从零开始怎么写android native service？

Posted 2022-12-04 Jarry_le

从零开始怎么写android native service

        Android service对于从事android开发的人都不是一个陌生的东西，很多人可能会觉得服务很简单。服务是简单，因为复杂的别人做了，所以才会觉得简单。我们先梳理一下服务的分类，首先有本地服务跟系统服务的区分，而在APP里写的服务大多就成为Java服务或者应用服务。

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声明：本博内容均由http://blog.csdn.net/edsam49原创，转载请注明出处，谢谢！
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      做APP的人写个应用服务相对来说是最简单的，因为extends了一个service后几个简单的接口就可以跑起来了，写完这种服务可能也只是对服务一知半解，因为值钱的service类Google的人已经帮你写好了，这是你的福气为你带来了便利，当然也可能会麻痹你：），但是做APP的人会有能解决问题是首要任务了，有时间还是对它了解更清楚点比较好，在此不再讨论这个。

做设备做系统的人，经常可能会去写系统服务，也就是framework下面的服务，systemserver里面注册的服务，写这种服务一般来说比较少，只有做设备系统的才会这样干，才有机会有完成的系统代码，可以在里面自由遨游，笔者三年前写过一个，可以看看【自己动手从零开始写一个完整的android Service】http://blog.csdn.net/edsam49/article/details/8163639

       那剩下的一个是本地服务，也就是native service，这种服务我们了解的系统里面多媒体、audio system都是写成了本地服务，这样写的好处就是运行的效率更高一点，因为C/C++先天性就比JAVA的运行效率要高一点。笔者就是由于长期主要从事的都是底层开发的，我们有时有这么一种需求，又要运行效率高，又要好移植，主要是考虑推广写东西给广大客户，那么我就写一个本地服务，这样是最独立的了，效率也最高了，那一个本地服务到底怎么写呢？大多数的人写过的服务以java服务居多，真正写本地服务的不多，本地服务相对来说又是更复杂一点的。因此决定从零开始自己动手写一个本地service，下面就大概描述一下过程。

       本地服务有四大块，服务接口（IService），服务代理（也就是BpService），服务stub（也就是BnService），服务实体（Service）；下面笔者的实例就以demoNativeService来开启，力求简单，里面就写了两个接口；

首先定义好服务接口IdemoNativeService，IdemoNativeService服务接口的父类是IInterface，在里面主要是要声明一下接口，在DECLARE_META_INTERFACE(demoNativeService)，代码如下：

[java]

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1. class IdemoNativeService : public IInterface  
2.   
3. public:  
4.     enum   
5.         CONNECT = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,  
6.         PRINTSTRING_CMD,  
7.     ;  
8.   
9. public:  
10.     DECLARE_META_INTERFACE(demoNativeService);  
11.     virtual status_t connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan) = 0;  
12.   virtual  status_t  printString(const char *str) = 0;  
13.   
14. ;  

      当然定义好了IdemoNativeService的头文件，就需要去实操了，先来搞定BpdemoNativeService，它的父类是BpInterface<IdemoNativeService>，这里面主要是涉及数据的跨进程用到的parcel，读啊，写啊，按套路来，也不难，也有AIDL工具可以使用，帮你转出来，再稍微修改一下就可以了，里面有一个很重要的remote，这个和remote就是幕后功臣啊，它保存了服务实例的对象啊，它是来之BpRefBase的一个成员，生成服务的时候，会得到赋值，定义完了以后，很重要的一个程序就是要IMPLEMENT_META_INTERFACE(demoNativeService,"android.hardware.IdemoNativeService");这个宏是非常重要的，跟前面那个DECLARE是对应的，前面声明，后面实现，当然我们带的参数跟的名字是必须一致的，这样才能正常沟通嘛！

[java]

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1. class BpdemoNativeService: public BpInterface<IdemoNativeService>  
2.   
3. public:  
4.     BpdemoNativeService(const sp<IBinder>& impl)  
5.     : BpInterface<IdemoNativeService>(impl)  
6.       
7.       
8.   
9.     virtual status_t connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan)  
10.       
11.         Parcel data, reply;  
12.         data.writeInterfaceToken(IdemoNativeService::getInterfaceDescriptor());  
13.         data.writeInt32(pid);  
14.         data.writeInt32(previewhw);  
15.         data.writeInt32(intf);  
16.         data.writeInt32(fmt);  
17.         data.writeInt32(chan);  
18.         remote()->transact(IdemoNativeService::CONNECT, data, &reply);  
19.         return reply.readInt32();  
20.       
21.   
22.   virtual  status_t  printString(const char *str)  
23.     
24.     Parcel data, reply;  
25.     data.writeInterfaceToken(IdemoNativeService::getInterfaceDescriptor());  
26.     data.writeCString(str);  
27.     remote()->transact(IdemoNativeService::PRINTSTRING_CMD, data, &reply);  
28.         return reply.readInt32();  
29.     
30. ;  
31.   
32. IMPLEMENT_META_INTERFACE(demoNativeService, "android.hardware.IdemoNativeService");//android.hardware.IdemoNativeService ds.demonativeservice  

