解讀Android虛擬機(jī)工作原理
下面講述下Android虛擬機(jī)的組成部分和一些構(gòu)造原理，在介紹Android虛擬機(jī)之前，先要了解下什么是Android操作系統(tǒng)，所謂的Android：是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，早期由Google開發(fā)，后由開放手機(jī)聯(lián)盟Open Handset Alliance）開發(fā)。
Linux系統(tǒng)中進(jìn)程間通信的方式有:socket, named pipe,message queque, signal,share memory。Java系統(tǒng)中的進(jìn)程間通信方式有socket, named pipe等。android應(yīng)用程序理所當(dāng)然可以應(yīng)用JAVA的IPC機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信，
取而代之的是Binder通信。Google為什么要采用這種方式呢，這取決于Binder通信方式的高效率。 Binder通信是通過linux的binder driver來實(shí)現(xiàn)的。Binder通信操作類似線程遷移(thread migration)，兩個(gè)進(jìn)程間IPC看起來就象是一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入另一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行代碼然后帶著執(zhí)行的結(jié)果返回。
Binder的用戶空間為每一個(gè)進(jìn)程維護(hù)著一個(gè)可用的線程池，線程池用于處理到來的IPC以及執(zhí)行進(jìn)程本地消息，Binder通信是同步而不是異步。Android中的Binder通信是基于Service與Client的，所有需要IBinder通信的進(jìn)程都必須創(chuàng)建一個(gè)IBinder接口。
系統(tǒng)中有一個(gè)進(jìn)程管理所有的system service,Android虛擬機(jī)不允許用戶添加非授權(quán)的System service,當(dāng)然現(xiàn)在源碼開發(fā)了，我們可以修改一些代碼來實(shí)現(xiàn)添加底層system Service的目的。
對(duì)用戶程序來說，我們也要?jiǎng)?chuàng)建server,或者Service用于進(jìn)程間通信，這里有一ActivityManagerService管理JAVA應(yīng)用層所有的service創(chuàng)建與連接(connect)。disconnect,所有的 Activity也是通過這個(gè)service來啟動(dòng)，加載的。ActivityManagerService也是加載在Systems Servcie中的。
Android虛擬機(jī)啟動(dòng)之前系統(tǒng)會(huì)先啟動(dòng)service Manager進(jìn)程，service Manager打開binder驅(qū)動(dòng)，并通知binder kernel驅(qū)動(dòng)程序這個(gè)進(jìn)程將作為System Service Manager。然后該進(jìn)程將進(jìn)入一個(gè)循環(huán)，等待處理來自其他進(jìn)程的數(shù)據(jù)。用戶創(chuàng)建一個(gè)System service后，通過defaultServiceManager得到一個(gè)遠(yuǎn)程ServiceManager的接口。
通過這個(gè)接口我們可以調(diào)用 addService函數(shù)將System service添加到Service Manager進(jìn)程中，然后client可以通過getService獲取到需要連接的目的Service的IBinder對(duì)象。這個(gè)IBinder是 Service的BBinder在binder kernel的一個(gè)參考，所以service IBinder 在binder kernel中不會(huì)存在相同的兩個(gè)IBinder對(duì)象。
每一個(gè)Client進(jìn)程同樣需要打開Binder驅(qū)動(dòng)程序。對(duì)用戶程序而言，我們獲得這個(gè)對(duì)象就可以通過binder kernel訪問service對(duì)象中的方法。Client與Service在不同的進(jìn)程中，通過這種方式實(shí)現(xiàn)了類似線程間的遷移的通信方式，對(duì)用戶程序而言當(dāng)調(diào)用Service返回的IBinder接口后，訪問Service中的方法就如同調(diào)用自己的函數(shù)。
實(shí)現(xiàn)接口時(shí)有幾個(gè)原則:
拋出的異常不要返回給調(diào)用者. 跨進(jìn)程拋異常處理是不可取的。IPC調(diào)用是同步的。如果你知道一個(gè)IPC服務(wù)需要超過幾毫秒的時(shí)間才能完成地話，你應(yīng)該避免在Activity的主線程中調(diào)用。
也就是IPC調(diào)用會(huì)掛起應(yīng)用程序?qū)е陆缑媸ロ憫?yīng). 這種情況應(yīng)該考慮單起一個(gè)線程來處理，能在AIDL接口中聲明靜態(tài)屬性。IPC的調(diào)用步驟:
1. 聲明一個(gè)接口類型的變量，該接口類型在.aidl文件中定義。
2. 實(shí)現(xiàn)ServiceConnection。
3. 調(diào)用ApplicationContext.bindService(),并在ServiceConnection實(shí)現(xiàn)中進(jìn)行傳遞.
4. 在ServiceConnection.onServiceConnected()實(shí)現(xiàn)中，你會(huì)接收一個(gè)IBinder實(shí)例(被調(diào)用的Service). 調(diào)用 YourInterfaceName.Stub.asInterface((IBinder)service)將參數(shù)轉(zhuǎn)換YourInterface類型。
5. 調(diào)用接口中定義的方法。 你總要檢測(cè)到DeadObjectException異常，該異常在連接斷開時(shí)被拋出。它只會(huì)被遠(yuǎn)程方法拋出。
6. 斷開連接，調(diào)用接口實(shí)例中的ApplicationContext.unbindService()
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