Android Service 바 인 딩 과정 전체 분석

22600 단어 AndroidService귀속
일반적으로 저 희 는 서 비 스 를 사용 할 때 그것 과 통신 해 야 합 니 다.Service 와 통신 하려 면 Service 는 바 인 딩 상태 에 있어 야 합 니 다.그 다음 에 클 라 이언 트 는 Binder 를 받 아 서버 와 통신 할 수 있 는데 이 과정 은 매우 자 연 스 러 운 것 이다.
그럼 당신 은 정말 Service 의 귀속 과정 을 이해 한 적 이 있 습 니까?왜 Binder 와 Service 가 통신 할 수 있 습 니까?
같은 그림 을 먼저 보고 대체적으로 알 아 보 세 요.회색 배경 상 자 는 같은 종류의 방법 입 니 다.다음 과 같 습 니 다.

우 리 는 Context 의 bindService 방법 을 호출 하면 하나의 Service 를 연결 할 수 있다 는 것 을 알 고 있 으 며,ContextImpl 은 Context 의 실현 류 이다.다음은 소스 코드 의 측면 에서 Service 의 연결 과정 을 분석 하 겠 습 니 다.
물론 ContextImpl 의 bindService 방법 부터 다음 과 같 습 니 다.

@Override
public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,
  int flags) {
 warnIfCallingFromSystemProcess();
 return bindServiceCommon(service, conn, flags, mMainThread.getHandler(),
   Process.myUserHandle());
}
bindService 방법 에서 bindServiceCommon 방법 으로 넘 어가 Intent,ServiceConnection 대상 을 전달 합 니 다.
그럼 bindServiceCommon 방법의 실현 을 보 세 요.

private boolean bindServiceCommon(Intent service, ServiceConnection conn, int flags, Handler
    handler, UserHandle user) {
  IServiceConnection sd;
  if (conn == null) {
    throw new IllegalArgumentException("connection is null");
  }
  if (mPackageInfo != null) {
    sd = mPackageInfo.getServiceDispatcher(conn, getOuterContext(), handler, flags);
  } else {
    throw new RuntimeException("Not supported in system context");
  }
  validateServiceIntent(service);
  try {
    IBinder token = getActivityToken();
    if (token == null && (flags&BIND_AUTO_CREATE) == 0 && mPackageInfo != null
        && mPackageInfo.getApplicationInfo().targetSdkVersion
        < android.os.Build.VERSION_CODES.ICE_CREAM_SANDWICH) {
      flags |= BIND_WAIVE_PRIORITY;
    }
    service.prepareToLeaveProcess(this);
    int res = ActivityManagerNative.getDefault().bindService(
      mMainThread.getApplicationThread(), getActivityToken(), service,
      service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()),
      sd, flags, getOpPackageName(), user.getIdentifier());
    if (res < 0) {
      throw new SecurityException(
          "Not allowed to bind to service " + service);
    }
    return res != 0;
  } catch (RemoteException e) {
    throw e.rethrowFromSystemServer();
  }
}
상기 코드 에서 mPackageInfo(LoadedApk 대상)의 getServiceDispatcher 방법 을 호출 하 였 습 니 다.getServiceDispatcher 방법의 이름 을 보면'서비스 배포 자'를 얻 을 수 있 습 니 다.사실은 이'서비스 배포 자'에 따라 Binder 대상 을 얻 었 습 니 다.
그럼 지금 바로 getService Dispatcher 방법의 실현 을 볼 수 있 습 니 다.

