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android信号量使用

发布时间:2024-03-09 16:23:39

android 进程间通信的几种实现方式

Android 进程间通信的几种实现方式

主要有4种方式:

这4种方式正好对应于android系统中4种应用程序组件:Activity、Content Provider、Broadcast和Service。

主要实现原理:

由于应用程序之间不能共享内存。为了在不同应用程序之间交互数据(跨进程通讯),AndroidSDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式进行交互数据,实现进程间通信主要是使用sdk中提供的4组组件根据实际开发情况进行实现数据交互。

详细实现方式:

Acitivity实现方式

Activity的跨进程访问与进程内访问略有不同。虽然它们都需要Intent对象,但跨进程访问并不需要指定Context对象和Activity的 Class对象,而需要指定的是要访问的Activity所对应的Action(一个字符串)。有些Activity还需要指定一个Uri(通过 Intent构造方法的第2个参数指定)。 在android系统中有很多应用程序提供了可以跨进程访问的Activity,例如,下面的代码可以直接调用拨打电话的Activity。

java">IntentcallIntent=newIntent(Intent.ACTION_CALL,Uri.parse("tel:12345678");
startActivity(callIntent);


Content Provider实现方式

Android应用程序可以使用文件或SqlLite数据库来存储数据。Content Provider提供了一种在多个应用程序之间数据共享的方式(跨进程共享数据)

应用程序可以利用Content Provider完成下面的工作

1. 查询数据
2. 修改数据
3. 添加数据
4. 删除数据

Broadcast 广播实现方式

广播是一种被动跨进程通讯的方式。当某个程序向系统发送广播时,其他的应用程序只能被动地接收广播数据。这就象电台进行广播一样,听众只能被动地收听,而不能主动与电台进行沟通。在应用程序中发送广播比较简单。只需要调用sendBroadcast方法即可。该方法需要一个Intent对象。通过Intent对象可以发送需要广播的数据。


Service实现方式

常用的使用方式之一:利用AIDL Service实现跨进程通信

这是我个人比较推崇的方式,因为它相比Broadcast而言,虽然实现上稍微麻烦了一点,但是它的优势就是不会像广播那样在手机中的广播较多时会有明显的时延,甚至有广播发送不成功的情况出现。

注意普通的Service并不能实现跨进程操作,实际上普通的Service和它所在的应用处于同一个进程中,而且它也不会专门开一条新的线程,因此如果在普通的Service中实现在耗时的任务,需要新开线程。

要实现跨进程通信,需要借助AIDL(Android Interface Definition Language)。Android中的跨进程服务其实是采用C/S的架构,因而AIDL的目的就是实现通信接口。


总结

跨进程通讯这个方面service方式的通讯远远复杂于其他几种通讯方式,实际开发中Activity、Content Provider、Broadcast和Service。4种经常用到,学习过程中要对没种实现方式有一定的了解。

② 如何在android 中service后台监听按键,比如监听音量键

为了实现键盘的监控,从新开发一个输入法是不现实的,一般的操作就是在系统的输入法机制中添加接口回调。我们知道,再应用程序中拿到按键的回调一般是监听onKeyDown的接口,如下所示:publicbooleanonKeyDown(intkeyCode,KeyEventevent)开发者就可以根据回调方法中的参数,keyCode与KeyEvent来判断具体事件。但是,由于事件的回调机制在其的沙箱中运行,在其他应用中是无法拿到当前应用事件回调的。那么我们就从上到下,具体的看看事件的传递机制。如下图所示,用户点击后,软键盘或物理按键的输入驱动就会产生一个中断,且向/dev/input/event*中写入一个相应的信号量。Android操作系统则会循环的读取其中的事件,再分发给WindowManagerServer。由WindowManagerServer根据事件的来源分发到各个不同的ViewGroup与View中,从而产生不同的OnClick、OnKeyDown和OnTouch等事件。这个时候很自然的想到,黑客们希望做键盘监控,一定会向Linux底层增加自定义的事件。这里我们使用的是Linux中的getevent获得/dev/input/eventX设备汇报的事件,这个命令还会输出所有event设备的基本信息。包括触屏、按键、耳机插入等等。其基本用法如下:Usage:getevent[-t][-n][-sswitchmask][-S][-v[mask]][-d][-p][-i][-l][-q][-ccount][-r][device]-t:showtimestamps-n:don'tprintnewlines-s:printswitchstatesforgivenbits-S:printallswitchstates-v:verbositymask(errs=1,dev=2,name=4,info=8,vers=16,pos.events=32,props=64)-d:showHIDdescriptor,ifavailable-p:showpossibleevents(errs,dev,name,pos.events)-i:-l:-q:quiet(clearverbositymask)-c:-r:printrateeventsarereceived键入getevent后,我们能够看到设备中的一些列输入硬件驱动信息,同样下面会出现很多输入指令信号,通常情况下,这些信号量都在刷屏,如下图所示:这些信号量的表示我们无法直接看懂,输入getevent–l加入Label我们能够看到一些添加的标签,如下所示:其实这些Lable已经在其input.h头文件中定义好,其中type的定义如下:/**Eventtypes*/#defineEV_SYN0x00#defineEV_KEY0x01#defineEV_REL0x02#defineEV_ABS0x03#defineEV_MSC0x04#defineEV_SW0x05#defineEV_LED0x11#defineEV_SND0x12#defineEV_REP0x14#defineEV_FF0x15#defineEV_PWR0x16#defineEV_FF_STATUS0x17#defineEV_MAX0x1f#defineEV_CNT(EV_MAX+1)一般来说,常用的是EV_KEY、EV_REL、EV_ABS、EV_SYN,分别对应键盘按键、相对坐标、绝对坐标、同步事件。EV_SYN则表示一组完整事件已经完成,需要处理,EV_SYN的code定义事件分发的类型。

