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Mac 下怎样学习 Android Framework 层源码

mtk有个叫makeMtk的脚本文件，直接执行就行，后面参数加上自己要编译的模块，比如./makeMtk -t mm frameworks/base/core/res

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android Framework学习步骤是个啥流程？

一、阅读Android源码的术与道：

1、Android源码的道

Android的功夫，在Android之外。要想“理解”而非单纯的“知道”，想“学习”而非单纯的“记诵”。必备基础：信息检索能力、编程语言（C\C++、Java）、计算机系统知识、设计模式、JVM，多线程设计

2、Android源码的术

针对每一个模块本身的职责，询问更细节的实现，永远记住，先有的问题，之后才有的代码。代码实现是新鲜的，但是有了之前的铺垫和对问题的预期，它们的出现才是可理解的。

总结：先理解模块对应的要解决的“问题”是什么，再去给问题找解决方案的思路去理解源码；

　理解源码的功夫不止在Android本身，也要提高Android之外的姿势水平。

二、Framework需求开发与维护注意点

1、需求开发

1） 相关功能的现有模块需要非常熟悉，否则会有非常大的风险

2 ）所写代码尽量与已有类似的代码保持风格一致

3 ）必要的注释，写代码的时候认为代码的意图貌似是理所当然，但是当别人看你的代码或者过一段时间你自己查阅代码的时候，很有可能由于代码量过大，在代码的海洋中未必容易理解某一段代码的意图

4 ）找比自己能力强的，经验较为丰富的同事review代码。系统层毕竟是上层应用的基础，必须保证其极高的稳定性，不像app即使有一些bug可以快速的迭代和发版推送。

2、维护

1 ）优秀的代码设计。Android的代码加工的顺序大致是Google源码-芯片厂商的修改-OEM厂商的修改。这些代码里积累了大量世界级优秀的代码设计方式，架构思想，这样咱们对代码的学习和认识的起步就是不低的，所以阅读大量的代码过后，我们再尝试写代码的时候，一般也不会写出低质量的代码

2 ）分析定位的技巧。一个经验丰富的工程师的价值，主要会体现在遇到问题时，能够分析定位解决问题的能力和效率，而很少会听说我这有个20年经验的工程师，他的价值在于别人一个小时能写成的代码他在一分钟就写出来了。

如何正确学习android源代码

1、避免建立对象

世界上没有免费的对象。虽然GC为每个线程都建立了临时对象池，可以使创建对象的代价变得小一些，但是分配内存永远都比不分配内存的代价大。

如果你在用户界面循环中分配对象内存，就会引发周期性的垃圾回收，用户就会觉得界面像打嗝一样一顿一顿的。

2、使用本地方法

当你在处理字串的时候，不要吝惜使用String.indexOf(), String.lastIndexOf()等特殊实现的方法。这些方法都是使用C/C++实现的，比起Java循环快10到100倍。

3、选择虚类而不是接口

4、用静态方法比虚方法好

如果你不需要访问一个对象的成员变量，那么请把方法声明成static。虚方法执行的更快，因为它可以被直接调用而不需要一个虚函数表。另外你也可以通过声明体现出这个函数的调用不会改变对象的状态。