public final IServiceConnection getServiceDispatcher(ServiceConnection c,
    Context context, Handler handler, int flags) {
  synchronized (mServices) {
    LoadedApk.ServiceDispatcher sd = null;
    ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher> map = mServices.get(context);
    if (map != null) {
      sd = map.get(c);
    }
    if (sd == null) {
      sd = new ServiceDispatcher(c, context, handler, flags);
      if (map == null) {
        map = new ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>();
        mServices.put(context, map);
      }
      map.put(c, sd);
    } else {
      sd.validate(context, handler);
    }
    return sd.getIServiceConnection();
  }
}
getServiceDispatcher 방법의 실현 을 통 해 알 수 있 듯 이 ServiceConnection 과 ServiceDispatcher 는 매 핑 관 계 를 구성 했다.저장 소 집합 이 비어 있 지 않 을 때 들 어 오 는 key,즉 ServiceConnection 에 따라 해당 하 는 ServiceDispatcher 대상 을 꺼 냅 니 다.
ServiceDispatcher 대상 을 꺼 낸 후 마지막 줄 코드 가 관건 입 니 다.
return sd.getIServiceConnection();
ServiceDispatcher 대상 의 getIServiceConnection 방법 을 호출 하 였 습 니 다.이 방법 은 틀림없이 IServiceConnection 을 얻 은 것 이다.

IServiceConnection getIServiceConnection() {
  return mIServiceConnection;
}
그럼 mIServiceConnection 은 무엇 입 니까?이제 ServiceDispatcher 류 를 볼 수 있 습 니 다.ServiceDispatcher 는 LoadedApk 의 내부 클래스 로 InnerConnection 과 ServiceConnection 이 패키지 되 어 있 습 니 다.다음 과 같다.

static final class ServiceDispatcher {
  private final ServiceDispatcher.InnerConnection mIServiceConnection;
  private final ServiceConnection mConnection;
  private final Context mContext;
  private final Handler mActivityThread;
  private final ServiceConnectionLeaked mLocation;
  private final int mFlags;

  private RuntimeException mUnbindLocation;

  private boolean mForgotten;

  private static class ConnectionInfo {
    IBinder binder;
    IBinder.DeathRecipient deathMonitor;
  }

  private static class InnerConnection extends IServiceConnection.Stub {
    final WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher> mDispatcher;

    InnerConnection(LoadedApk.ServiceDispatcher sd) {
      mDispatcher = new WeakReference<LoadedApk.ServiceDispatcher>(sd);
    }

    public void connected(ComponentName name, IBinder service) throws RemoteException {
      LoadedApk.ServiceDispatcher sd = mDispatcher.get();
      if (sd != null) {
        sd.connected(name, service);
      }
    }
  }

  private final ArrayMap<ComponentName, ServiceDispatcher.ConnectionInfo> mActiveConnections
    = new ArrayMap<ComponentName, ServiceDispatcher.ConnectionInfo>();

  ServiceDispatcher(ServiceConnection conn,
      Context context, Handler activityThread, int flags) {
    mIServiceConnection = new InnerConnection(this);
    mConnection = conn;
    mContext = context;
    mActivityThread = activityThread;
    mLocation = new ServiceConnectionLeaked(null);
    mLocation.fillInStackTrace();
    mFlags = flags;
  }

  //    

}

먼저 ServiceDispatcher 의 구조 방법 을 보고 ServiceDispatcher 가 InnerConnection 대상 과 연 결 됩 니 다.InnerConnection 은?,그것 은 Binder 로 매우 중요 한 connected 방법 이 있다.왜 Binder 를 사용 해 야 하 는 지 에 대해 서 는 Service 와 통신 하 는 것 이 프로 세 스 를 뛰 어 넘 을 수 있 기 때 문 입 니 다.
자,여기까지 요약 하 겠 습 니 다.bindService 방법 으로 서 비 스 를 연결 하면 bindService Common 방법 으로 전 환 됩 니 다.
bindServiceCommon 방법 에 서 는 LoadedApk 의 getServiceDispatcher 방법 을 호출 하고 ServiceConnection 을 전송 합 니 다.이 ServiceConnection 에 따라 매 핑 된 ServiceDispatcher 대상 을 꺼 내 고 마지막 으로 이 ServiceDispatcher 대상 의 getIServiceConnection 방법 으로 관련 된 InnerConnection 대상 을 가 져 와 되 돌려 줍 니 다.쉽게 이해 하면 ServiceConnection 으로 InnerConnection 을 바 꿨 다 는 거 야.
이제 bindService Common 방법 으로 돌아 가면 서 비 스 를 연결 하 는 과정 이 Activity Manager Native.getDefault()의 bindService 방법 으로 넘 어 가 는 것 을 볼 수 있 습 니 다.사실 던 진 이상 유형 인 Remote Exception 에서 도 Service 와 의 통신 이 크로스 프로 세 스 일 수 있다 는 것 을 알 수 있 습 니 다.이것 은 잘 이해 할 수 있 습 니 다.
그리고 Activity Manager Native.getDefault()는 Activity Manager Service 입 니 다.그러면 Activity Manager Service 의 bindService 방법 을 계속 따라 가면 됩 니 다.다음 과 같 습 니 다.

