Android service 实现过程

一、Android Service介绍

Android的Service分为两种：Android Service和Native Service。

Android Service：又称为Java Service，是实现在框架层（framework）里的Server。Android Service以Java编写。

Native Service：又称为System Service，是实现在Runtime层里的Server。

以MediaPlayer为例，从下图我们可以得出两种服务的关系：

接下来要讨论的Service是Native Service，与应用程序设计上所讨论的Service（android.app.Service）不同。

二、为什么要写底层的核心服务呢？

（1）因为底层核心服务是Android框架里最接近Linux/Driver的部分。为了充分发挥硬件设备的差异化特性，核心服务是让上层Java应用程序来使用Driver/HW Device特色的重要管道。

（2）在开机过程中，就可以启动核心服务(例如汉字输入法服务等)，让众多应用程序来共享之。

（3）由于共享，所以能有效降低Java应用程序的大小(Size)。

三、如何实现一个核心服务呢?

要点如下：

（1）核心服务通常在独立的进程(Process)里执行。

（2）必须提供IBinder接口，让应用程序可以进行跨进程的绑定(Binding)和呼叫。

（3）因为共享，所以必须确保多线裎安全(Thread-safe)。

（4）以C++类别定义，诞生其对象，透过SM之协助，将该对象参考值传给IServiceManager::addService()函数，就加入到Binder Driver里了。

（5）应用程序可透过SM之协助而远距绑定该核心服务，此时SM会回传IBinder接口给应用程序。

（6）应用程序可透过IBinder::transact()函数来与核心服务互传数据。

四、Server实现实践

下面以一个小例子来说明具体实现一个Server的步骤。此实例功能为简单的整数加法(Add)运算，我们将其命名AddService。

Step-1：以C++撰写AddService类别，其完整程序代码为：

AddService.h文件：

#ifndef ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H#define ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H#include <utils.h>#include <utils/RefBase.h>#include <utils/IInterface.h>#include <utils/Parcel.h>namespace android{       class AddService : public BBinder       {              mutable Mutex mLock;              int32_t mNextConnId;               public:              static int instantiate();              AddService();              virtual ~AddService();              virtual status_t onTransact(uint32_t, const Parcel&, Parcel*, uint32_t);       };}#endifAddService.cpp 文件： #include "AddService.h"#include <utils/IServiceManager.h>#include <utils/IPCThreadState.h> namespace android {       static struct sigaction oldact;       static pthread_key_t sigbuskey;       int AddService::instantiate() {              LOGE("AddService instantiate");               int r = defaultServiceManager()->addService(                            String16("guilh.add"), new AddService());              LOGE("AddService r = %d/n", r);              return r;       }       AddService::AddService()       { LOGV("AddService created");              mNextConnId = 1;              pthread_key_create(&sigbuskey, NULL);       }       AddService::~AddService()       { pthread_key_delete(sigbuskey);              LOGV("AddService destroyed");       }       status_t AddService::onTransact(                     uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){              switch(code) {                     case 0: {                                   pid_t pid = data.readInt32();                                   int num = data.readInt32();                                   num = num + 1000;                                   reply->writeInt32(num);                                   return NO_ERROR;                            } break;                     default:                            return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);              }       }};

Android.mk文件：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:= AddService.cpp #LOCAL_C_INCLUDES:= $(JNI_H_INCLUDE)    LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= libutils LOCAL_MODULE:= libAddService LOCAL_PRELINK_MODULE:= false

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Step-2：以C++撰写一个可独立执行的addserver.cpp程序，它的用途是：诞生一个AddService类别之对象，然后将该对象参考存入Binder Driver里。其内容为：

addserver.cpp文件：

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <grp.h>#include <utils/IPCThreadState.h>#include <utils/ProcessState.h>#include <utils/IServiceManager.h>#include <utils/Log.h>#include <private/android_filesystem_config.h>#include "../libaddservice/AddService.h" using namespace android; int main(int argc, char** argv){sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();LOGI("ServiceManager: %p", sm.get());AddService::instantiate();ProcessState::self()->startThreadPool();IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

