Android系统中的服务

1.简介

• 什么是服务？什么是Android系统服务？什么是Android Native服务 什么是Android Hal服务？
• 可能很多读者看了我上篇博客会有上面的疑问，这篇博客就是来解答上面的疑问的

2.CS软件架构

• 软件开发中经常涉及CS架构，BS架构。CS架构也就是客户端服务器模型，下图就是最简单的CS架构模型，在这种模型下有多个客户端向服务端发起请求，服务端再向客户端响应请求。
• 服务端和客户端本质上来说就是一个进程，他们可能位于不同系统中，物理距离可能很大，他们也可能位于一个系统中，只是一个系统的两个进程
• 服务就是提供的一些功能，比如查询功能、登录功能、获取资源功能。最终服务都要运行到服务端也就是服务进程中，然后一直监听客户端的请求，接收请求后做出响应。客户端就是发起请求，得到想要的服务。
• CS架构比较重要的就是服务端和客户端怎么通信。
• 当客户端与服务端位于不同主机时，通信问题就是远程进程间通信问题，目前应用最多的就是网络通信，通过tcp/ip在客户端服务端传输数据，一般app与后台服务器就是这样的模型
• 当客户端与服务端位于同一个主机时，通信问题就变成本地进程间通信问题，在Linux系统、Android系统等中的服务端客户端就是这样的模型
• 本地进程间通信方式有很多，比如Linux中的管道、有名管道、消息队列、信号量、共享内存、socket等，在Android中用于服务端客户端的进程间通信使用最多的是binder通信，当然Linux的进程间通信方式也存在

3.Android中的两类进程

Android系统基于Linux内核，实现了java虚拟机

• Native进程：Android系统是基于Linux内核的，所以可以运行C/C++代码编译出的可执行程序，在Android系统中直接运行可执行程序的机器码就叫Native层
• 虚拟机进程：对于java/kotlin语言来说是不能直接编译成机器指令的，在Android系统实现了ART运行时环境同java官方的jdk实现是类似的，也就是java虚拟机，在虚拟机中才可以运行java/kotlin编译出来的dex指令。在虚拟机进程中通过JNI技术就可以实现java代码与c代码相互调用
• Hal进程：Hal进程本质上也是在Native层进程，只是功能上划分出这特殊的一层，这一层的作用就是封装硬件的功能，隔离上层与硬件操作，更加方便维护底层模块，后续升级也可以单独升级这一个分区
• 进程线程相关问题后续会在其它专题详细讲解，这儿不重点讨论

4.Android系统的各种服务

• 系统服务：Android系统服务是指运行在Android原生system_server进程的服务，system_server进程是虚拟机进程，运行java/kotlin代码向客户端提供基本功能，比如AMS服务管理系统service activity组件，PMS服务管理系统所有的安装包等
• 普通服务服务：启动一个虚拟机进程，在进程中实现服务注册到系统中，这样也是能访问的服务，但是不运行在系统system_server进程中
• Native服务：运行在Native层的进程提供的服务，这样的服务虚拟机进程通过JNI或者binder直接来获取这个服务，比如sufaceflinger显示服务控制着系统显示功能，audioflinger音频服务控制着系统麦克风录音功能喇叭播放功能等
• Hal服务：运行在Hal层的进程提供的服务，这一层的服务可以被虚拟机进程或者Native进程来访问，比如halaudio服务音频操作内核驱动节点的功能

5.从APP启动来看系统服务的作用

• APP的启动就是activity组件的启动，当然有的APP只有service，这个另说，我们主要来具体看看系统服务的作用
• Activity的启动可以通过两种方式，一个是我们点击桌面图标，然后桌面进程（Launcher）来启动被点击app的主Activity。另一个是在任意APP里面直接调用系统接口来启动一个Activty，其实这样就实现了Android多个页面的简单跳转
• startActivity这个接口就会通过binder进程间通信访问system_server进程的ATMS AMS服务，然后AMS又作为客户端通过socket向zygote进程发起创建子进程的请求，这样就创建了一个新进程，在新进程执行我们app中的代码。可以看出一个进程可以是客户端，也可以是服务端，这取决于他在干什么。Android系统之所以开发APP非常高效、迅速就是因为系统中大量的服务在为APP的接口提供保障工作

6.客户端怎么获取服务？

• 在CS架构中，其本质上是进程间通信，有远程进程间通信、本地进程间通信
• 远程进程一般通过socket来实现通信
• 本地进程Android上使用最多的是binder进程间通信，也会使用socket网络通信
• 获取服务，实现服务就是进程间通信的实现，后续会在其它专题上详细讲解binder跨进程通信、socket网络通信、以及其它的各种进程间通信方式

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