Android Framework系列3 系统服务

你知道怎么添加一个系统服务吗？
要想弄清楚这个问题，先弄明白以下三个问题：

• 如何使用系统服务
• 系统服务调用的基本原理
• 系统服务的注册原理
  
  
  看下这个图：
  
  Service.png

1). 有一个Service，可能有一堆Client要用它；首先Client得先拿到Service的binder，拿到binder后再向service发起binder调用。
2). 问题是Client不知道怎么拿到Service的binder；典型的做法是Service把它的binder注册到一个固定的地方也就是ServiceManager，当Client要用service的时候就通过这个service的名称，去ServiceManager中查到service的binder，再用这个binder向service发起调用。


由此总结下，我们要添加一个系统服务的话，需要考虑这么几个点：

• 使用方便：也就是别的client可以很方便的拿到你的服务。
• 开放：服务如何开放让别人知道。
• 跨进程：不论你是跟应用进程通信的，还是跟这个ServiceManager通信都需要跨进程的。
  
  

使用方便

我们回想一下我们平时是怎么样使用系统服务的，就是通过这个
Context.getSystemService函数，这里的传入了这个服务的名称，然后这个函数会返回这个系统服务的接口对象：

// 代码来自Android23中：ContextImpl.java
public Object getSystemService(String name) {
        return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
    }

// 代码来自Android23中：SystemServiceRegistry.java
private static final HashMap> SYSTEM_SERVICE_FETCHERS =
            new HashMap>();
public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
        ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
        return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;
    }

• 通过服务的名称拿到服务对应的ServiceFetcher(通过名称在HashMap中拿到的)
• 再用ServiceFetcher的getService函数来获取这个系统服务的接口对象。

接下来看下ServiceFetcher.getService：

// 代码来自Android23中：SystemServiceRegistry.java
public final T getService(ContextImpl ctx) {
            final Object[] cache = ctx.mServiceCache;
            synchronized (cache) {
                // Fetch or create the service.
                Object service = cache[mCacheIndex];
                if (service == null) {
                    service = createService(ctx);
                    cache[mCacheIndex] = service;
                }
                return (T)service;
            }
        }

• 获取context中的缓存mServiceCache(数组，跟Context挂钩，有几个Context就有几个缓存)
• 如果命中缓存则直接返回服务的接口对象
• 没命中则通过createService获取，然后再存入缓存中

再接着往下createService
以一个具体的createService为例

// 代码来自Android23中：SystemServiceRegistry.java
registerService(Context.POWER_SERVICE, PowerManager.class,
                new CachedServiceFetcher() {
            @Override
            public PowerManager createService(ContextImpl ctx) {
                IBinder b = ServiceManager.getService(Context.POWER_SERVICE);
                IPowerManager service = IPowerManager.Stub.asInterface(b);
                return new PowerManager(ctx.getOuterContext(),
                        service, ctx.mMainThread.getHandler());
            }});

• 从ServiceManager里边，根据这个Service的名称拿到了他的IBinder对象，IBinder其实就是一个BinderProxy(具体细节Binder章节再讲)。
• 根据这个BinderProxy封装了一个IPowerManager类。
• 再封装了一层，new了一个PowerManager对象返回。(为什么还要对BinderProxy封装，因为PowerManager就是一个静态代理类，里面每个函数实际都是调PowerManager方法加上try catch)

继续往下看ServiceManager.getService的实现

// 代码来自Android23中：ServiceManager.java
public static IBinder getService(String name) {
        try {
            IBinder service = sCache.get(name);
            if (service != null) {
                return service;
            } else {
                return getIServiceManager().getService(name);
            }
        } catch (RemoteException e) {
            Log.e(TAG, "error in getService", e);
        }
        return null;
    }

一个典型的缓存机制并不复杂，着重说下getIServiceManager。这个方法其实最终获取的就是ServiceManager它的BinderProxy对象，也就是ServiceManager的业务类。

服务开放

一个服务如何开放让别人知道？
系统服务的注册主要是通过ServiceManager的addService函数：

public static void addService(String name, IBinder service) {
        try {
            getIServiceManager().addService(name, service, false);
        } catch (RemoteException e) {
            Log.e(TAG, "error in addService", e);
        }
    }

这个函数看着挺简单，有两个入参，一个服务名称，一个服务的Binder对象。首先获取ServiceManager的Binder对象，然后调用这个addService(跨进程调用)。把这个name和service传给ServiceManager。

系统服务何时注册

• 在 SystemServer启动 的时候，会启用各类系统服务，其中很重要的一个步骤就是把这些服务他的binder对象注册到ServiceManager里面。
• 系统服务它并不是完全在SystemServer里面，有一小部分是单独开了一个进程，例如我们熟悉的ServiceManager,SufaceFliger等等这些东西，他们一样注册到ServiceManager,这样别人才能找到它。

SystemServer启动.png

跨进程调用

跨进程需要先启用binder机制，关于这个binder机制详细的在之后的系列文章中再介绍，主要有这么三个步骤：

• 打开binder驱动
• 映射内存，分配缓冲区
• 启动binder线程，进入binder loop

总结

略