intent传递大图

作者: 超人TIGA | 来源:发表于2022-03-17 18:17 被阅读0次

    intent我们一般是用来传递数据的,在activity和activity之间、activity和fragment之间,甚至activity和service之间,都可以。

    而intent提供给我们的API方法有: image.png 可以看到,都是基础类型或者已经实现了序列化的类型。
    1、那如果我们需要传递一个大的图片呢?

    先用intent提供给我们的API来实现一下:

    val btnClick: Button = findViewById(R.id.btnClick)
            btnClick.setOnClickListener {
                val photoBitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.big_photo)
                startActivity(Intent(this, SecondActivity::class.java).apply {
                    this.putExtra("photo", photoBitmap)
                })
            }
    
    得到的结果是: image.png

    错误信息直接就提示我们了,传输的data过大了。

    2、为什么?

    这是因为,底层判断只要 Binder Transaction 失败,且 Intent 的数据大于 200k 就会抛这个异常了。(见:android_util_Binder.cpp 文件 signalExceptionForError 方法)

    为什么intent需要限制数据大小?
    应用进程在启动 Binder 机制时会映射一块 1M 大小的内存,所有正在进行的 Binder 事务共享这 1M 的缓冲区 。当使用 Intent 进行 IPC 时申请的缓存超过 1M - 其他事务占用的内存时,就会申请失败抛 TransactionTooLargeException 异常了。

    3、怎么办?

    最好的办法就是通过AIDL使用binder来进行IPC传递数据,做法如下:

    class BitmapBinder(private val bitmap: Bitmap) : Binder() {
        fun getBitmap(): Bitmap {
            return bitmap
        }
    }
    

    发送代码:

            val btnAidlClick: Button = findViewById(R.id.btnAidlClick)
            btnAidlClick.setOnClickListener {
                startActivity(Intent(this, SecondActivity::class.java).apply {
                    val bundle: Bundle = Bundle()
                    bundle.putBinder("bitmap", BitmapBinder(photoBitmap))
                    this.putExtras(bundle)
                })
            }
    

    接收代码:

    val image:ImageView = findViewById(R.id.ivPhoto)
            val bundle:Bundle = intent.extras?: Bundle()
            val bitmapBinder:BitmapBinder = bundle.getBinder("bitmap") as BitmapBinder
            val bitmap = bitmapBinder.getBitmap()
            image.setImageBitmap(bitmap)
    

    可以看到,不同的地方就是这一次使用了putBinder方法,将图片的bitmap放在了bundle中,就可以传过去了。那就先来看看putBinder方法:

        public void putBinder(@Nullable String key, @Nullable IBinder value) {
            unparcel();
            mMap.put(key, value);
        }
    

    需要的是一个key和一个IBinder类型的value,key很好理解,就是map的key,而IBinder是一个接口,Binder类是实现了IBinder接口的,所以我上面的BitmapBinder继承了Binder,自然就能使用putBinder方法了。

    4、那为什么利用AIDL来传又可以呢?原理是什么?

    要回答这个问题,就需要看些比较底层的东西了。
    先看看,底层在 IPC 时是怎么把 Bitmap 写进 Parcel 的。

    Android - 28 Bitmap.cpp
    static jboolean Bitmap_writeToParcel(JNIEnv* env, jobject, ...) {
        // 拿到 Native 的 Bitmap                               
        auto bitmapWrapper = reinterpret_cast<BitmapWrapper*>(bitmapHandle);
        // 拿到其对应的 SkBitmap, 用于获取 Bitmap 的像素信息
        bitmapWrapper->getSkBitmap(&bitmap);
     
        int fd = bitmapWrapper->bitmap().getAshmemFd();
        if (fd >= 0 && !isMutable && p->allowFds()) {
                // Bitmap 带了 ashmemFd && Bitmap 不可修改 && Parcel 允许带 fd
                // 就直接把 FD 写到 Parcel 里,结束。
            status = p->writeDupImmutableBlobFileDescriptor(fd);
            return JNI_TRUE;
        }
     
        // 不满足上面的条件就要把 Bitmap 拷贝到一块新的缓冲区
        android::Parcel::WritableBlob blob;
        // 通过 writeBlob 拿到一块缓冲区 blob
        status = p->writeBlob(size, mutableCopy, &blob);
     
        // 获取像素信息并写到缓冲区
        const void* pSrc =  bitmap.getPixels();
        if (pSrc == NULL) {
            memset(blob.data(), 0, size);
        } else {
            memcpy(blob.data(), pSrc, size);
        }
    }
    

    然后看看 writeBlob 是怎么获取缓冲区的(注意虽然方法名写着 write , 但是实际往缓冲区写数据是在这个方法执行之后)

    Android - 28 Parcel.cpp
    // Maximum size of a blob to transfer in-place.
    static const size_t BLOB_INPLACE_LIMIT = 16 * 1024;
     
    status_t Parcel::writeBlob(size_t len, bool mutableCopy, WritableBlob* outBlob)
    {
        if (!mAllowFds || len <= BLOB_INPLACE_LIMIT) {
        // 如果不允许带 fd ,或者这个数据小于 16K
        // 就直接在 Parcel 的缓冲区里分配一块空间来保存这个数据
            status = writeInt32(BLOB_INPLACE);
            void* ptr = writeInplace(len);
            outBlob->init(-1, ptr, len, false);
            return NO_ERROR;
        }
     
            // 另外开辟一个 ashmem,映射出一块内存,后续数据将保存在 ashmem 的内存里
        int fd = ashmem_create_region("Parcel Blob", len);
        void* ptr = ::mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        ...
        // parcel 里只写个 fd 就好了,这样就算数据量很大,parcel 自己的缓冲区也不用很大
        status = writeFileDescriptor(fd, true /*takeOwnership*/);
            outBlob->init(fd, ptr, len, mutableCopy);
        return status;
    }
    

    通过上面的分析,我们可以看出,同一个 Bitmap 写入到 Parcel 所占的缓冲区大小和 Pacel 的 allowFds 有关。

    直接通过 Intent 传 Bitmap 容易抛 TransactionTooLargeException 异常,就是因为 Parcel 的 allowFds = false,直接把 Bitmap 写入缓冲区占用了较大的内存。

    接下来,我们来看一下,allowFds 是什么时候被设置成 false 的呢:

    // 启动 Activity 执行到 Instrumentation.java 的这个方法
    public ActivityResult execStartActivity(..., Intent intent, ...){
      ...
      intent.prepareToLeaveProcess(who);
        ActivityManager.getService().startActivity(...,intent,...)
    }
     
    // Intent.java
    public void prepareToLeaveProcess(boolean leavingPackage) {
     // 这边一层层传递到最后设置 Parcel 的 allowfds
      setAllowFds(false);
      ....
    }
    

    总结一下:较大的 bitmap 直接通过 Intent 传递容易抛异常是因为 Intent 启动组件时,系统禁掉了文件描述符 fd 机制 , bitmap 无法利用共享内存,只能拷贝到 Binder 映射的缓冲区,导致缓冲区超限, 触发异常; 而通过 putBinder 的方式,避免了 Intent 禁用描述符的影响,bitmap 写 parcel 时的 allowFds 默认是 true , 可以利用共享内存,所以能高效传输图片。

    5、还有没有其他的方法可以实现?

    ①先将图片保存到文件,然后intent传递图片的文件路径,再在目标界面重新读取图片文件显示,但是缺点是效率太低了,还耗性能。

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