启动流程 | SystemService
什么是Manager
我们在Android开发过程中经常会用到各种各样的系统管理服务，如进行窗口相关的操作会用到窗口管理服务WindowManager，进行电源相关的操作会用到电源管理服务PowerManager，还有很多其他的系统管理服务，如通知管理服务NotifacationManager、振动管理服务Vibrator、电池管理服务BatteryManager…… 这些Manager提供了很多对系统层的控制接口。对于App开发者，只需要了解这些接口的使用方式就可以方便的进行系统控制，获得系统各个服务的信息，而不需要了解这些接口的具体实现方式。而对于Framework开发者，则需要了解这些Manager服务的常用实现模式，维护这些Manager的接口，扩展这些接口，或者实现新的Manager。
这些Manager接口的实现就是Service
调用流程
一个简单的SystemService
我们从一个简单的系统服务Vibrator服务来看一下一个系统服务是怎样建立的。
Vibrator服务提供的控制手机振动的接口，应用可以调用Vibrator的接口来让手机产生振动，达到提醒用户的目的。
从Android的官方文档中可以看到Vibrator只是一个抽象类，只有4个抽象接口：
abstract void cancel() 取消振动
abstract boolean hasVibrator() 是否有振动功能
abstract void vibrate(long[] pattern, int repeat) 按节奏重复振动
abstract void vibrate(long milliseconds) 持续振动
应用中使用振动服务的方法也很简单，如让手机持续振动500毫秒：
Vibrator mVibrator = (Vibrator) getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE);
mVibrator.vibrate(500);
Vibrator使用起来很简单，我们再来看一下实现起来是不是也简单。
从文档中可以看到Vibrator只是定义在android.os 包里的一个抽象类，在源码里的位置即frameworks/base/core/java/android/os/Vibrator.java，那么应用中实际使用的是哪个实例呢？应用中使用的Vibrator实例是通过Context的一个方法getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE)获得的，而Context的实现一般都在ContextImpl中，那我们就看一下ContextImpl是怎么实现getSystemService的：
//frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java
@Override
public Object getSystemService(String name) {
return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
}
frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java
(SystemServiceRegistry是 Android 6.0之后才有的，Android 6.0 之前的代码没有该类，下面的代码是直接写在ContextImpl里的)
public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;
}
SYSTEM_SERVICE_MAP是一个HashMap，通过我们服务的名字name字符串，从这个HashMap里取出一个ServiceFetcher，再return这个ServiceFetcher的getService()。ServiceFetcher是什么？它的getService()又是什么？既然他是从SYSTEM_SERVICE_MAP这个HashMap里get出来的，那就找一找这个HashMap都put了什么。
通过搜索SystemServiceRegistry可以找到如下代码：
private static <T> void registerService(String serviceName, Class<T> serviceClass,
ServiceFetcher<T> serviceFetcher) {
SYSTEM_SERVICE_NAMES.put(serviceClass, serviceName);
SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.put(serviceName, serviceFetcher);
}
这里往SYSTEM_SERVICE_MAP里put了一对String与ServiceFetcher组成的key/value对，registerService()又是从哪里调用的？继续搜索可以发现很多类似下面的代码：
static {
registerService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE, AccessibilityManager.class,
new CachedServiceFetcher<AccessibilityManager>() {
@Override
public AccessibilityManager createService(ContextImpl ctx) {
return AccessibilityManager.getInstance(ctx);
}});
...
registerService(Context.VIBRATOR_SERVICE, Vibrator.class,
new CachedServiceFetcher<Vibrator>() {
@Override
public Vibrator createService(ContextImpl ctx) {
return new SystemVibrator(ctx);
}});
...
}
SystemServiceRegistry的static代码块里通过registerService注册了很多的系统服务，其中就包括我们正在调查的VIBRATOR_SERVICE，通过结合上面的分析代码可以可以知道getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE)得到的是一个SystemVibrator的实例，通过查看SystemVibrator的代码也可以发现SystemVibrator确实是继承自Vibrator：
public class SystemVibrator extends Vibrator {
...
}
我们再从SystemVibrator看一下系统的振动控制是怎么实现的。以hasVibrator()为例，这个是查询当前系统是否能够振动，在SystemVibrator中它的实现如下：
public boolean hasVibrator() {
...
try {
return mService.hasVibrator();
} catch (RemoteException e) {
}
...
}
这里直接调用了一个mService.hasVibrator()。mService是什么？哪来的？搜索一下可以发现：
private final IVibratorService mService;
public SystemVibrator() {
...
mService = IVibratorService.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService("vibrator"));
}
AIDL (Android Interface Definition Language) 是Android中的接口定义文件，为系统提供了一种简单跨进程通信方法。
IVibratorService 中定义了几个接口，SystemVibrator中使用的也是这几个接口，包括我们刚才使用的hasVibrator()
//frameworks/base/core/java/android/os/IVibratorService.aidl
interface IVibratorService
{
boolean hasVibrator();
void vibrate(...);
void vibratePattern(...);
void cancelVibrate(IBinder token);
}
这里又只是接口定义，接口实现在哪呢？通过在frameworks/base目录下进行grep搜索，或者在AndroidXRef搜索，可以发现IVibratorService接口的实现在
//frameworks/base/services/java/com/android/server/VibratorService.java
public class VibratorService extends IVibratorService.Stub
可以看到 VibratorService实现了IVibratorService定义的所有接口，并通过JNI调用到native层，进行更底层的实现。
VibratorService是怎么注册为系统服务的呢？在SystemServer里面：
VibratorService vibrator = null;
...
//实例化VibratorService并添加到ServiceManager
traceBeginAndSlog("StartVibratorService");
vibrator = new VibratorService(context);
ServiceManager.addService("vibrator", vibrator);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
...
//通知服务系统启动完成
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "MakeVibratorServiceReady");
try {
vibrator.systemReady();
} catch (Throwable e) {
reportWtf("making Vibrator Service ready", e);
}
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
这样在SystemVibrator里就可以通过下面的代码连接到VibratorService，与底层的系统服务进行通信了：
IVibratorService.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("vibrator"));
此文仅是告诉一下Service的表象处理，并没有涉及对应的实际实现，是一个接口类的实现。
完~~~
文 | 力卉编程
