虽然Java层Binder系统是Native层Binder系统的一个Mirror,但这个Mirror终归还需借助Native层Binder系统来开展工作,即Mirror和Native层Binder有着千丝万缕的关系,一定要在Java层Binder正式工作之前建立这种关系。下面分析Java层Binder框架是如何初始化的。
在Android系统中,在Java初创时期,系统会提前注册一些JNI函数,其中有一个函数专门负责搭建Java Binder和Native Binder交互关系,该函数是register_android_os_Binder,代码如下:
**android_util_Binder.cpp**
~~~
int register_android_os_Binder(JNIEnv* env)
{
//初始化Java Binder类和Native层的关系
if(int_register_android_os_Binder(env) < 0)
return -1;
//初始化Java BinderInternal类和Native层的关系
if(int_register_android_os_BinderInternal(env) < 0)
return -1;
//初始化Java BinderProxy类和Native层的关系
if(int_register_android_os_BinderProxy(env) < 0)
return -1;
//初始化Java Parcel类和Native层的关系
if(int_register_android_os_Parcel(env) < 0)
return -1;
return0;
}
~~~
据上面的代码可知,register_android_os_Binder函数完成了Java Binder架构中最重要的4个类的初始化工作。我们重点关注前3个。
1. Binder类的初始化
int_register_android_os_Binder函数完成了Binder类的初始化工作,代码如下:
**android_util_Binder.cpp**
~~~
static int int_register_android_os_Binder(JNIEnv*env)
{
jclassclazz;
//kBinderPathName为Java层中Binder类的全路径名,“android/os/Binder“
clazz =env->FindClass(kBinderPathName);
/*
gBinderOffSets是一个静态类对象,它专门保存Binder类的一些在JNI层中使用的信息,
如成员函数execTranscat的methodID,Binder类中成员mObject的fildID
*/
gBinderOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
gBinderOffsets.mExecTransact
= env->GetMethodID(clazz,"execTransact", "(IIII)Z");
gBinderOffsets.mObject
= env->GetFieldID(clazz,"mObject", "I");
//注册Binder类中native函数的实现
returnAndroidRuntime::registerNativeMethods(
env, kBinderPathName,
gBinderMethods,NELEM(gBinderMethods));
}
~~~
从上面代码可知,gBinderOffsets对象保存了和Binder类相关的某些在JNI层中使用的信息。
* * * * *
**建议** 如果读者对JNI不是很清楚,可参阅卷I第2章“深入理解JNI”。
* * * * *
2. BinderInternal类的初始化
下一个初始化的类是BinderInternal,其代码在int_register_android_os_BinderInternal函数中。
**android_util_Binder.cpp**
~~~
static intint_register_android_os_BinderInternal(JNIEnv* env)
{
jclass clazz;
//根据BinderInternal的全路径名找到代表该类的jclass对象。全路径名为
// “com/android/internal/os/BinderInternal”
clazz =env->FindClass(kBinderInternalPathName);
//gBinderInternalOffsets也是一个静态对象,用来保存BinderInternal类的一些信息
gBinderInternalOffsets.mClass = (jclass)env->NewGlobalRef(clazz);
//获取forceBinderGc的methodID
gBinderInternalOffsets.mForceGc
= env->GetStaticMethodID(clazz,"forceBinderGc", "()V");
//注册BinderInternal类中native函数的实现
return AndroidRuntime::registerNativeMethods(
env,kBinderInternalPathName,
gBinderInternalMethods, NELEM(gBinderInternalMethods));
}
~~~
int_register_android_os_BinderInternal的工作内容和int_register_android_os_Binder的工作内容类似:
- 获取一些有用的methodID和fieldID。这表明JNI层一定会向上调用Java层的函数。
- 注册相关类中native函数的实现。
3. BinderProxy类的初始化
int_register_android_os_BinderProxy完成了BinderProxy类的初始化工作,代码稍显复杂,如下所示:
**android_util_Binder.cpp**
~~~
static intint_register_android_os_BinderProxy(JNIEnv* env)
{
jclassclazz;