5、不用getter和setter

在很多本地语言如C++中，都会使用getter(比如：i = getCount())来避免直接访问成员变量(i = mCount)。

6、将成员变量缓存到本地

7、使用常量

8、谨慎使用foreach

9、避免使用枚举

Android源码解析RPC系列(一)---Binder原理

看了几天的Binder，决定有必要写一篇博客，记录一下学习成果，Binder是Android中比较综合的一块知识了，目前的理解只限于JAVA层。首先Binder是干嘛用的？不用说，跨进程通信全靠它，操作系统的不同进程之间，数据不共享，对于每个进程来说，它都天真地以为自己独享了整个系统，完全不知道其他进程的存在，进程之间需要通信需要某种系统机制才能完成，在Android整个系统架构中，采用了大量的C/S架构的思想，所以Binder的作用就显得非常重要了，但是这种机制为什么是Binder呢？在Linux中的RPC方式有管道，消息队列，共享内存等，消息队列和管道采用存储-转发方式，即数据先从发送方缓存区拷贝到内核开辟的缓存区中，然后再从内核缓存区拷贝到接收方缓存区，这样就有两次拷贝过程。共享内存不需要拷贝，但控制复杂，难以使用。Binder是个折中的方案，只需要拷贝一次就行了。其次Binder的安全性比较好，好在哪里，在下还不是很清楚，基于安全性和传输的效率考虑，选择了Binder。Binder的英文意思是粘结剂，Binder对象是一个可以跨进程引用的对象，它的实体位于一个进程中，这个进程一般是Server端，该对象提供了一套方法用以实现对服务的请求，而它的引用却遍布于系统的各个进程（Client端）之中，这样Client通过Binder的引用访问Server，所以说，Binder就像胶水一样，把系统各个进程粘结在一起了，废话确实有点多。

为了从而保障了系统的安全和稳定，整个系统被划分成内核空间和用户空间

内核空间：独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，有访问底层硬件设备的所有权限。

用户空间：相对与内核空间，上层运用程序所运行的空间就是用户空间，用户空间访问内核空间的唯一方式就是系统调用。一个4G的虚拟地址空间，其中3G是用户空间，剩余的1G是内核空间。如果一个用户空间想与另外一个用户空间进行通信，就需要内核模块支持，这个运行在内核空间的，负责各个用户进程通过Binder通信的内核模块叫做Binder驱动，虽然叫做Binder驱动，但是和硬件并没有什么关系，只是实现方式和设备驱动程序是一样的，提供了一些标准文件操作。

在写AIDL的时候，一般情况下，我们有两个进程，一个作为Server端提供某种服务，然后另外一个进程作为Client端,连接Server端之后，就 可以使用Server里面定义的服务。这种思想是一种典型的C/S的思想。值得注意的是Android系统中的Binder自身也是C/S的架构，也有Server端与Client端。一个大的C/S架构中，也有一个小的C/S架构。

先笼统的说一下，在整个Binder框架中，由系列组件组成，分别是Client、Server、ServiceManager和Binder驱动程序，其中Client、Server和ServiceManager运行在用户空间，Binder驱动程序运行内核空间。运行在用户空间中的Client、Server和ServiceManager，是在三个不同进程中的，Server进程中中定义了服务提供给Client进程使用，并且Server中有一个Binder实体，但是Server中定义的服务并不能直接被Client使用，它需要向ServiceManager注册，然后Client要用服务的时候，直接向ServiceManager要，ServiceManager返回一个Binder的替身（引用）给Client，这样Client就可以调用Server中的服务了。

场景 ：进程A要调用进程B里面的一个draw方法处理图片。

分析 ：在这种场景下，进程A作为Client端，进程B做为Server端，但是A/B不在同一个进程中，怎么来调用B进程的draw方法呢，首先进程B作为Server端创建了Binder实体，为其取一个字符形式，可读易记的名字，并将这个Binder连同名字以数据包的形式通过Binder驱动发送给ServiceManager，也就是向ServiceManager注册的过程，告诉ServiceManager，我是进程B，拥有图像处理的功能，ServiceManager从数据包中取出名字和引用以一个注册表的形式保留了Server进程的注册信息。为什么是以数据包的形式呢，因为这是两个进程，直接传递对象是不行滴，只能是一些描述信息。现在Client端进程A联系ServiceManager，说现在我需要进程B中图像处理的功能，ServiceManager从注册表中查到了这个Binder实体，但是呢，它并不是直接把这个Binder实体直接给Client,而是给了一个Binder实体的代理，或者说是引用，Client通过Binder的引用访问Server。分析到现在，有个关键的问题需要说一下，ServiceManager是一个进程，Server是另一个进程，Server向ServiceManager注册Binder必然会涉及进程间通信。当前实现的是进程间通信却又要用到进程间通信，这就好象蛋可以孵出鸡前提却是要找只鸡来孵蛋，确实是这样的，ServiceManager中预先有了一个自己的Binder对象（实体），就是那只鸡，然后Server有个Binder对象的引用，就是那个蛋，Server需要通过这个Binder的引用来实现Binder的注册。鸡就一只，蛋有很多，ServiceManager进程的Binder对象（实体）仅有一个，其他进程所拥有的全部都是它的代理。同样一个Server端Binder实体也应该只有一个，对应所有Client端全部都是它的代理。

