Android系统匿名共享内存（Anonymous Shared Memory）C++调用接口分析（5）

下面我们再来看MemoryBase类在Client端的实现，同样，先看它们的类图关系：

这个图中我们可以看出，MemoryBase类在Client端的实现与MemoryHeapBase类在Client端的实现是类似的，这里只要把IMemory类换成IMemoryHeap类以及把BpMemory类换成BpMemoryHeap类就变成是MemoryHeapBase类在Client端的实现了，因此，我们这里只简单分析BpMemory类的实现，前面已经分析过IMemory类的实现了。

BpMemory类实现在frameworks/base/libs/binder/IMemory.cpp文件中，我们先看它的声明：

class BpMemory : public BpInterface<IMemory>
{
public:
BpMemory(const sp<IBinder>& impl);
virtual ~BpMemory();
virtual sp<IMemoryHeap> getMemory(ssize_t* offset=0, size_t* size=0) const;
private:
mutable sp<IMemoryHeap> mHeap;
mutable ssize_t mOffset;
mutable size_t mSize;
};

和MemoryBase类一样，它实现了IMemory类的getMemory成员函数，在它的成员变量中，mHeap的类型为IMemoryHeap，它指向的是一个BpMemoryHeap对象，mOffset表示这个BpMemory对象所要维护的这部分匿名共享内存在整个匿名共享内存块中的起始位置，mSize表示这个BpMemory对象所要维护的这部分匿名共享内存的大小。

下面我们就看一下BpMemory类的成员函数getMemory的实现：

sp<IMemoryHeap> BpMemory::getMemory(ssize_t* offset, size_t* size) const
{
if (mHeap == 0) {
Parcel data, reply;
data.writeInterfaceToken(IMemory::getInterfaceDescriptor());
if (remote()->transact(GET_MEMORY, data, &reply) == NO_ERROR) {
sp<IBinder> heap = reply.readStrongBinder();
ssize_t o = reply.readInt32();
size_t s = reply.readInt32();
if (heap != 0) {
mHeap = interface_cast<IMemoryHeap>(heap);
if (mHeap != 0) {
mOffset = o;
mSize = s;
}
}
}
}
if (offset) *offset = mOffset;
if (size) *size = mSize;
return mHeap;
}

如果成员变量mHeap的值为NULL，就表示这个BpMemory对象尚未建立好匿名共享内存，于是，就会通过一个Binder进程间调用去Server端请求匿名共享内存信息，在这些信息中，最重要的就是这个Server端的MemoryHeapBase对象的引用heap了，通过这个引用可以在Client端进程中创建一个BpMemoryHeap远程接口，最后将这个BpMemoryHeap远程接口保存在成员变量mHeap中，同时，从Server端获得的信息还包括这块匿名共享内存在整个匿名共享内存中的偏移位置以及大小。这样，这个BpMemory对象中的匿名共享内存就准备就绪了。

至此，MemoryBase类的实现就分析完了，下面我们将通过一个实例来说明如何使用MemoryBase类在进程间进行内存共享，因为MemoryBase内部使用了MemoryHeapBase类，所以，这个例子同时也可以说明MemoryHeapBase类的使用方法。

3. MemoryHeapBas类e和MemoryBase类的使用示例

在这个例子中，我们将在Android源代码工程的external目录中创建一个ashmem源代码工程，它里面包括两个应用程序，一个是Server端应用程序SharedBufferServer，它提供一段共享内存来给Client端程序使用，一个是Client端应用程序SharedBufferClient，它简单地对Server端提供的共享内存进行读和写的操作。Server端应用程序SharedBufferServer和Client端应用程序SharedBufferClient通过Binder进程间通信机制来交互，因此，我们需要定义自己的Binder对象接口ISharedBuffer。Server端应用程序SharedBufferServer在内部实现了一个服务SharedBufferService，这个服务托管给Service Manager来管理，因此，Client端应用程序SharedBufferClient可以向Service Manager请求这个SharedBufferService服务的一个远接接口，然后就可以通过这个服务来操作Server端提供的这段共享内存了。