public int bindService(IApplicationThread caller, IBinder token, Intent service,
    String resolvedType, IServiceConnection connection, int flags, String callingPackage,
    int userId) throws TransactionTooLargeException {
  enforceNotIsolatedCaller("bindService");

  // Refuse possible leaked file descriptors
  if (service != null && service.hasFileDescriptors() == true) {
    throw new IllegalArgumentException("File descriptors passed in Intent");
  }

  if (callingPackage == null) {
    throw new IllegalArgumentException("callingPackage cannot be null");
  }

  synchronized(this) {
    return mServices.bindServiceLocked(caller, token, service,
        resolvedType, connection, flags, callingPackage, userId);
  }
}

상기 코드 에서 서 비 스 를 연결 하 는 과정 에서 ActiveServiceLocked 방법 으로 넘 어가 면 ActiveServiceLocked 방법 을 따라 보 세 요.다음 과 같다.

int bindServiceLocked(IApplicationThread caller, IBinder token, Intent service,
    String resolvedType, final IServiceConnection connection, int flags,
    String callingPackage, final int userId) throws TransactionTooLargeException {

    //    

     ConnectionRecord c = new ConnectionRecord(b, activity,
          connection, flags, clientLabel, clientIntent);

     IBinder binder = connection.asBinder();
     ArrayList<ConnectionRecord> clist = s.connections.get(binder);
     if (clist == null) {
       clist = new ArrayList<ConnectionRecord>();
       s.connections.put(binder, clist);
     }
     clist.add(c);

     //    

    if ((flags&Context.BIND_AUTO_CREATE) != 0) {
      s.lastActivity = SystemClock.uptimeMillis();
      if (bringUpServiceLocked(s, service.getFlags(), callerFg, false,
          permissionsReviewRequired) != null) {
        return 0;
      }
    }

    //    

  return 1;
}

connection 대상 을 Connection Record 에 밀봉 합 니 다.여기 connection 은 위 에서 언급 한 InnerConnection 대상 입 니 다.이 단 계 는 매우 중요 하 다.
그리고 bringUpServiceLocked 방법 을 호출 했 습 니 다.그러면 이 bringUpServiceLocked 방법 을 알 아 보 세 요.

private String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, int intentFlags, boolean execInFg,
    boolean whileRestarting, boolean permissionsReviewRequired)
    throws TransactionTooLargeException {

    //    

    if (app != null && app.thread != null) {
      try {
        app.addPackage(r.appInfo.packageName, r.appInfo.versionCode, mAm.mProcessStats);
        realStartServiceLocked(r, app, execInFg);
        return null;
      } catch (TransactionTooLargeException e) {
        throw e;
      } catch (RemoteException e) {
        Slog.w(TAG, "Exception when starting service " + r.shortName, e);
      }

      // If a dead object exception was thrown -- fall through to
      // restart the application.
    }

    //    

  return null;
}

realStart Service Locked 방법 을 호출 하여 서 비 스 를 시작 하 는 것 을 볼 수 있 습 니 다.
그럼 realStart Service Locked 방법 에 따라 다음 과 같이 탐색 합 니 다.