我们再次理解一下Binder是什么？在Binder通信模型的四个角色里面；他们的代表都是“Binder”，一个Binder对象就代表了所有，包括了Server，Client,ServiceManager,这样，对于Binder通信的使用者而言，不用关心实现的细节。对Server来说，Binder指的是Binder实体，或者说是本地对象，对于Client来说，Binder指的是Binder代理对象，也就是Binder的引用。对于Binder驱动而言，在Binder对象进行跨进程传递的时候，Binder驱动会自动完成这两种类型的转换。

简单的总结一下，通过上面一大段的分析，一个Server在使用的时候需要经历三个阶段

1、定义一个AIDL文件

Game.aidl

GameManager .aidl

2、定义远端服务Service

在远程服务中的onBind方法，实现AIDL接口的具体方法，并且返回Binder对象

3、本地创建连接对象

以上就是一个远端服务的一般套路，如果是在两个进程中，就可以进程通信了，现在我们分析一下，这个通信的流程。重点是GameManager这个编译生成的类。

从类的关系来看，首先接口GameManager 继承 IInterface ，IInterface是一个接口，在GameManager内部有一个内部类Stub，Stub继承了Binder，（Binder实现了IBinder），并且实现了GameManager接口，在Stub中还有一个内部类Proxy，Proxy也实现了GameManager接口，一个整体的结构是这样的

现在的问题是，Stub是什么？Proxy又是什么？在上面说了在Binder通信模型的四个角色里面；他们的代表都是“Binder”，一个Binder对象就代表了所有，包括了Server，Clinet，ServiceManager，为了两个进程的通信，系统给予的内核支持是Binder,在抽象一点的说,Binder是系统开辟的一块内存空间，两个进程往这块空间里面读写数据就行了，Stub从Binder中读数据，Proxy向Binder中写数据,达到进程间通信的目的。首先我们分析Stub。

Stub 类继承了Binder ，说明了Stub有了跨进程传输的能力，实现了GameManager接口，说明它有了根据游戏ID查询一个游戏的能力。我们在bind一个Service之后，在onServiceConnecttion的回调里面，就是通过asInterface方法拿到一个远程的service的。

asInterface调用queryLocalInterface。

mDescriptor，mOwner其实是Binder的成员变量，Stub继承了Binder，在构造函数的时候，对着两个变量赋的值。

如果客户端和服务端是在一个进程中，那么其实queryLocalInterface获取的就是Stub对象，如果不在一个进程queryLocalInterface查询的对象肯定为null，因为不同进程有不同虚拟机，肯定查不到mOwner对象的，所以这时候其实是返回的Proxy对象了。拿到Stub对象后，通常在onServiceConnected中，就把这个对象转换成我们多定义AIDL接口。

比如我们这里会转换成GameManager，有了GameManager对象，就可以调用后querryGameById方法了。如果是一个进程，那直接调用的是自己的querryGameById方法，如果不是一个进程，那调用了就是代理的querryGameById方法了。

看到其中关键的一行是

mRemote就是一个IBinder对象，相对于Stub，Proxy 是组合关系（HAS-A），内部有一个IBinder对象mRemote，Stub是继承关系(IS-A)，直接实现了IBinder接口。

transact是个native方法，最终还会回掉JAVA层的onTransact方法。

onTransact根据调用号（每个AIDL函数都有一个编号，在跨进程的时候，不会传递函数，而是传递编号指明调用哪个函数）调用相关函数；在这个例子里面，调用了Binder本地对象的querryGameById方法；这个方法将结果返回给驱动，驱动唤醒挂起的Client进程里面的线程并将结果返回。于是一次跨进程调用就完成了。

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