这个工程由三个模块组成，第一个模块定义服务接口，它的相关源代码位于external/ashmem/common目录下，第二个模块实现Server端应用程序SharedBufferServer，它的相关源代码位于external/ashmem/server目录下，第三个模块实现Client端应用程序SharedBufferClient，它的相关源代码码位于external/ashmem/client目录下。

首先来看common模块中的服务接口的定义。在external/ashmem/common目录下，有两个源文件ISharedBuffer.h和ISharedBuffer.cpp。源文件ISharedBuffer.h定义了服务的接口：

#ifndef ISHAREDBUFFER_H_
#define ISHAREDBUFFER_H_
#include <utils/RefBase.h>
#include <binder/IInterface.h>
#include <binder/Parcel.h>
#define SHARED_BUFFER_SERVICE "shy.luo.SharedBuffer"
#define SHARED_BUFFER_SIZE 4
using namespace android;
class ISharedBuffer: public IInterface
{
public:
DECLARE_META_INTERFACE(SharedBuffer);
virtual sp<IMemory> getBuffer() = 0;
};
class BnSharedBuffer: public BnInterface<ISharedBuffer>
{
public:
virtual status_t onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0);
};
#endif

这个文件定义了一个ISharedBuffer接口，里面只有一个成员函数getBuffer，通过这个成员函数，Client端可以从Server端获得一个匿名共享内存，这块匿名共享内存通过我们上面分析的MemoryBase类来维护。这个文件同时也定义了一个必须要在Server端实现的BnSharedBuffer接口，它里面只有一个成员函数onTransact，这个成员函数是用来处理Client端发送过来的请求的。除了定义这两个接口之外，这个文件还定义了两个公共信息，一个是定义常量SHARED_BUFFER_SERVICE，它是Server端提供的内存共享服务的名称，即这个内存共享服务在Service Manager中是以SHARED_BUFFER_SERVICE来作关键字索引的，另外一个是定义常量SHARED_BUFFER_SIZE，它定义了Server端共享的内存块的大小，它的大小设置为4个字节，在这个例子，将把这个共享内存当作一个整型变量来访问。

源代文件ISharedBuffer.cpp文件定义了一个在Client端使用的BpSharedBuffer接口，它是指向运行在Server端的实现了ISharedBuffer接口的内存共享服务的远程接口，同时，在这个文件里面，也实现了BnSharedBuffer类的onTransact成员函数：

#define LOG_TAG "ISharedBuffer"
#include <utils/Log.h>
#include <binder/MemoryBase.h>
#include "ISharedBuffer.h"
using namespace android;
enum
{
GET_BUFFER = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION
};
class BpSharedBuffer: public BpInterface<ISharedBuffer>
{
public:
BpSharedBuffer(const sp<IBinder>& impl)
: BpInterface<ISharedBuffer>(impl)
{
}
public:
sp<IMemory> getBuffer()
{
Parcel data;
data.writeInterfaceToken(ISharedBuffer::getInterfaceDescriptor());
Parcel reply;
remote()->transact(GET_BUFFER, data, &reply);
sp<IMemory> buffer = interface_cast<IMemory>(reply.readStrongBinder());
return buffer;
}
};
IMPLEMENT_META_INTERFACE(SharedBuffer, "shy.luo.ISharedBuffer");
status_t BnSharedBuffer::onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
switch(code)
{
case GET_BUFFER:
{
CHECK_INTERFACE(ISharedBuffer, data, reply);
sp<IMemory> buffer = getBuffer();
if(buffer != NULL)
{
reply->writeStrongBinder(buffer->asBinder());
}
return NO_ERROR;
}
default:
{
return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);
}
}
}

在BpSharedBuffer类的成员函数transact中，向Server端发出了一个请求代码为GET_BUFFER的Binder进程间调用请求，请求Server端返回一个匿名共享内存对象的远程接口IMemory，它实际指向的是一个BpMemory对象，获得了这个对象之后，就将它返回给调用者；在BnSharedBuffer类的成员函数onTransact中，当它接收到从Client端发送过来的代码为GET_BUFFER的Binder进程间调用请求后，便调用其子类的getBuffer成员函数来获一个匿名共享内存对象接口IMemory，它实际指向的是一个MemoryBase对象，获得了这个对象之后，就把它返回给Client端。

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