private final void realStartServiceLocked(ServiceRecord r,
    ProcessRecord app, boolean execInFg) throws RemoteException {

   //    

   app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,
       mAm.compatibilityInfoForPackageLocked(r.serviceInfo.applicationInfo),
    app.repProcState);
    r.postNotification();
    created = true;

   //    

  requestServiceBindingsLocked(r, execInFg);

  updateServiceClientActivitiesLocked(app, null, true);

  // If the service is in the started state, and there are no
  // pending arguments, then fake up one so its onStartCommand() will
  // be called.
  if (r.startRequested && r.callStart && r.pendingStarts.size() == 0) {
    r.pendingStarts.add(new ServiceRecord.StartItem(r, false, r.makeNextStartId(),
        null, null));
  }

  sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true);

//    
}
app.thread 의 scheduleCreateService 방법 을 호출 하여 Service 를 만 든 다음 Service 의 생명주기 방법 을 되 돌려 줍 니 다.그러나 귀속 Service 는 요?
상기 코드 에서 requestServices Bindings Locked 방법 을 찾 았 습 니 다.이름 으로 볼 때 바 인 딩 서 비 스 를 요청 한 다 는 뜻 입 니 다.그러면 맞 습 니 다.

private final void requestServiceBindingsLocked(ServiceRecord r, boolean execInFg)
    throws TransactionTooLargeException {
  for (int i=r.bindings.size()-1; i>=0; i--) {
    IntentBindRecord ibr = r.bindings.valueAt(i);
    if (!requestServiceBindingLocked(r, ibr, execInFg, false)) {
      break;
    }
  }
}
어,Ctrl+마우스 왼쪽 단 추 를 누 르 고 requestServiceBindingLocked 방법 을 누 르 겠 습 니 다.다음 과 같다.

private final boolean requestServiceBindingLocked(ServiceRecord r, IntentBindRecord i,
    boolean execInFg, boolean rebind) throws TransactionTooLargeException {
  if (r.app == null || r.app.thread == null) {
    // If service is not currently running, can't yet bind.
    return false;
  }
  if ((!i.requested || rebind) && i.apps.size() > 0) {
    try {
      bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "bind");
      r.app.forceProcessStateUpTo(ActivityManager.PROCESS_STATE_SERVICE);
      r.app.thread.scheduleBindService(r, i.intent.getIntent(), rebind,
          r.app.repProcState);
      if (!rebind) {
        i.requested = true;
      }
      i.hasBound = true;
      i.doRebind = false;
    }

  //    

  return true;
}

r.app.thread 는 scheduleBindService 방법 으로 서 비 스 를 연결 합 니 다.r.app.thread 는 applicationThread 입 니 다.현재 applicationThread 에 주목 하면 됩 니 다.scheduleBindService 방법 은 다음 과 같 습 니 다.

public final void scheduleBindService(IBinder token, Intent intent,
    boolean rebind, int processState) {
  updateProcessState(processState, false);
  BindServiceData s = new BindServiceData();
  s.token = token;
  s.intent = intent;
  s.rebind = rebind;

  if (DEBUG_SERVICE)
    Slog.v(TAG, "scheduleBindService token=" + token + " intent=" + intent + " uid="
        + Binder.getCallingUid() + " pid=" + Binder.getCallingPid());
  sendMessage(H.BIND_SERVICE, s);
}

연결 되 어 있 는 Service 의 정 보 를 봉인 하고 메 인 스 레 드 에 메 시 지 를 보 냈 습 니 다.

public void handleMessage(Message msg) {
  if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
  switch (msg.what) {

  //    

    case BIND_SERVICE:
      Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "serviceBind");
      handleBindService((BindServiceData)msg.obj);
      Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
      break;

  //    

  }
}

handle Bind Service 방법 을 호출 하여 바 인 딩 이 완료 되 었 습 니 다.