clazz =env->FindClass("java/lang/ref/WeakReference");
//gWeakReferenceOffsets用来和WeakReference类打交道
gWeakReferenceOffsets.mClass = (jclass)env->NewGlobalRef(clazz);
//获取WeakReference类get函数的MethodID
gWeakReferenceOffsets.mGet= env->GetMethodID(clazz, "get",
"()Ljava/lang/Object;");
clazz = env->FindClass("java/lang/Error");
//gErrorOffsets用来和Error类打交道
gErrorOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
clazz =env->FindClass(kBinderProxyPathName);
//gBinderProxyOffsets用来和BinderProxy类打交道
gBinderProxyOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
gBinderProxyOffsets.mConstructor= env->GetMethodID(clazz,"<init>", "()V");
...... //获取BinderProxy的一些信息
clazz =env->FindClass("java/lang/Class");
//gClassOffsets用来和Class类打交道
gClassOffsets.mGetName=env->GetMethodID(clazz,
"getName","()Ljava/lang/String;");
//注册BinderProxy native函数的实现
returnAndroidRuntime::registerNativeMethods(env,
kBinderProxyPathName,gBinderProxyMethods,
NELEM(gBinderProxyMethods));
}
~~~
据上面代码可知,int_register_android_os_BinderProxy函数除了初始化BinderProxy类外,还获取了WeakReference类和Error类的一些信息。看来BinderProxy对象的生命周期会委托WeakReference来管理,难怪JNI层会获取该类get函数的MethodID。
至此,Java Binder几个重要成员的初始化已完成,同时在代码中定义了几个全局静态对象,分别是gBinderOffsets、gBinderInternalOffsets和gBinderProxyOffsets。
这几个对象的命名中都有一个Offsets,我觉得这非常别扭,不知道读者是否有同感。
框架的初始化其实就是提前获取一些JNI层的使用信息,如类成员函数的MethodID,类成员变量的fieldID等。这项工作是必需的,因为它能节省每次使用时获取这些信息的时间。当Binder调用频繁时,这些时间累积起来还是不容小觑的。
下面我们通过一个例子来分析Java Binder的工作流程。
- 前言
- 第1章 搭建Android源码工作环境
- 1.1 Android系统架构
- 1.2 搭建开发环境
- 1.2.1 下载源码
- 1.2.2 编译源码
- 1.2.3 利用Eclipse调试system_process
- 1.3 本章小结
- 第2章 深入理解Java Binder和MessageQueue
- 2.1 概述
- 2.2 Java层中的Binder架构分析
- 2.2.1 Binder架构总览
- 2.2.2 初始化Java层Binder框架
- 2.2.3 addService实例分析
- 2.2.4 Java层Binder架构总结
- 2.3 心系两界的MessageQueue
- 2.3.1 MessageQueue的创建
- 2.3.2 提取消息
- 2.3.3 nativePollOnce函数分析
- 2.3.4 MessageQueue总结
- 2.4 本章小结
- 第3章 深入理解SystemServer
- 3.1 概述
- 3.2 SystemServer分析
- 3.2.1 main函数分析
- 3.2.2 Service群英会
- 3.3 EntropyService分析
- 3.4 DropBoxManagerService分析
- 3.4.1 DBMS构造函数分析
- 3.4.2 dropbox日志文件的添加
- 3.4.3 DBMS和settings数据库
- 3.5 DiskStatsService和DeviceStorageMonitorService分析
- 3.5.1 DiskStatsService分析
- 3.5.2 DeviceStorageManagerService分析
- 3.6 SamplingProfilerService分析
- 3.6.1 SamplingProfilerService构造函数分析
- 3.6.2 SamplingProfilerIntegration分析
- 3.7 ClipboardService分析
- 3.7.1 复制数据到剪贴板
- 3.7.2 从剪切板粘贴数据
- 3.7.3 CBS中的权限管理
- 3.8 本章小结
- 第4章 深入理解PackageManagerService
- 4.1 概述
- 4.2 初识PackageManagerService
- 4.3 PKMS的main函数分析
- 4.3.1 构造函数分析之前期准备工作
- 4.3.2 构造函数分析之扫描Package
- 4.3.3 构造函数分析之扫尾工作
- 4.3.4 PKMS构造函数总结
- 4.4 APK Installation分析
- 4.4.1 adb install分析
- 4.4.2 pm分析
- 4.4.3 installPackageWithVerification函数分析
- 4.4.4 APK 安装流程总结
- 4.4.5 Verification介绍
- 4.5 queryIntentActivities分析
- 4.5.1 Intent及IntentFilter介绍
- 4.5.2 Activity信息的管理
