的时候就需要用到，比如Rild电话，,在创建应用进程和zygote通信，在应用安装过程中和installd通信等等就不一一枚举了。既然这是Android妈咪推荐使用的，并且在Android项目中也有多处用到的，那么我们有啥理由不来学习一把，撸一发呢。
实际效果演示
在正式介绍前，先奉上最终效果演示图，正所谓眼见为实耳听为虚，不放个大招，各位读者咋有一鼓作气看下去的勇气呢。
(1) 服务端 ：
root@xxx:/ # ps | grep LocalSocketServer
root 5034 1 3872 936 ffffffff b6ef3328 S /system/bin/LocalSocketServer
λ adb llogcat -s LocalSocket
--------- beginning of main
--------- beginning of system
E/LocalSocket( 5034): android_get_control_socket success
E/LocalSocket( 5034): listen success
E/LocalSocket( 5034): Accept_fd 4
E/LocalSocket( 5034): Waiting for receive
E/LocalSocket( 5034): receive msg from client : hello server
E/LocalSocket( 5034): send to client msg : hello server
E/LocalSocket( 5034): Waiting for receive
(2) Android客户端 ：
130|root@xxx:/ # ps | grep com.xxx.android2native
system 5079 345 981160 38088 ffffffff b6dccf58 S com.xxx.android2native
root@xxx:/ #
上面的图示为我们演示了Android应用进程PID号5079 和Native C++进程PID号5034 实现了通信。好了演示效果已经OK了，下面我们一步步的来讲解怎么实现这种通信方式。
配置init.rc
配置init.rc脚本，在init.rc里面添加如下native service服务配置：
service local_server /system/bin/LocalSocketServer
class main
socket local_socket_server stream 600 system system
这里配置一个名为"local_server"的服务(注意这里的服务名字符串长度不能超过16，别问我为什么知道，你懂的,)，终端在开机后通过解析init.rc然后启动并运行/system/bin目录下的脚本LocalSocketServer，同时这里还配置了一个名为 "local_socket_server " 的socket，并且只有拥有system权限的应用才允许连接这个socket。完成了init.rc的配置，然后就可以编译bootimage，将生成的boot.img烧入终端。
服务端实现
有了前面的的铺垫，大家应该知道得开始Socket通信经典的C/S模式了，不过这里使用的是Android特别版LoclaSocket，在这里我们将C/C++端实现的Native程序作为服务端，Android端作为客户端。下面直接上服务端代码，如下:
#include 有了具体的实现代码，还得有相关的编译脚本，编译脚本Android.mk的实现如下：
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE_TAGS :=optional
LOCAL_C_INCLUDES := $(KERNEL_HEADERS)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libcutils liblog libutils libicuuc
LOCAL_LDLIBS := -lm -llog
LOCAL_MODULE:= LocalSocketServer
LOCAL_SRC_FILES:= LocalSocketServer.cpp
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
include $(BUILD_EXECUTABLE)
编译成功以后，将LocalSocketServer打包进入system.img，或直接push到终端/system/bin里面也是ok的，重启终端然后查看该Native service是否成功运行，并且是否在 /dev/socket 下面生成了我们配置的socket节点。
Android客户端的实现
在前面的章节里面，我们Linux C/C++服务端已经愉快的跑了起来，正在等待着客户端的连接，我们的Android客户端要来连接了，具体核心代码如下：
package com.xxx.android2native;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import android.net.LocalSocket;
import android.net.LocalSocketAddress;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
public class LocalSocketClientManager {
private final String SOCKET_NAME = "local_socket_server";
private LocalSocket client;
private LocalSocketAddress address;
private boolean isConnected = false;
private int connetTime = 1;
private static final int HANDMESSAGE = 0;
private static final String TAG = "LocalSocketClientManager";
private ConnectListener mListener;
private static LocalSocketClientManager mLocalSocketClientManager = null;
public interface ConnectListener {
void onReceiveData(String data);
}
public void setOnConnectListener(ConnectListener listener) {
this.mListener = listener;
}
public static LocalSocketClientManager getInstance() {
if (mLocalSocketClientManager == null) {
synchronized (LocalSocketClientManager.class) {
if (mLocalSocketClientManager == null) {
mLocalSocketClientManager = new LocalSocketClientManager();
}
}
}
return mLocalSocketClientManager;
}
public void connectLocalSocketServer() {
client = new LocalSocket();
address = new LocalSocketAddress(SOCKET_NAME,
LocalSocketAddress.Namespace.RESERVED);
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while (!isConnected && connetTime <= 10) {
try {
Thread.sleep(1000);
Log.i(TAG, "Try to connect socket;ConnectTime:"
+ connetTime);
client.connect(address);
isConnected = true;
if (client.isConnected()) {
sendMesssage("Connect Server success\n");
}
} catch (Exception e) {
connetTime++;
isConnected = false;
Log.i(TAG, "Connect fail");
}
}
}
}).start();
}
public void send(String data) {
try {
OutputStream outputStream = client.getOutputStream();
outputStream.write(data.getBytes());
InputStream inputStream;
inputStream = client.getInputStream();
if (inputStream == null) {
Log.e("TAG", "inputStream error");
return;
}
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = -1;
while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
String recedata = new String(buffer, 0, len);
sendMesssage(recedata);
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
Handler mHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case HANDMESSAGE:
if (mListener != null) {
mListener.onReceiveData(msg.getData().getString("data"));
}
break;
}
}
};
private void sendMesssage(String msg) {
Message message = Message.obtain();
message.what = HANDMESSAGE;
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("data", msg);
message.setData(bundle);
mHandler.sendMessage(message);
}
/**
* 关闭Socket
*/
public void disconnect() {
try {
client.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结语
如上就是使用LocalSocket实现Android和C/C++通信的全部过程，这种方式在Android中使用的非常普遍，譬如Rild，installd，进程启动通知zygote等等都是使用这种机制的。既然这是Android的妈咪谷所推荐的，那么就一定有它的优点，譬如高效，且通信双方可以进行全双工通信，这个要比Android通用的IPC通信Binder有了可取之处。当然这里并不是说BInder不好,术有专攻吗。所以具体选择那种通信方式得根据具体的业务逻辑，和使用场景来确定了。