Android.mk文件：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:= addserver.cpp LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= libutils libAddService LOCAL_MODULE:= addservice include $(BUILD_EXECUTABLE)

Step-3：编译上述两个文件分别产出了libAdd.so类别库和addserver可执行程序。接着将libAdd.so拷贝到Android仿真器的/system/lib/里；也把addserver拷贝到/system/bin/里。

Step-4：执行addserver。其中的指令：AddServer::instantiate()就执行到AddServer类别的instantiate()函数，其内容为：

int AddService::instantiate() {LOGE("AddService instantiate");int r = defaultServiceManager()->addService(String16("guilh.add"), new AddService());LOGE("AddService r = %d/n", r);return r;}

其先执行到new AddServer()，就诞生一个AddServer类别之对象；

接着，呼叫defaultServiceManager()函数取得SM的IServiceManager接口；

再呼叫IServiceManager::addServer()将该对象参考存入Binder Driver里。

Step-5：这样就成功地将AddService服务加入到Binder Driver里了。现在就可以写个Add类来使用AddService核心服务了。以C++撰写Add类别，其完整程序代码为：

Add.h文件：

#ifndef ANDROID _ADD_H#define ANDROID _ADD_Hnamespace android {       class Add {              public:                     int setN(int n);              private:                     static const void getAddService();       };}; //namespace#endif // ANDROID _ADD_H

Add.cpp文件：

#include <utils/IServiceManager.h>#include <utils/IPCThreadState.h>#include "Add.h" namespace android {       sp<IBinder> binder;       int Add::setN(int n){              getAddService();              Parcel data, reply;              data.writeInt32(getpid());              data.writeInt32(n);               LOGE("BpAddService::create remote()->transact()/n");              binder->transact(0, data, &reply);              int i = reply.readInt32();              return i;       }       const void Add::getAddService(){              sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();              binder = sm->getService(String16("guilh.add"));              LOGE("Add::getAddService %p/n",sm.get());              if (binder == 0) {                     LOGW("AddService not published, waiting...");                     return;              }       } };

Android.mk文件：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:=Add.cpp LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAddService LOCAL_MODULE := libAdd LOCAL_PRELINK_MODULE:= false include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Step-6：下面写个JNI Native类别来使用Add类别之对象。透过JNI Native函数，就可以与Java层的Service服务衔接起来。

首选使用javah命令生成相应头文件。

com_hello_Service_MySer.h文件：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_hello_Service_MySer */ #ifndef _Included_com_hello_Service_MySer#define _Included_com_hello_Service_MySer#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/*  * Class:     com_hello_Service_MySer  * Method:    intFromJNI  * Signature: ()I  */JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_Service_MySer_intFromJNI  (JNIEnv *, jobject); #ifdef __cplusplus}#endif#endif然后实现相应函数。com_hello_Service_MySer.cpp 文件：#include <jni.h>#include <JNIHelp.h>#include "../libadd/Add.h"#include "com_hello_Service_MySer.h" JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_Service_MySer_intFromJNI(JNIEnv * env, jobject thiz){    android::Add myadd;       int r = myadd.setN(5);       return r;}

Android.mk文件：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:=com_hello_Service_MySer.cpp LOCAL_C_INCLUDES:= $(JNI_H_INCLUDE)    LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAdd LOCAL_MODULE := libJniAdd LOCAL_PRELINK_MODULE:= false include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

所有相关文件组织：

[email protected]:~/work/android/source_android/development/my_module$ tree service

service

|-- addserver

||-- Android.mk

|`-- addserver.cpp

|-- jni

||-- Android.mk

||-- com_hello_Service_MySer.cpp

|`-- com_hello_Service_MySer.h

|-- libadd

||-- Add.cpp

||-- Add.h

|`-- Android.mk

`-- libaddservice

|-- AddService.cpp

|-- AddService.h

`-- Android.mk

4 directories, 11 files

在Eclipse中创建一个工程使用以上的Add类，即可使用我们的AddService了。

MySer.java文件：

package com.hello.Service; import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.widget.TextView; public class MySer extends Activity {    /** Called when the activity is first created. */    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        int i = intFromJNI();        TextView  tv = new TextView(this);        tv.setText( String.valueOf(i) );        setContentView(tv);    }       public native int intFromJNI();   static {               System.loadLibrary("JniAdd");    }}

