Android系统服务是如何获取的

关于获取系统服务的猜想

android获取系统服务一般都需要用getsystemservice指定系统服务名称获取：

val wm = getsystemservice(context.window_service) as windowmanager

在实际开发中，当我们需要编写提供某一业务流程处理的manager，通常会实现为单例。那么上面那行代码背后发生了什么，为什么android不使用单例模式呢？下面我们观察android是如何设计获取系统服务的，它如何从应用侧到达系统侧。

可以思考一下，不在每个服务中单独使用单例的原因大概是因为android提供的系统服务众多，都使用getsystemservice方法相当于提供了统一的入口。同时因为方法参数中的服务名称字符串，可以提供一个map来统一存放各种服务实例，这与单例模式十分接近，相当于统一管理各种单例的变种。那么事实是不是这样呢？（下方源码只保留关键代码，api 30）

获取系统服务源码实现

各种继承或者持有context的组件的getsystemservice方法都会调用contextimpl的同名方法：

//contextimpl.java
  public object getsystemservice(string name) {
    return systemserviceregistry.getsystemservice(this, name);
  }

systemserviceregistry一看就是统一注册系统服务的地方：

//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;
  }

这里我们确实发现了map，可却不是从string到系统服务的map，system_service_fetchers的类型为map<string, servicefetcher<?>>。

//systemserviceregistry.java  
  static abstract interface servicefetcher<t> {
    t getservice(contextimpl ctx);
  }

这个systemserviceregistry中的内部接口servicefetcher，看上去像是各种系统服务的工厂接口。我们看它的实现类：

//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方法精简了大量保证线程安全的同步措施，只保留了最核心的逻辑。可以看到另有一个类型为object[]的数组ctx.mservicecache，getservice从中用下标mcacheindex获取系统服务，如果服务为空则使用createservice方法创建服务并放在数组中。可以说，这个ctx.mservicecache数组起到了我们最初设想的从string到系统服务的map的存放所有系统服务的作用。这个映射变为了：

假象的映射（从string到系统服务） <=> system_service_fetchers映射（从string到servicefetcher）
                    + ctx.mservicecache数组（servicefetcher中的mcacheindex下标到系统服务）

这个system_service_fetchers映射在systemserviceregistry的静态初始化快中被统一填充，同时提供了上方没有实现的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类初始化时，ctx.mservicecache系统服务数组还是空的，当某一系统服务需要时，上方cachedservicefetcher中getservice会调用createservice创建服务并存放在特定mcacheindex下标中。

总结一下就是：在android获取系统服务的流程中，使用工厂模式创建系统服务，使用map管理工厂，使用数组管理系统服务实例。每种服务在每个contextimpl中的数组中最多只有一个，且使用前不会提前创建，这点和单例的懒汉式是一致的。

真正的系统服务提供者

我们知道android framework中系统服务是运行在系统进程中，需要通过binder机制与应用进程通信，如果我们不考虑系统侧实现，上面拿到的类真的应用侧的binder类么？其实并不全是，依旧查看工厂类中的工厂方法：

• 上面获取到的服务类，有些类的确是系统侧的系统服务对应到应用侧的binder类，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);
      }});

• 有些则是对这些binder类的直接封装，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与gettaskservice进行委托：

//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与gettaskservice都是单例方法，另外使用servicemanager获取真正的binder类。

• 另外还有些系统服务为了便于使用，封装得更加复杂，比如windowmanager：

    registerservice(context.window_service, windowmanager.class,
        new cachedservicefetcher<windowmanager>() {
      @override
      public windowmanager createservice(contextimpl ctx) {
        return new windowmanagerimpl(ctx);
      }});

这里的各不同context的windowmanagerimpl会统一调用到windowmanagerglobal，而windowmanagerglobal在addview时会创建viewrootimpl，并将binder类windowsession传递给viewrootimpl，由viewrootimpl完成与wms通信的工作。

以上实现了获取系统服务时从应用侧到达系统侧的过程。

以上就是android系统服务是如何获取的的详细内容，更多关于android系统服务获取的资料请关注其它相关文章！