       接着需要写服务stub了，BndemoNativeService的父类是BnInterface<IdemoNativeService>，有没有发现BndemoNativeService跟BpdemoNativeService，都会基于接口类IdemoNativeService，这样沟通起来的接口就唯一了，就具备了对话的可能；

[java]

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1. class BndemoNativeService: public BnInterface<IdemoNativeService>  
2.   
3. public:  
4.     virtual status_t onTransact( uint32_t code,const Parcel& data,Parcel* reply,uint32_t flags = 0);  
5. ;  
6. status_t BndemoNativeService::onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)  
7.   
8.     switch(code)  
9.       
10.         /*case CONNECT:  
11.             CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply); 
12.             int pid         = data.readInt32(); 
13.             int previewhw   = data.readInt32(); 
14.             int intf        = data.readInt32(); 
15.             int fmt         = data.readInt32(); 
16.             int chan        = data.readInt32(); 
17.             reply->writeInt32(connect(pid,previewhw,intf,fmt,chan)); 
18.             return NO_ERROR; 
19.             break; 
20.         case PRINTSTRING_CMD:  
21.             CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply); 
22.             const char *str; 
23.       str = data.readCString(); 
24.             reply->writeInt32(printString(str)); 
25.             return NO_ERROR; 
26.             break;*/  
27.   
28.         default:  
29.             return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);  
30.       
31.   

      到这就轮到了大块头service实体demoNativeService了，demoNativeService是基于BndemoNativeService，在demoNativeService里面定义了一个instantiate（）接口用于添加service到servicemanager里面去，注意demoNativeService()跟析构函数~demoNativeService()需要写成private的，免得别人可以new出对象来。在里面重写了onTransact，一旦BpdemoNativeService有风吹草动，就会联动到BndemoNativeService，因为服务实体重写了onTransact，所以实际就会先执行到demoNativeService::onTransact这里来，在这里面处理不了，可以再转给BpdemoNativeService的onTransact或者直接到BBinder的onTransact；

[cpp]

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1. void demoNativeService::instantiate()   
2.     android::defaultServiceManager()->addService(  
3.                 IdemoNativeService::descriptor, new demoNativeService());  
4.   
5.   
6. demoNativeService::demoNativeService()  
7.   
8.     ALOGE("demoNativeService created");  
9.     mOpened = 1;  
10.   
11.   
12. demoNativeService::~demoNativeService()  
13.   
14.     ALOGE("demoNativeService destroyed");  
15.   
16.   
17.  status_t  demoNativeService::connect(int pid,int previewhw,int intf,int fmt,int chan)  
18.       
19.     ALOGD("demoNativeService connect:%d, %d, %d, %d, %d", pid, previewhw, intf, fmt, chan);  
20.     return 88;  
21.       
22.   
23.   
24.  status_t  demoNativeService::printString(const char *str)  
25.       ALOGD("demoNativeService printString:%s", str);  
26.     return 66;   
27.   
28.        
29. #if 1         
30.  status_t demoNativeService::onTransact(uint32_t code,  
31.                                                 const android::Parcel &data,  
32.                                                 android::Parcel *reply,  
33.                                                 uint32_t flags)  
34.   
35.         ALOGD("OnTransact(%u,%u)", code, flags);  
36.           
37.         switch(code)   
38.         case CONNECT:   
39.             CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);  
40.             int pid         = data.readInt32();  
41.             int previewhw   = data.readInt32();  
42.             int intf        = data.readInt32();  
43.             int fmt         = data.readInt32();  
44.             int chan        = data.readInt32();  
45.               
46.       ALOGD("CONNECT: %d, %d, %d, %d, %d\\n", pid,previewhw,intf,fmt,chan);  
47.             reply->writeInt32(connect(pid,previewhw,intf,fmt,chan));  
48.             return NO_ERROR;  
49.             break;  
50.                                   
51.         case PRINTSTRING_CMD:   
52.                 CHECK_INTERFACE(IdemoNativeService, data, reply);  
53.                 const char *str;  
54.                 str = data.readCString();  
55.                 ALOGD("PrintString: %s\\n", str);  
56.                 ALOGD("printString: %s\\n", str);  
57.                                 reply->writeInt32(printString(str));  
58.                 return NO_ERROR;  
59.          break;  
60.         default:  
61.                 return BndemoNativeService::onTransact(code, data, reply, flags);  
62.           
63.   
64.         return NO_ERROR;  
65.   
66. #endif  