private void handleBindService(BindServiceData data) {
  Service s = mServices.get(data.token);
  if (DEBUG_SERVICE)
    Slog.v(TAG, "handleBindService s=" + s + " rebind=" + data.rebind);
  if (s != null) {
    try {
      data.intent.setExtrasClassLoader(s.getClassLoader());
      data.intent.prepareToEnterProcess();
      try {
        if (!data.rebind) {
          IBinder binder = s.onBind(data.intent);
          ActivityManagerNative.getDefault().publishService(
              data.token, data.intent, binder);
        } else {
          s.onRebind(data.intent);
          ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(
              data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0);
        }
        ensureJitEnabled();
      } catch (RemoteException ex) {
        throw ex.rethrowFromSystemServer();
      }
    } catch (Exception e) {
      if (!mInstrumentation.onException(s, e)) {
        throw new RuntimeException(
            "Unable to bind to service " + s
            + " with " + data.intent + ": " + e.toString(), e);
      }
    }
  }
}
token 에 따라 서 비 스 를 받 은 다음 Service 에서 onBind 방법 을 되 돌려 줍 니 다.끝났어?
그런데 onBind 방법 이 binder 를 되 돌려 줬 어 요.뭐 하 는 거 예요?
Activity Manager Native.getDefault()가 PublishService 방법 을 호출 하여 어떤 일 을 했 는 지 다시 살 펴 보 자.이때 Activity Manager Service 로 돌 아 왔 다.

public void publishService(IBinder token, Intent intent, IBinder service) {
  // Refuse possible leaked file descriptors
  if (intent != null && intent.hasFileDescriptors() == true) {
    throw new IllegalArgumentException("File descriptors passed in Intent");
  }

  synchronized(this) {
    if (!(token instanceof ServiceRecord)) {
      throw new IllegalArgumentException("Invalid service token");
    }
    mServices.publishServiceLocked((ServiceRecord)token, intent, service);
  }
}

또한 ActiveServices 처리 에 맡 기 고 PublishServiceLocked 방법 으로 넘 어 갑 니 다.ActiveServices 의 PublishServiceLocked 방법 을 보 았 습 니 다.

void publishServiceLocked(ServiceRecord r, Intent intent, IBinder service) {
  final long origId = Binder.clearCallingIdentity();
  try {
    if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(TAG_SERVICE, "PUBLISHING " + r
        + " " + intent + ": " + service);
    if (r != null) {
      Intent.FilterComparison filter
          = new Intent.FilterComparison(intent);
      IntentBindRecord b = r.bindings.get(filter);
      if (b != null && !b.received) {
        b.binder = service;
        b.requested = true;
        b.received = true;
        for (int conni=r.connections.size()-1; conni>=0; conni--) {
          ArrayList<ConnectionRecord> clist = r.connections.valueAt(conni);
          for (int i=0; i<clist.size(); i++) {
            ConnectionRecord c = clist.get(i);
            if (!filter.equals(c.binding.intent.intent)) {
              if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(
                  TAG_SERVICE, "Not publishing to: " + c);
              if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(
                  TAG_SERVICE, "Bound intent: " + c.binding.intent.intent);
              if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(
                  TAG_SERVICE, "Published intent: " + intent);
              continue;
            }
            if (DEBUG_SERVICE) Slog.v(TAG_SERVICE, "Publishing to: " + c);
            try {
              c.conn.connected(r.name, service);
            }

  //    

}

c.conn 이 뭐 예요?이것 은 InnerConnection 대상 입 니 다.맞습니다.바로 그 Binder 입 니 다.그 위 에 도 코드 가 붙 어 있 습 니 다.ActiveServiceLocked 방법 에서 InnerConnection 대상 은 Connection Record 에 봉인 되 어 있 습 니 다.그러면 지금 그것 이 connected 방법 을 호출 했 으 니 이해 하기 쉽다.
InnerConnection 의 connected 방법 은 다음 과 같 습 니 다.