- 4.5.3 Intent 匹配查询分析
- 4.5.4 queryIntentActivities总结
- 4.6 installd及UserManager介绍
- 4.6.1 installd介绍
- 4.6.2 UserManager介绍
- 4.7 本章学习指导
- 4.8 本章小结
- 第5章 深入理解PowerManagerService
- 5.1 概述
- 5.2 初识PowerManagerService
- 5.2.1 PMS构造函数分析
- 5.2.2 init分析
- 5.2.3 systemReady分析
- 5.2.4 BootComplete处理
- 5.2.5 初识PowerManagerService总结
- 5.3 PMS WakeLock分析
- 5.3.1 WakeLock客户端分析
- 5.3.2 PMS acquireWakeLock分析
- 5.3.3 Power类及LightService类介绍
- 5.3.4 WakeLock总结
- 5.4 userActivity及Power按键处理分析
- 5.4.1 userActivity分析
- 5.4.2 Power按键处理分析
- 5.5 BatteryService及BatteryStatsService分析
- 5.5.1 BatteryService分析
- 5.5.2 BatteryStatsService分析
- 5.5.3 BatteryService及BatteryStatsService总结
- 5.6 本章学习指导
- 5.7 本章小结
- 第6章 深入理解ActivityManagerService
- 6.1 概述
- 6.2 初识ActivityManagerService
- 6.2.1 ActivityManagerService的main函数分析
- 6.2.2 AMS的 setSystemProcess分析
- 6.2.3 AMS的 installSystemProviders函数分析
- 6.2.4 AMS的 systemReady分析
- 6.2.5 初识ActivityManagerService总结
- 6.3 startActivity分析
- 6.3.1 从am说起
- 6.3.2 AMS的startActivityAndWait函数分析
- 6.3.3 startActivityLocked分析
- 6.4 Broadcast和BroadcastReceiver分析
- 6.4.1 registerReceiver流程分析
- 6.4.2 sendBroadcast流程分析
- 6.4.3 BROADCAST_INTENT_MSG消息处理函数
- 6.4.4 应用进程处理广播分析
- 6.4.5 广播处理总结
- 6.5 startService之按图索骥
- 6.5.1 Service知识介绍
- 6.5.2 startService流程图
- 6.6 AMS中的进程管理
- 6.6.1 Linux进程管理介绍
- 6.6.2 关于Android中的进程管理的介绍
- 6.6.3 AMS进程管理函数分析
- 6.6.4 AMS进程管理总结
- 6.7 App的 Crash处理
- 6.7.1 应用进程的Crash处理
- 6.7.2 AMS的handleApplicationCrash分析
- 6.7.3 AppDeathRecipient binderDied分析
- 6.7.4 App的Crash处理总结
- 6.8 本章学习指导
- 6.9 本章小结
- 第7章 深入理解ContentProvider
- 7.1 概述
- 7.2 MediaProvider的启动及创建
- 7.2.1 Context的getContentResolver函数分析
- 7.2.2 MediaStore.Image.Media的query函数分析
- 7.2.3 MediaProvider的启动及创建总结
- 7.3 SQLite创建数据库分析
- 7.3.1 SQLite及SQLiteDatabase家族
- 7.3.2 MediaProvider创建数据库分析
- 7.3.3 SQLiteDatabase创建数据库的分析总结
- 7.4 Cursor 的query函数的实现分析
- 7.4.1 提取query关键点
- 7.4.2 MediaProvider 的query分析
- 7.4.3 query关键点分析
- 7.4.4 Cursor query实现分析总结
- 7.5 Cursor close函数实现分析
- 7.5.1 客户端close的分析
- 7.5.2 服务端close的分析
- 7.5.3 finalize函数分析
- 7.5.4 Cursor close函数总结
- 7.6 ContentResolver openAssetFileDescriptor函数分析
- 7.6.1 openAssetFileDescriptor之客户端调用分析
- 7.6.2 ContentProvider的 openTypedAssetFile函数分析
- 7.6.3 跨进程传递文件描述符的探讨
- 7.6.4 openAssetFileDescriptor函数分析总结
- 7.7 本章学习指导
- 7.8 本章小结
- 第8章 深入理解ContentService和AccountManagerService
- 8.1 概述
- 8.2 数据更新通知机制分析
- 8.2.1 初识ContentService
- 8.2.2 ContentResovler 的registerContentObserver分析
- 8.2.3 ContentResolver的 notifyChange分析
- 8.2.4 数据更新通知机制总结和深入探讨
- 8.3 AccountManagerService分析
- 8.3.1 初识AccountManagerService
- 8.3.2 AccountManager addAccount分析
- 8.3.3 AccountManagerService的分析总结
- 8.4 数据同步管理SyncManager分析
- 8.4.1 初识SyncManager
- 8.4.2 ContentResolver 的requestSync分析
- 8.4.3 数据同步管理SyncManager分析总结
- 8.5 本章学习指导
- 8.6 本章小结