      写完了服务，那我们就再写一个可执行文件来生成一下，里面startThreadPool生成线程池，然后再调用joinThreadPool来监听变化；

[cpp]

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1.     sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  
2.     sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  
3. //    ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get());  
4.     demoNativeService::instantiate();  
5.     ProcessState::self()->startThreadPool();  
6.     IPCThreadState::self()->joinThreadPool();  

      写到这，可以说服务已经可以跑起来了，那我们怎么验证呢，最快的办法还是写一个可执行文件去测一下它的接口，看通没通就知道了；

[cpp]

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1.     int ret= -1;  
2.     int pid = IPCThreadState::self()->getCallingPid();  
3.   
4.  ALOGI("demoNativeService client is now starting, pid=%d", pid);  
5.   
6.   android::sp<android::IServiceManager> sm = android::defaultServiceManager();  
7.   android::sp<android::IBinder> binder;  
8.   android::sp<IdemoNativeService> shw;  
9.   
10.   do   
11.           binder = sm->getService(android::String16("ds.demonativeservice"));  
12.           if (binder != 0)  
13.                   break;  
14.           ALOGW("IdemoNativeService not published, waiting...");  
15.           usleep(500000);  
16.    while(true);   
17.   
18. ALOGI("IdemoNativeService client is now trying");  
19.   
20.  shw = android::interface_cast<IdemoNativeService>(binder);  
21.  ret = shw->printString("Good man desheng");  
22. ALOGI("demoNativeService client printString, ret=%d", ret);  
23.    
24.  ret = shw->connect(pid,1, 2, 3, 4);  
25. ALOGI("demoNativeService client connect, ret=%d", ret);  

    下面就是笔者测试的打印，如下：

[plain]

view plain copy

1. # dem  
2. demoNativeServiceclient   demoNativeServiceserver     
3. # demoNativeServiceserver &                                                      
4. [2] 2332  
5. # --------- beginning of /dev/log/main  
6. 02-19 17:10:57.890 E/HelloWorldService( 2332): demoNativeService created  
7.   
8. #   
9. # dem  
10. demoNativeServiceclient   demoNativeServiceserver     
11. # demoNativeServiceclient                                                        
12. 02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client is now starting, pid=2334  
13. 02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): IdemoNativeService client is now trying  
14. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): OnTransact(2,16)  
15. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): PrintString: Good man desheng  
16. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): printString: Good man desheng  
17. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): demoNativeService printString:Good man desheng  
18. 02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client printString, ret=66  
19. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): OnTransact(1,16)  
20. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): CONNECT: 2334, 1, 2, 3, 4  
21. 02-19 17:11:02.520 D/HelloWorldService( 2332): demoNativeService connect:2334, 1, 2, 3, 4  
22. 02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): demoNativeService client connect, ret=88  
23. 02-19 17:11:02.520 I/demoNativeService/Service( 2334): Hello client is now exiting  
24. #   
25. # 02-19 17:11:07.540 D/InitAlarmsService( 2259): Clearing and rescheduling alarms.  
26.   
27. # service list  
28. Found 78 services:  
29. 0   ds.demonativeservice: [android.hardware.IdemoNativeService]  
30. 1   phone: [com.android.internal.telephony.ITelephony]  
31. 2   iphonesubinfo: [com.android.internal.telephony.IPhoneSubInfo]  
32. 3   simphonebook: [com.android.internal.telephony.IIccPhoneBook]  
33. 4   isms: [com.android.internal.telephony.ISms]  
34. 5   jeavoxmiddleware: [android.jeavox.IMiddleWareService]  

    写到这，如果要给应用调用的话，还需要写Client，JNI,JNI及以上在此不再讨论了，我们就简易来看看client怎么处理吧，其实有点类似上面那个可执行文件的写法，这里可能就是有一个对象的概念，可以保持，大概如下:

[cpp]

view plain copy

1. demoNativeServiceClient::demoNativeServiceClient()  
2.   
3.     sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  
4.     sp<IBinder> binder = sm->getService(String16("ds.demonativeservice"));  
5.     mdemoNativeService = interface_cast<IdemoNativeService>(binder);  
6.   
7.   
8. demoNativeServiceClient::~demoNativeServiceClient()  
9.   
10.     mdemoNativeService = NULL;  
11.   
12.   
13. int32_t demoNativeServiceClient::connect(int previewhw,int intf,int fmt,int chan)  
14.   
15.     return mdemoNativeService->connect(getCallingPid(),previewhw,intf,fmt,chan);  
16.   
17.   
18. int32_t demoNativeServiceClient::printString(const char *str)  
19.   
20.    return mdemoNativeService->printString(str);  
21.   

     罗哩罗嗦写了这么多，请大家拍砖，轻拍一下：）