③ Android跨进程通信-共享内存

还是先看共享内存的使用方法,我主要介绍两个函数:

通过 shmget() 函数申请共享内存,它的入参如下

通过 shmat() 函数将我们申请到的共享内存映射到自己的用户空间,映射成功会返回地址,有了这个地址,我们就可以随意的读写数据了,我们继续看一下这个函数的入参

共享内存的原理是在内存中单独开辟的一段内存空间,这段内存空间其实就是一个tempfs(临时虚拟文件),tempfs是VFS的一种文件系统,挂载在/dev/shm上,前面提到的管道pipefs也是VFS的一种文件系统。

由于共享的内存空间对使用和接收进程来讲,完全无感知,就像是在自己的内存上读写数据一样,所以也是 效率最高 的一种IPC方式。

上面提到的IPC的方式都是 在内核空间中开辟内存来存储数据 ,写数据时,需要将数据从用户空间拷贝到内核空间,读数据时,需要从内核空间拷贝到自己的用户空间,
共享内存就只需要一次拷贝 ,而且共享内存不是在内核开辟空间,所以可以 传输的数据量大

但是 共享内存最大的缺点就是没有并发的控制,我们一般通过信号量配合共享内存使用,进行同步和并发的控制

共享内存在Android系统中主要的使用场景是 用来传输大数据 ,并且 Android并没有直接使用Linux原生的共享内存方式,而是设计了Ashmem匿名共享内存

之前说到有名管道和匿名管道的区别在于有名管道可以在vfs目录树中查看到这个管道的文件,但是匿名管道不行, 所以匿名共享内存同样也是无法在vfs目录中查看到 的, Android之所以要设计匿名共享内存 ,我觉得主要是为了安全性的考虑吧。

我们来看看共享内存的一个使用场景,在Android中,如果我们想要将当前的界面显示出来,需要将当前界面的图元数据传递Surfaceflinger去做图层混合,图层混合之后的数据会直接送入帧缓存,送入帧缓存后,显卡就会直接取出帧缓存里的图元数据显示了。

那么我们如何将应用的Activity的图元数据传递给SurfaceFlinger呢?想要将图像数据这样比较大的数据跨进程传输,靠binder是不行的,所以这儿便用到匿名共享内存。

从谷歌官方提供的架构图可以看到,图元数据是通过BufferQueue传递到SurfaceFlinger去的,当我们想要绘制图像的时候, 需要从BufferQueue中申请一个Buffer,Buffer会调用Gralloc模块来分配共享内存 当作图元缓冲区存放我们的图元数据。

可以看到Android的匿名共享内存是通过 ashmem_create_region() 函数来申请共享内存的,它会在/dev/ashmem下创建一个虚拟文件,Linux原生共享内存是通过shmget()函数,并会在/dev/shm下创建虚拟文件。

匿名共享内存是通过 mmap() 函数将申请到的内存映射到自己的进程空间,而Linux是通过*shmat()函数。

虽然函数不一样,但是Android的匿名共享内存和Linux的共享内存在本质上是大同小异的。

要使用一块共享内存

④ 如何在Android JNI编程中实现对信号量的操作

可以。实现JNI原生函数源文件: 新建com_lucyfyr_HelloWorld.c文件: #include #define LOG_TAG "HelloWorld" #include /* Native interface, it will be call in java code */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI...

⑤ Carson带你学Android:全面剖析Binder跨进程通信原理

从而全方位地介绍 Binder ,希望你们会喜欢。

在本文的讲解中,按照 大角度 -> 小角度 去分析 Binder ,即:

从而全方位地介绍 Binder ,希望你们会喜欢。

在讲解 Binder 前,我们先了解一些 Linux 的基础知识

具体请看文章: 操作系统:图文详解 内存映射

Binder 跨进程通信机制 模型 基于 Client - Server 模式

此处重点讲解 Binder 驱动作用中的跨进程通信的原理:

原因:

所以,原理图可表示为以下:

所以,在进行跨进程通信时,开发者只需自定义 Client & Server 进程 并 显式使用上述3个步骤,最终借助 Android 的基本架构功能就可完成进程间通信

注册服务后, Binder 驱动持有 Server 进程创建的 Binder 实体

此时, Client 进程与 Server 进程已经建立了连接

Client 进程 根据获取到的 Service 信息( Binder 代理对象),通过 Binder 驱动 建立与 该 Service 所在 Server 进程通信的链路,并开始使用服务

步骤1: Client 进程 将参数(整数a和b)发送到 Server 进程

步骤2: Server 进程根据 Client 进要求 调用 目标方法(即加法函数)

步骤3: Server 进程 将目标方法的结果(即加法后的结果)返回给 Client 进程

对比 Linux ( Android 基于 Linux )上的其他进程通信方式(管道、消息队列、共享内存、
信号量、 Socket ), Binder 机制的优点有:

特别地,对于从模型结构组成的Binder驱动来说:

不定期分享关于 安卓开发 的干货,追求 短、平、快 ,但 却不缺深度

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