關于獲取系統服務的猜想

Android獲取系統服務一般都需要用getSystemService指定系統服務名稱獲取：

val wm = getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) as WindowManager

在實際開發中，當我們需要編寫提供某一業務流程處理的Manager，通常會實現為單例。那么上面那行代碼背后發生了什么，為什么Android不使用單例模式呢？下面我們觀察Android是如何設計獲取系統服務的，它如何從應用側到達系統側。

可以思考一下，不在每個服務中單獨使用單例的原因大概是因為Android提供的系統服務眾多，都使用getSystemService方法相當于提供了統一的入口。同時因為方法參數中的服務名稱字符串，可以提供一個Map來統一存放各種服務實例，這與單例模式十分接近，相當于統一管理各種單例的變種。那么事實是不是這樣呢？（下方源碼只保留關鍵代碼，API 30）

獲取系統服務源碼實現

各種繼承或者持有Context的組件的getSystemService方法都會調用ContextImpl的同名方法：

//ContextImpl.java public Object getSystemService(String name) { return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name); }

SystemServiceRegistry一看就是統一注冊系統服務的地方：

//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; }

這里我們確實發現了Map，可卻不是從String到系統服務的Map，SYSTEM_SERVICE_FETCHERS的類型為Map<String, ServiceFetcher<?>>。

//SystemServiceRegistry.java static abstract interface ServiceFetcher<T> { T getService(ContextImpl ctx); }

這個SystemServiceRegistry中的內部接口ServiceFetcher，看上去像是各種系統服務的工廠接口。我們看它的實現類：

//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方法精簡了大量保證線程安全的同步措施，只保留了最核心的邏輯。可以看到另有一個類型為Object[]的數組ctx.mServiceCache，getService從中用下標mCacheIndex獲取系統服務，如果服務為空則使用createService方法創建服務并放在數組中。可以說，這個ctx.mServiceCache數組起到了我們最初設想的從String到系統服務的Map的存放所有系統服務的作用。這個映射變為了：

假象的映射（從String到系統服務） <=> SYSTEM_SERVICE_FETCHERS映射（從String到ServiceFetcher） + ctx.mServiceCache數組（ServiceFetcher中的mCacheIndex下標到系統服務）

這個SYSTEM_SERVICE_FETCHERS映射在SystemServiceRegistry的靜態初始化快中被統一填充，同時提供了上方沒有實現的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類初始化時，ctx.mServiceCache系統服務數組還是空的，當某一系統服務需要時，上方CachedServiceFetcher中getService會調用createService創建服務并存放在特定mCacheIndex下標中。

總結一下就是：在Android獲取系統服務的流程中，使用工廠模式創建系統服務，使用Map管理工廠，使用數組管理系統服務實例。每種服務在每個ContextImpl中的數組中最多只有一個，且使用前不會提前創建，這點和單例的懶漢式是一致的。

真正的系統服務提供者

我們知道Android Framework中系統服務是運行在系統進程中，需要通過Binder機制與應用進程通信，如果我們不考慮系統側實現，上面拿到的類真的應用側的Binder類么？其實并不全是，依舊查看工廠類中的工廠方法：

上面獲取到的服務類，有些類的確是系統側的系統服務對應到應用側的Binder類，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); }}); 有些則是對這些Binder類的直接封裝，比如ActivityManager：

//SystemServiceRegistry.javaregisterService(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與getTaskService進行委托：

//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與getTaskService都是單例方法，另外使用ServiceManager獲取真正的Binder類。

另外還有些系統服務為了便于使用，封裝得更加復雜，比如WindowManager：

registerService(Context.WINDOW_SERVICE, WindowManager.class,new CachedServiceFetcher<WindowManager>() { @Override public WindowManager createService(ContextImpl ctx) {return new WindowManagerImpl(ctx); }});

這里的各不同Context的WindowManagerImpl會統一調用到WindowManagerGlobal，而WindowManagerGlobal在addView時會創建ViewRootImpl，并將Binder類WindowSession傳遞給ViewRootImpl，由ViewRootImpl完成與WMS通信的工作。

以上實現了獲取系統服務時從應用側到達系統側的過程。

以上就是Android系統服務是如何獲取的的詳細內容，更多關于Android系統服務獲取的資料請關注好吧啦網其它相關文章！