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Android系統(tǒng)服務(wù)是如何獲取的

 更新時(shí)間:2021年03月26日 09:48:08   作者:CAZ  
這篇文章主要介紹了Android系統(tǒng)服務(wù)是如何獲取的,幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用Android開發(fā),感興趣的朋友可以了解下

關(guān)于獲取系統(tǒng)服務(wù)的猜想

Android獲取系統(tǒng)服務(wù)一般都需要用getSystemService指定系統(tǒng)服務(wù)名稱獲?。?/p>

val wm = getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) as WindowManager

在實(shí)際開發(fā)中,當(dāng)我們需要編寫提供某一業(yè)務(wù)流程處理的Manager,通常會(huì)實(shí)現(xiàn)為單例。那么上面那行代碼背后發(fā)生了什么,為什么Android不使用單例模式呢?下面我們觀察Android是如何設(shè)計(jì)獲取系統(tǒng)服務(wù)的,它如何從應(yīng)用側(cè)到達(dá)系統(tǒng)側(cè)。

可以思考一下,不在每個(gè)服務(wù)中單獨(dú)使用單例的原因大概是因?yàn)锳ndroid提供的系統(tǒng)服務(wù)眾多,都使用getSystemService方法相當(dāng)于提供了統(tǒng)一的入口。同時(shí)因?yàn)榉椒▍?shù)中的服務(wù)名稱字符串,可以提供一個(gè)Map來(lái)統(tǒng)一存放各種服務(wù)實(shí)例,這與單例模式十分接近,相當(dāng)于統(tǒng)一管理各種單例的變種。那么事實(shí)是不是這樣呢?(下方源碼只保留關(guān)鍵代碼,API 30)

獲取系統(tǒng)服務(wù)源碼實(shí)現(xiàn)

各種繼承或者持有Context的組件的getSystemService方法都會(huì)調(diào)用ContextImpl的同名方法:

//ContextImpl.java
  public Object getSystemService(String name) {
    return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
  }

SystemServiceRegistry一看就是統(tǒng)一注冊(cè)系統(tǒng)服務(wù)的地方:

//SystemServiceRegistry.java  
  public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
    final ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
    final Object ret = fetcher.getService(ctx);
    return ret;
  }

這里我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了Map,可卻不是從String到系統(tǒng)服務(wù)的Map,SYSTEM_SERVICE_FETCHERS的類型為Map<String, ServiceFetcher<?>>。

//SystemServiceRegistry.java  
  static abstract interface ServiceFetcher<T> {
    T getService(ContextImpl ctx);
  }

這個(gè)SystemServiceRegistry中的內(nèi)部接口ServiceFetcher,看上去像是各種系統(tǒng)服務(wù)的工廠接口。我們看它的實(shí)現(xiàn)類:

//SystemServiceRegistry.java  
  static abstract class CachedServiceFetcher<T> implements ServiceFetcher<T> {
    private final int mCacheIndex;

    CachedServiceFetcher() {
      mCacheIndex = sServiceCacheSize++;
    }

    @Override
    public final T getService(ContextImpl ctx) {
      final Object[] cache = ctx.mServiceCache;
      T ret = null;

      T service = (T) cache[mCacheIndex];
      if (service != null) {
        ret = service;
      } else {
        service = createService(ctx);
        cache[mCacheIndex] = service;
        ret = service;
      }
      return ret;
    }

    public abstract T createService(ContextImpl ctx) throws ServiceNotFoundException;
  }

getService方法精簡(jiǎn)了大量保證線程安全的同步措施,只保留了最核心的邏輯。可以看到另有一個(gè)類型為Object[]的數(shù)組ctx.mServiceCache,getService從中用下標(biāo)mCacheIndex獲取系統(tǒng)服務(wù),如果服務(wù)為空則使用createService方法創(chuàng)建服務(wù)并放在數(shù)組中??梢哉f,這個(gè)ctx.mServiceCache數(shù)組起到了我們最初設(shè)想的從String到系統(tǒng)服務(wù)的Map的存放所有系統(tǒng)服務(wù)的作用。這個(gè)映射變?yōu)榱耍?/p>

假象的映射(從String到系統(tǒng)服務(wù)) <=> SYSTEM_SERVICE_FETCHERS映射(從String到ServiceFetcher)
                    + ctx.mServiceCache數(shù)組(ServiceFetcher中的mCacheIndex下標(biāo)到系統(tǒng)服務(wù))

這個(gè)SYSTEM_SERVICE_FETCHERS映射在SystemServiceRegistry的靜態(tài)初始化快中被統(tǒng)一填充,同時(shí)提供了上方?jīng)]有實(shí)現(xiàn)的createService:

//SystemServiceRegistry.java
  static {
    registerService(Context.WINDOW_SERVICE, WindowManager.class,
        new CachedServiceFetcher<WindowManager>() {
      @Override
      public WindowManager createService(ContextImpl ctx) {
        return new WindowManagerImpl(ctx);
      }}); 
  }
  private static <T> void registerService(@NonNull String serviceName,
      @NonNull Class<T> serviceClass, @NonNull ServiceFetcher<T> serviceFetcher) {
    SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.put(serviceName, serviceFetcher);
  }

SystemServiceRegistry類初始化時(shí),ctx.mServiceCache系統(tǒng)服務(wù)數(shù)組還是空的,當(dāng)某一系統(tǒng)服務(wù)需要時(shí),上方CachedServiceFetcher中g(shù)etService會(huì)調(diào)用createService創(chuàng)建服務(wù)并存放在特定mCacheIndex下標(biāo)中。

總結(jié)一下就是:在Android獲取系統(tǒng)服務(wù)的流程中,使用工廠模式創(chuàng)建系統(tǒng)服務(wù),使用Map管理工廠,使用數(shù)組管理系統(tǒng)服務(wù)實(shí)例。每種服務(wù)在每個(gè)ContextImpl中的數(shù)組中最多只有一個(gè),且使用前不會(huì)提前創(chuàng)建,這點(diǎn)和單例的懶漢式是一致的。

真正的系統(tǒng)服務(wù)提供者

我們知道Android Framework中系統(tǒng)服務(wù)是運(yùn)行在系統(tǒng)進(jìn)程中,需要通過Binder機(jī)制與應(yīng)用進(jìn)程通信,如果我們不考慮系統(tǒng)側(cè)實(shí)現(xiàn),上面拿到的類真的應(yīng)用側(cè)的Binder類么?其實(shí)并不全是,依舊查看工廠類中的工廠方法:

  • 上面獲取到的服務(wù)類,有些類的確是系統(tǒng)側(cè)的系統(tǒng)服務(wù)對(duì)應(yīng)到應(yīng)用側(cè)的Binder類,比如AlarmManager:
//SystemServiceRegistry.java    
	registerService(Context.ALARM_SERVICE, AlarmManager.class,
        new CachedServiceFetcher<AlarmManager>() {
      @Override
      public AlarmManager createService(ContextImpl ctx) throws ServiceNotFoundException {
        IBinder b = ServiceManager.getServiceOrThrow(Context.ALARM_SERVICE);
        IAlarmManager service = IAlarmManager.Stub.asInterface(b);
        return new AlarmManager(service, ctx);
      }});
  • 有些則是對(duì)這些Binder類的直接封裝,比如ActivityManager:
//SystemServiceRegistry.java    
    registerService(Context.ACTIVITY_SERVICE, ActivityManager.class,
        new CachedServiceFetcher<ActivityManager>() {
      @Override
      public ActivityManager createService(ContextImpl ctx) {
        return new ActivityManager(ctx.getOuterContext(), ctx.mMainThread.getHandler());
      }});

其中大量的方法使用getService與getTaskService進(jìn)行委托:

//ActivityManager.java
  public void killUid(int uid, String reason) {
    try {
      getService().killUid(UserHandle.getAppId(uid),
          UserHandle.getUserId(uid), reason);
    } catch (RemoteException e) {
      throw e.rethrowFromSystemServer();
    }
  }
  
  public List<RunningTaskInfo> getRunningTasks(int maxNum)
      throws SecurityException {
    try {
      return getTaskService().getTasks(maxNum);
    } catch (RemoteException e) {
      throw e.rethrowFromSystemServer();
    }
  }
  
  public static IActivityManager getService() {
    return IActivityManagerSingleton.get();
  }

  private static IActivityTaskManager getTaskService() {
    return ActivityTaskManager.getService();
  }

而getService與getTaskService都是單例方法,另外使用ServiceManager獲取真正的Binder類。

  • 另外還有些系統(tǒng)服務(wù)為了便于使用,封裝得更加復(fù)雜,比如WindowManager:
    registerService(Context.WINDOW_SERVICE, WindowManager.class,
        new CachedServiceFetcher<WindowManager>() {
      @Override
      public WindowManager createService(ContextImpl ctx) {
        return new WindowManagerImpl(ctx);
      }});

這里的各不同Context的WindowManagerImpl會(huì)統(tǒng)一調(diào)用到WindowManagerGlobal,而WindowManagerGlobal在addView時(shí)會(huì)創(chuàng)建ViewRootImpl,并將Binder類WindowSession傳遞給ViewRootImpl,由ViewRootImpl完成與WMS通信的工作。

以上實(shí)現(xiàn)了獲取系統(tǒng)服務(wù)時(shí)從應(yīng)用側(cè)到達(dá)系統(tǒng)側(cè)的過程。

以上就是Android系統(tǒng)服務(wù)是如何獲取的的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Android系統(tǒng)服務(wù)獲取的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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