Android系统的Binder机制之四——系统Service
1、系统Service实例——Media server
首先我们先看一下Android一个实例Media Service，代码位于framework/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件：
// System headers required for setgroups, etc.
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <grp.h>
#include <binder/IPCThreadState.h>
#include <binder/ProcessState.h>
#include <binder/IServiceManager.h>
#include <utils/Log.h>
#include <AudioFlinger.h>
#include <CameraService.h>
#include <MediaPlayerService.h>
#include <AudioPolicyService.h>
#include <private/android_filesystem_config.h>
using namespace android;
int main(int argc, char** argv)
{
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
LOGI("ServiceManager: %p", sm.get());
AudioFlinger::instantiate();
MediaPlayerService::instantiate();
CameraService::instantiate();
AudioPolicyService::instantiate();
ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
我们发现Media Server是一个进程，并且该程序的实现表面上也挺简单，其实并不简单，让我们慢慢分析一下Media Server。
1、第一句创建创建一个ProcessState的引用，但是这个对象后面并没有被调用到，那么为什么创建呢？请回想一下我在博文《Android系统的Binder机制之二——服务代理对象（1）》中介绍ProcessState对象时提到：如果一个进程要使用Binder机制，那么他的进程中必须要创建一个ProcessState对象来负责管理Service的代理对象。
2、第二句调用defaultServiceManager获得一个Service Manager代理对象，我在《Android系统的Binder机制之二——服务代理对象（1）》已经对此有了详细的介绍这里就不赘述了。
3、后面几行都是创建具体的Service，我们展开之后发现都是一些调用Service Manager的addService进行注册的函数，以AudioFlinger为例，instantiate代码如下：void AudioFlinger::instantiate() { defaultServiceManager()->addService( String16("media.audio_flinger"), new AudioFlinger()); }
4、最后调用ProcessState的startThreadPool方法和IPCThreadState的joinThreadPool使Media Server进入等待请求的循环当中。
我们可以看出一个进程中可以有多个Service，Media Server这个进程中就存在AudioFlinger，MediaPlayerService，CameraService，AudioPolicyService四个Service。
2、系统Service的基础——BBinder
我们仔细查看一下Media Server中定义的四个Service我们将会发现他们都是继承自BBinder，而BBinder又继承自IBinder接口，详细情况请自行查看他们的代码。每个Service都改写了BBinder的onTransact虚函数，当用户发送请求到达Service时，框架将会调用Service的onTransact函数，后面我们将会详细的介绍这个机制。
3、Service注册
每个Service都需要向“大管家”Service Manager进行注册，调用Service Manager的addService方法注册。这样Service Manager将会运行客户端查询和获取该Service（代理对象），然后客户端就可以通过该Service的代理对象请求该Service的服务。
4、Service进入等待请求的循环
每个Service必须要进入死循环，等待客户端请求的到达，本例中最后两句就是使Service进行等待请求的循环之中。ProcessState的startThreadPool方法最终调用的也是IPCThreadState的joinThreadPool方法，具体请查看代码。IPCThreadState的joinThreadPool方法的代码如下：
void IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain)
{
......
do {
int32_t cmd;
......
// now get the next command to be processed, waiting if necessary
result = talkWithDriver();
if (result >= NO_ERROR) {
......
result = executeCommand(cmd);
}
......
} while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);
......
}
Service在IPCThreadState的joinThreadPool方法中，调用talkWithDriver方法和Binder驱动进行交互，读取客户端的请求。当客户端请求到达之后调用executeCommand方法进行处理。
我们再看一下Service怎样处理客户端的请求？我们们查看一下executeCommand方法的源码：
status_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd)
{
BBinder* obj;
RefBase::weakref_type* refs;
status_t result = NO_ERROR;
switch (cmd) {
......
case BR_TRANSACTION:
{
......
if (tr.target.ptr) {
sp<BBinder> b((BBinder*)tr.cookie);
const status_t error = b->transact(tr.code, buffer, &reply, 0);
if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);
}
......
}
break;
......
}
if (result != NO_ERROR) {
mLastError = result;
}
return result;
}
可以看到IPCThreadState将会直接调用BBinder的transact方法来处理客户端请求，我们再看一下BBinder的transact方法：
status_t BBinder::transact(
uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
data.setDataPosition(0);
status_t err = NO_ERROR;
switch (code) {
case PING_TRANSACTION:
reply->writeInt32(pingBinder());
break;
default:
err = onTransact(code, data, reply, flags);
break;
}
if (reply != NULL) {
reply->setDataPosition(0);
}
return err;
}
我们发现他将会叫用自己的虚函数onTransact。我们前面提到所有的Service都集成自BBinder，并且都改写了onTransact虚函数。那么IPCThreadState将会调用Service定义onTransact方法来响应客户请求。
5、结论
本文简单介绍了一下系统Service的原理，台湾的高焕堂先生有一篇文章，手把手教怎样实现一个系统Service，你可以在我的博文《（转）高焕堂——Android框架底层结构知多少？》中找到。