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[006]匿名共享内存(Ashmem)的使用

我们在使用Binder在进程间传递数据的时候,有时候会抛出TransactionTooLargeException这个异常,这个异常的产生是因为Binder驱动对内存的限制引起的。也就是说,我们不能通过Binder传递太大的数据。官方文档里有说明,最大通常限制为1M-8K。

但是请大家思考一个问题,在Android系统中,APP端View视图的数据是如何传递SurfaceFlinger服务的呢?View绘制的数据最终是按照一帧一帧显示到屏幕的,而每一帧都会占用一定的存储空间,在APP端执行draw的时候,数据很明显是要绘制到APP的进程空间,但是视图窗口要经过SurfaceFlinger图层混排才会生成最终的帧,而SurfaceFlinger又运行在另一个独立的服务进程,那么View视图的数据是如何在两个进程间传递的呢,普通的Binder通信肯定不行,因为Binder不太适合这种数据量较大的通信,那么View数据的通信采用的是什么IPC手段呢?答案就是匿名共享内存(Anonymous Shared Memory-Ashmem)

图片来源于网上

为了学习匿名共享内存的使用,我们来写一个demo。

首先写一个服务端,这个服务端中在远程调用的的时候,要做以下事情:

1.创建一个匿名共享内存 2.往这个共享内存中写一个字符数据 3.将这个匿名共享内存的文件句柄通过binder机制传递给客户端

package com.kobe.ashmen;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
import android.os.MemoryFile;
import android.os.Parcel;
import android.os.ParcelFileDescriptor;
import android.os.RemoteException;

import java.io.FileDescriptor;
import java.lang.reflect.Method;


public class RemoteService extends Service {

   @Override
   public IBinder onBind(Intent intent) {
       return new MyBinder();
   }

   public class MyBinder extends Binder {
       @Override
       protected boolean onTransact(int code, Parcel data,
                                    Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
           if (code == 1) {
               try {
                   String str = "kobewang";
                   byte[] contentBytes = str.getBytes();
                   //创建匿名共享内存
                   MemoryFile mf = new MemoryFile("memfile", contentBytes.length);
                   //写入字符数据
                   mf.writeBytes(contentBytes, 0, 0, contentBytes.length);
                   Method method = MemoryFile.class.getDeclaredMethod("getFileDescriptor");
                   //通过反射获得文件句柄
                   FileDescriptor fd = (FileDescriptor) method.invoke(mf);
                   ParcelFileDescriptor pfd = ParcelFileDescriptor.dup(fd);
                   //将文件句柄写到binder调用的返回值中。
                   reply.writeFileDescriptor(fd);
                   return true;
               } catch (Exception e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }
           return super.onTransact(code, data, reply, flags);
       }
   }
}

再写一个客户端,主要做以下事情:

1.bindservice获得服务端的binder对象 2.调用binder的接口获得服务端匿名共享内存的文件句柄 3.通过文件句柄,直接访问匿名共享内存中的数据,并打印出log。

package com.kobe.ashmen;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.IBinder;
import android.os.Parcel;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileReader;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //绑定服务
        Intent intent = new Intent(this, RemoteService.class);
        bindService(intent, new ServiceConnection() {
            @Override
            public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
                Parcel data = Parcel.obtain();
                Parcel reply = Parcel.obtain();
                try {
                    //通过binder机制跨进程调用服务端的接口
                    service.transact(1, data, reply, 0);
                    //获得RemoteService创建的匿名共享内存的fd
                    FileDescriptor fd = reply.readFileDescriptor().getFileDescriptor();
                    //读取匿名共享内存中的数据,并打印log
                    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fd));
                    Log.v("kobe-result", br.readLine());
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }

            @Override
            public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

            }

        }, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }
}

千万别忘了将service指定在另一个进程上

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.kobe.ashmen">

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">
        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
        <service
            android:name=".RemoteService"
            android:process=":RemoteService" />
    </application>

</manifest>

总结

1.Binder机制无法跨进程传输超过1M的数据 2.匿名共享内存并没有大小的限制,适合跨进程传输较大的数据 3.匿名共享内存需要先通过Binder传递共享内存的文件句柄 PS:机智的小伙伴可能已经发现,我并没有使用AIDL,而是直接裸写了binder的使用,其实裸写一次以后有助于理解AIDL

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