public void connected(ComponentName name, IBinder service) throws RemoteException {
  LoadedApk.ServiceDispatcher sd = mDispatcher.get();
  if (sd != null) {
    sd.connected(name, service);
  }
}
ServiceDispatcher 의 connected 방법 을 호출 합 니 다.다음 과 같 습 니 다.

public void connected(ComponentName name, IBinder service) {
  if (mActivityThread != null) {
    mActivityThread.post(new RunConnection(name, service, 0));
  } else {
    doConnected(name, service);
  }
}
따라서 Activity Thread 는 메 인 스 레 드 에 메 시 지 를 보 내 고 이 때 크로스 프로 세 스 통신 을 해결 합 니 다.
그럼 RunConnection 은 메 인 스 레 드 에서 리 셋 하 는 onServiceConnected 방법 이 있 을 거 라 는 걸 알 아 맞 혔 을 거 예요.

private final class RunConnection implements Runnable {
  RunConnection(ComponentName name, IBinder service, int command) {
    mName = name;
    mService = service;
    mCommand = command;
  }

  public void run() {
    if (mCommand == 0) {
      doConnected(mName, mService);
    } else if (mCommand == 1) {
      doDeath(mName, mService);
    }
  }

  final ComponentName mName;
  final IBinder mService;
  final int mCommand;
}

어,아직도 안 나타 나?doConnected 방법 을 계속 따라 가면,

public void doConnected(ComponentName name, IBinder service) {
  ServiceDispatcher.ConnectionInfo old;
  ServiceDispatcher.ConnectionInfo info;

  synchronized (this) {
    if (mForgotten) {
      // We unbound before receiving the connection; ignore
      // any connection received.
      return;
    }
    old = mActiveConnections.get(name);
    if (old != null && old.binder == service) {
      // Huh, already have this one. Oh well!
      return;
    }

    if (service != null) {
      // A new service is being connected... set it all up.
      info = new ConnectionInfo();
      info.binder = service;
      info.deathMonitor = new DeathMonitor(name, service);
      try {
        service.linkToDeath(info.deathMonitor, 0);
        mActiveConnections.put(name, info);
      } catch (RemoteException e) {
        // This service was dead before we got it... just
        // don't do anything with it.
        mActiveConnections.remove(name);
        return;
      }

    } else {
      // The named service is being disconnected... clean up.
      mActiveConnections.remove(name);
    }

    if (old != null) {
      old.binder.unlinkToDeath(old.deathMonitor, 0);
    }
  }

  // If there was an old service, it is not disconnected.
  if (old != null) {
    mConnection.onServiceDisconnected(name);
  }
  // If there is a new service, it is now connected.
  if (service != null) {
    mConnection.onServiceConnected(name, service);
  }
}

마지막 if 판단 에서 드디어 onServiceConnected 방법 을 찾 았 습 니 다!
요약 하면 Service 리 셋 onBind 방법 은 아직 끝나 지 않 았 습 니 다.Activity Manager Service 로 넘 어간 다음 에 ActiveServices 의 Publish Service Locked 방법 에서 Connection Record 에서 InnerConnection 대상 을 꺼 냅 니 다.Inner Connection 대상 이 생기 자 connection 을 되 돌 렸 다.Inner Connection 의 connected 방법 에 서 는 ServiceDispatcher 의 connected 방법 을 호출 하여 ServiceDispatcher 의 connected 방법 에서 메 인 스 레 드 에 메 시 지 를 던 져 메 인 스 레 드 로 전환 한 후 메 인 스 레 드 에서 클 라 이언 트 가 들 어 오 는 ServiceConnected 대상 의 onServiceConnected 방법 을 되 돌려 줍 니 다.
이로써 Service 의 바 인 딩 과정 분석 이 완료 되 었 습 니 다.
이상 이 바로 본 고의 모든 내용 입 니 다.여러분 의 학습 에 도움 이 되 고 저 희 를 많이 응원 해 주 셨 으 면 좋 겠 습 니 다.

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