詳解Android Ashmem匿名共享內(nèi)存
1. 簡(jiǎn)述
Android 的 匿名共享內(nèi)存(Ashmem) 基于 Linux 的共享內(nèi)存,都是在臨時(shí)文件系統(tǒng)(tmpfs)上創(chuàng)建虛擬文件,再映射到不同的進(jìn)程。它可以讓多個(gè)進(jìn)程操作同一塊內(nèi)存區(qū)域,并且除了物理內(nèi)存限制,沒(méi)有其他大小限制。相對(duì)于 Linux 的共享內(nèi)存,Ashmem 對(duì)內(nèi)存的管理更加精細(xì)化,并且添加了互斥鎖。Java 層在使用時(shí)需要用到 MemoryFile,它封裝了 native 代碼。 Java 層使用匿名共享內(nèi)存的4個(gè)點(diǎn):
1. 通過(guò) MemoryFile 開辟內(nèi)存空間,獲得 FileDescriptor;
2. 將 FileDescriptor 傳遞給其他進(jìn)程;
3. 往共享內(nèi)存寫入數(shù)據(jù);
4. 從共享內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)。
下面用一個(gè)例子介紹匿名共享內(nèi)存的使用,假設(shè)需要開辟一段共享內(nèi)存,寫入一些數(shù)據(jù),再在另外一個(gè)進(jìn)程讀取這段數(shù)據(jù)。
2. 創(chuàng)建 MemoryFile 和 數(shù)據(jù)寫入
/**
* 需要寫入到共享內(nèi)存中的數(shù)據(jù)
*/
private val bytes = "風(fēng)蕭蕭兮易水寒。".toByteArray()
/**
* 創(chuàng)建 MemoryFile 并返回 ParcelFileDescriptor
*/
private fun createMemoryFile(): ParcelFileDescriptor? {
// 創(chuàng)建 MemoryFile 對(duì)象,1024 是最大占用內(nèi)存的大小。
val file = MemoryFile("TestAshmemFile", 1024)
// 獲取文件描述符,因?yàn)榉椒ū粯?biāo)注為 @hide,只能反射獲取
val descriptor = invokeMethod("getFileDescriptor", file) as? FileDescriptor
// 如果獲取失敗,返回
if (descriptor == null) {
Log.i("ZHP", "獲取匿名共享內(nèi)存的 FileDescriptor 失敗")
return null
}
// 往共享內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)
file.writeBytes(bytes, 0, 0, bytes.size)
// 因?yàn)橐邕M(jìn)程傳遞,需要序列化 FileDescriptor
return ParcelFileDescriptor.dup(descriptor)
}
/**
* 通過(guò)反射執(zhí)行 obj.name() 方法
*/
private fun invokeMethod(name: String, obj: Any): Any? {
val method = obj.javaClass.getDeclaredMethod(name)
return method.invoke(obj)
}
MemoryFile 有兩個(gè)構(gòu)造方法,上面是一種,另一種是根據(jù)已有的 FileDescriptor 創(chuàng)建。 MemoryFile 創(chuàng)建時(shí)指定的大小并不是實(shí)際占用的物理內(nèi)存大小,實(shí)際占用內(nèi)存大小由寫入的數(shù)據(jù)決定,但不能超過(guò)指定的大小。
3. 將文件描述符傳遞到其他進(jìn)程
這里選擇用 Binder 傳遞 ParcelFileDescriptor。 我們定義一個(gè) Code,用于 C/S 兩端通信確定事件:
/** * 兩個(gè)進(jìn)程在傳遞 FileDescriptor 時(shí)用到的 Code。 */ const val MY_TRANSACT_CODE = 920511
再在需要的地方 bindService:
// 創(chuàng)建服務(wù)進(jìn)程 val intent = Intent(this, MyService::class.java) bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE)
bind 成功之后將 文件描述符 和 數(shù)據(jù)大小 序列化,然后通過(guò) Binder 傳遞到 Service 進(jìn)程:
private val serviceConnection = object: ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(name: ComponentName?, binder: IBinder?) {
if (binder == null) {
return
}
// 創(chuàng)建 MemoryFile,并拿到 ParcelFileDescriptor
val descriptor = createMemoryFile() ?: return
// 傳遞 FileDescriptor 和 共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)的大小
val sendData = Parcel.obtain()
sendData.writeParcelable(descriptor, 0)
sendData.writeInt(bytes.size)
// 保存對(duì)方進(jìn)程的返回值
val reply = Parcel.obtain()
// 開始跨進(jìn)程傳遞
binder.transact(MY_TRANSACT_CODE, sendData, reply, 0)
// 讀取 Binder 執(zhí)行的結(jié)果
val msg = reply.readString()
Log.i("ZHP", "Binder 執(zhí)行結(jié)果是:「$msg」")
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName?) {}
}
兩個(gè)進(jìn)程的文件描述符指向同一個(gè)文件結(jié)構(gòu)體,文件結(jié)構(gòu)體指向了一片內(nèi)存共享區(qū)域(ASMA),使得兩個(gè)文件描述符對(duì)應(yīng)到同一片ASMA中。
4. 在其他進(jìn)程接收 FileDescriptor 并讀取數(shù)據(jù)
先定義一個(gè) MyService 用于開啟子進(jìn)程:
class MyService : Service() {
private val binder by lazy { MyBinder() }
override fun onBind(intent: Intent) = binder
}
再實(shí)現(xiàn)具體的 MyBinder 類,主要包含3個(gè)步驟: 1. 從序列化數(shù)據(jù)中讀取 FileDescriptor 和 共享內(nèi)存中保存的數(shù)據(jù)大小; 2. 根據(jù) FileDescriptor 創(chuàng)建 FileInputStream; 3. 讀取共享內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
/**
* 這里不必使用 AIDL,繼承 Binder 類 重寫 onTransact 即可。
*/
class MyBinder: Binder() {
/**
* 文件描述符 和 數(shù)據(jù)大小 通過(guò) data 傳入。
*/
override fun onTransact(code: Int, data: Parcel, reply: Parcel?, flags: Int): Boolean {
val parent = super.onTransact(code, data, reply, flags)
if (code != MY_TRANSACT_CODE && code != 931114) {
return parent
}
// 讀取 ParcelFileDescriptor 并轉(zhuǎn)為 FileDescriptor
val pfd = data.readParcelable<ParcelFileDescriptor>(javaClass.classLoader)
if (pfd == null) {
return parent
}
val descriptor = pfd.fileDescriptor
// 讀取共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)的大小
val size = data.readInt()
// 根據(jù) FileDescriptor 創(chuàng)建 InputStream
val input = FileInputStream(descriptor)
// 從 共享內(nèi)存 中讀取字節(jié),并轉(zhuǎn)為文字
val bytes = input.readBytes()
val message = String(bytes, 0, size, Charsets.UTF_8)
Log.i("ZHP", "讀取到另外一個(gè)進(jìn)程寫入的字符串:「$message」")
// 回復(fù)調(diào)用進(jìn)程
reply?.writeString("Server 端收到 FileDescriptor, 并且從共享內(nèi)存中讀到了:「$message」")
return true
}
}
這里拿到 FileDescriptor 后不僅可以讀也能寫入數(shù)據(jù),還可以再創(chuàng)建一個(gè) MemoryFile 對(duì)象。
以上就是詳解Android Ashmem匿名共享內(nèi)存的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Android Ashmem匿名共享內(nèi)存的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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