android 系统核心机制binder（10）binder java层JNI初始化

本章关键点总结 & 说明：

这里关注➕Binder Java层实现中 JNI层开机初始化部分，主要谈关键类Binder、BinderInternal、BinderProxy的开机初始化流程。

初始化Java层Binder框架(JNI的注册)

Java层Binder系统是在C++ 层Binder上经过JNI创建的，同时在开机时必定要在Java层Binder正式工做以前创建这种关系。这里主要分析Java层Binder框架是如何初始化。

在Android系统中，在Java初创时期，系统会提早注册一些JNI函数，其中有一个函数专门负责搭建Java Binder和Native Binder交互关系，该函数是register_android_os_Binder，代码以下：

int register_android_os_Binder(JNIEnv* env)
{
    if (int_register_android_os_Binder(env) < 0) //初始化Java Binder类和Native层的关系
        return -1;
    if (int_register_android_os_BinderInternal(env) < 0)//初始化Java BinderInternal类和Native层的关系
        return -1;
    if (int_register_android_os_BinderProxy(env) < 0) //初始化Java BinderProxy类和Native层的关系
        return -1;
 
    jclass clazz;
 
    clazz = env->FindClass("android/util/Log");
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.util.Log");
    gLogOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    gLogOffsets.mLogE = env->GetStaticMethodID(
        clazz, "e", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/Throwable;)I");
    assert(gLogOffsets.mLogE);
 
    clazz = env->FindClass("android/os/ParcelFileDescriptor");
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.os.ParcelFileDescriptor");
    gParcelFileDescriptorOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    gParcelFileDescriptorOffsets.mConstructor
        = env->GetMethodID(clazz, "<init>", "(Ljava/io/FileDescriptor;)V");
 
    clazz = env->FindClass("android/os/StrictMode");
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.os.StrictMode");
    gStrictModeCallbackOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    gStrictModeCallbackOffsets.mCallback = env->GetStaticMethodID(
        clazz, "onBinderStrictModePolicyChange", "(I)V");
    LOG_FATAL_IF(gStrictModeCallbackOffsets.mCallback == NULL,
                 "Unable to find strict mode callback.");
 
    return 0;
}
据上面的代码可知，register_android_os_Binder函数完成了Java Binder架构中最重要的3个类的初始化工做。接下来继续分析注册Binder、BinderInternal、BinderProxy的过程

1 int_register_android_os_Binder

int_register_android_os_Binder函数完成了Binder类的初始化工做，代码以下：

static int int_register_android_os_Binder(JNIEnv* env)
{
    jclass clazz;
 
    //kBinderPathName为Java层中Binder类的全路径名，“android/os/Binder“
    clazz = env->FindClass(kBinderPathName);  
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.os.Binder");
 
    //gBinderOffSets是一个静态类对象，它专门保存Binder类的一些在JNI层中使用的信息,
    //如成员函数execTranscat的methodID,Binder类中成员mObject的fildID
    gBinderOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    gBinderOffsets.mExecTransact = env->GetMethodID(clazz, "execTransact", "(IJJI)Z");
    assert(gBinderOffsets.mExecTransact);
    gBinderOffsets.mObject = env->GetFieldID(clazz, "mObject", "J");
    assert(gBinderOffsets.mObject);
 
    //注册Binder类中native函数的实现
    return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, kBinderPathName,gBinderMethods, NELEM(gBinderMethods));
}
从上面代码可知，gBinderOffsets对象保存了和Binder类相关的某些在JNI层中使用的信息。

2 int_register_android_os_BinderInternal

int_register_android_os_BinderInternal函数完成了BinderInternal类的初始化，代码以下：

static int int_register_android_os_BinderInternal(JNIEnv* env)
{
    jclass clazz;
    //kBinderInternalPathName为Java层中BinderInternal类的全路径名，“com/android/internal/os/BinderInternal”
    clazz = env->FindClass(kBinderInternalPathName);
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class com.android.internal.os.BinderInternal");
 
    //gBinderInternalOffsets也是一个静态对象，用来保存BinderInternal类的一些信息
    gBinderInternalOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    //获取forceBinderGc的methodID
    gBinderInternalOffsets.mForceGc = env->GetStaticMethodID(clazz, "forceBinderGc", "()V");
    assert(gBinderInternalOffsets.mForceGc);
 
    //注册BinderInternal类中native函数的实现
    return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, kBinderInternalPathName,
                                                 gBinderInternalMethods, NELEM(gBinderInternalMethods));
}
同上，获取一些有用的methodID和fieldID。这代表JNI层必定会向上调用Java层的函数。注册相关类中native函数的实现。

3 int_register_android_os_BinderProxy

int_register_android_os_BinderProxy完成了BinderProxy类的初始化工做，代码稍显复杂，以下所示：

static int int_register_android_os_BinderProxy(JNIEnv* env) {     jclass clazz;       //gErrorOffsets用来和Error类打交道     clazz = env->FindClass("java/lang/Error");     LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class java.lang.Error");     gErrorOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);       //gBinderProxyOffsets用来和BinderProxy类打交道     clazz = env->FindClass(kBinderProxyPathName);     LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.os.BinderProxy");     //获取BinderProxy的一些信息     gBinderProxyOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);     gBinderProxyOffsets.mConstructor         = env->GetMethodID(clazz, "<init>", "()V");     assert(gBinderProxyOffsets.mConstructor);     gBinderProxyOffsets.mSendDeathNotice         = env->GetStaticMethodID(clazz, "sendDeathNotice", "(Landroid/os/IBinder$DeathRecipient;)V");     assert(gBinderProxyOffsets.mSendDeathNotice);       gBinderProxyOffsets.mObject         = env->GetFieldID(clazz, "mObject", "J");     assert(gBinderProxyOffsets.mObject);     gBinderProxyOffsets.mSelf         = env->GetFieldID(clazz, "mSelf", "Ljava/lang/ref/WeakReference;");     assert(gBinderProxyOffsets.mSelf);     gBinderProxyOffsets.mOrgue         = env->GetFieldID(clazz, "mOrgue", "J");     assert(gBinderProxyOffsets.mOrgue);          //gClassOffsets用来和Class类打交道     clazz = env->FindClass("java/lang/Class");     LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find java.lang.Class");     gClassOffsets.mGetName = env->GetMethodID(clazz, "getName", "()Ljava/lang/String;");     assert(gClassOffsets.mGetName);          //注册BinderProxy native函数的实现     return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, kBinderProxyPathName,         gBinderProxyMethods, NELEM(gBinderProxyMethods)); }  至此，Java Binder几个重要成员的初始化已完成，同时在代码中定义了几个全局静态对象，分别是gBinderOffsets、gBinderInternalOffsets和gBinderProxyOffsets。框架的初始化其实就是提早获取一些JNI层的使用信息，如类成员函数的MethodID，类成员变量的fieldID等。这项工做是必需的，由于它能节省每次使用时获取这些信息的时间。当Binder调用频繁时，这些时间累积起来仍是不容小觑的。