五、Service编译问题

Android所用的Toolchain（即交叉编译工具链）可从下面的网址下载：

http://android.kernel.org/pub/android-toolchain-20081019.tar.bz2。如果下载了完整的Android项目的源代码，则可以在“<your_android>/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目录下找到交叉编译工具，比如Android所用的arm-eabi-gcc-4.2.1。我们可以直接使用源码包来进行编译。

Android并没有采用glibc作为C库，而是采用了Google自己开发的Bionic Libc，它的官方Toolchain也是基于Bionic Libc而并非glibc的。这使得使用或移植其他Toolchain来用于Android要比较麻烦：在Google公布用于Android的官方Toolchain之前，多数的Android爱好者使用的Toolchain是在http://www.codesourcery.com/gnu_toolchains/arm/download.html下载的一个通用的Toolchain，它用来编译和移植Android的Linux内核是可行的，因为内核并不需要C库，但是开发Android的应用程序时，直接采用或者移植其他的Toolchain都比较麻烦，其他Toolchain编译的应用程序只能采用静态编译的方式才能运行于Android模拟器中，这显然是实际开发中所不能接受的方式。目前尚没有看到说明成功移植其他交叉编译器来编译Android应用程序的资料。

与glibc相比，Bionic Libc有如下一些特点：

l采用BSD License，而不是glibc的GPL License；

l大小只有大约200k，比glibc差不多小一半，且比glibc更快；

l实现了一个更小、更快的pthread；

l提供了一些Android所需要的重要函数，如”getprop”,“LOGI”等；

l不完全支持POSIX标准，比如C++ exceptions，wide chars等；

l不提供libthread_db和libm的实现

另外，Android中所用的其他一些二进制工具也比较特殊：

加载动态库时使用的是/system/bin/linker而不是常用的/lib/ld.so;

prelink工具不是常用的prelink而是apriori，其源代码位于“<your_android>/build/tools/apriori”

strip工具也没有采用常用的strip，而是“<your_android>/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目录下的arm-eabi-strip，而是位于<your_android>/out/host/linux-x86/bin/的soslim工具。

下面就具体说一下如何编译我们刚才创建的Service程序。

1.在$(YOUR_ANDROID)/development目录下创建my_module目录，然后将我们的server文件夹拷贝到此目录下，其中$(YOUR_ANDROID)指Android源代码所在的目录。

# mkdir $(YOUR_ANDROID)/development/ my_module

2. Android.mk这是Android Makefile的标准命名，不要更改。Android.mk文件的格式和内容可以参考其他已有的Android.mk文件的写法，针对Add程序的Android.mk文件内容如下：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:=Add.cpp LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAddService LOCAL_MODULE := libAdd LOCAL_PRELINK_MODULE:= false include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

注意上面LOCAL_SRC_FILES用来指定源文件；，LOCAL_MODULE指定要编译的模块的名字，下一步骤编译时就要用到；include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)表示要编译成动态库，如果想编译成一个可执行文件则可用BUILD_EXECUTABLE，这些可以在$(YOUR_ANDROID)/build/core/config.mk查到。

3.回到Android源代码顶层目录进行编译：

# cd $(YOUR_ANDROID) && make libAdd

注意make libAdd中的目标名libAdd就是上面Android.mk文件中由LOCAL_MODULE指定的模块名。

4．编译后的可执行文件存放在通过”adb push”将它传送到模拟器上，再通过”adb shell”登录到模拟器终端，就可以执行了。

六、出现问题及及解决办法：

（1）提示缺bison，安装bison：sudo apt-get install bison

（2）出现frameworks/policies/base/PolicyConfig.mk:22: *** No module defined for the given PRODUCT_POLICY (android.policy_phone).Stop.错误。

解决办法：

在build/tools/findleaves.sh中的第89行，

这一句find "${@:0:$nargs}" $findargs -type f -name "$filename" -print |

改为find "${@:1:$nargs-1}" $findargs -type f -name "$filename" -print |

转载：http://blog.chinaunix.net/u/22630/article_105768.html

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