本文出自: https://github.com/SusionSuc/AdvancedAndroid
在继续看VirtualApk中如何启动一个插件的Service之前，先简单的看一下Android如何启动一个Service, 主要是有个印象。
下面的源码参考自Android8.0。 贴的源码只是包含一些关键点。
Service启动的大体流程
我们从ContextImpl.startService()开始看。 为什么从这里开始看呢？ 如果你看过前面的文章插件Activity的启动, 你应该知道在Activity创建时，其Context的实例就是ContextImpl，因此我们看一下它的startService()。
public ComponentName startService(Intent service) {
.....
return startServiceCommon(service, false, mUser);
}
private ComponentName startServiceCommon(Intent service, boolean requireForeground,UserHandle user) {
..
ActivityManager.getService().startService(mMainThread.getApplicationThread(), service, ....);
......
}
即直接向ActivityManager请求启动Service。这是一次通过Binder跨进程调用调用。最后调用到ActivityManagerService.startService(),然后它又调用了ActiveServices.startServiceLocked(), 来看一下关键步骤:
ComponentName startServiceLocked(....){
//创建 ServiceRecord, 并缓存起来
ServiceLookupResult res = retrieveServiceLocked(.....); //这里会检测Service是否在 manifest文件中注册
ServiceRecord r = res.record;
....一系列权限相关检查
//继续启动流程
ComponentName cmp = startServiceInnerLocked(smap, service, r, callerFg, addToStarting);
}
在后续流程中，真正启动Service的方法是ActiveServices.bringUpServiceLocked():
private String bringUpServiceLocked(ServiceRecord r, .....) {
ProcessRecord app;
....
//是不是要单独开了一个进程来启动这个Service
final boolean isolated = (r.serviceInfo.flags&ServiceInfo.FLAG_ISOLATED_PROCESS) != 0;
...
if (!isolated) {
app = mAm.getProcessRecordLocked(procName, r.appInfo.uid, false);
.....
realStartServiceLocked(r, app, execInFg); //真正启动Service
return null;
}
//启动一个对应的进程
app = mAm.startProcessLocked(procName, r.appInfo, true, intentFlags,
hostingType, r.name, false, isolated, false)
.....
//等会启动
if (!mPendingServices.contains(r)) {
mPendingServices.add(r);
}
}
ActiveServices.realStartServiceLocked()这个方法做的事情就很熟悉了:
app.thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,....); //这个方法会导致 service.onCreate()调用
....
sendServiceArgsLocked(r, execInFg, true); //这个方法会导致 service.onStartCommand()调用
即切换到了我们应用的进程，接下来就是在ActivityThread中启动Service了:
//ActivityThread.java
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
......
java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
......
ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
context.setOuterContext(service);
Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); //不为null， 直接返回
service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
ActivityManager.getService());
service.onCreate();
mServices.put(data.token, service);
......
}
ok分析到这里，我们大致知道了Service是如何启动的。 至于Service的绑定这里先不做分析。 那分析这一遍源码有什么意义呢？当然是为了方便接下来的分析插件化Service的启动。
VirtualApk-插件化Service的启动
- 服务端对于Service的启动有校验机制吗 ?
前面在分析源码时注释已经标注了。ActiveServices.retrieveServiceLocked()这个方法在构造ServiceRecord的时候会做这个校验。即必须在manifest文件中注册。 所以启动一个插件的Service，我们也需要类似插件Activity来启动一个占坑的Service。
动态代理ActivityManagerService
所以VirtualApk对于插件Service启动的第一步就是需要绕过系统校验，原理类似于插件Activity的启动，只不过由于Service的启动和Instrumentation关系不大，它hook的是ActivityManagerService。
protected void hookSystemServices() {
Singleton<IActivityManager> defaultSingleton;
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
defaultSingleton = Reflector.on(ActivityManager.class).field("IActivityManagerSingleton").get();
} else {
defaultSingleton = Reflector.on(ActivityManagerNative.class).field("gDefault").get();
}
//通过java动态代理 hook
IActivityManager activityManagerProxy = (IActivityManager) Proxy.newProxyInstance(mContext.getClassLoader(), new Class[] { IActivityManager.class },
createActivityManagerProxy(defaultSingleton.get()));
Reflector.with(defaultSingleton).field("mInstance").set(activityManagerProxy); // hook for android8.0以下版本
}
hook之后目的当然是为了绕过系统对插件Service的校验。类似于Activity的启动，在插件Service启动时会把占坑Service给ActivityManagerService校验。在VirtualApk中也定义了两个占坑Service:
<service android:exported="false" android:name="com.didi.virtualapk.delegate.LocalService" />
<service android:exported="false" android:name="com.didi.virtualapk.delegate.RemoteService" android:process=":daemon"/>
现在我们看VirtualApk是如何在Service启动时替换插件Service为这两个占坑的Service:
public class ActivityManagerProxy implements InvocationHandler { //前面已经标注，对ActivityManagerService的hook是通过java的动态代理
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if ("startService".equals(method.getName())) {
return startService(proxy, method, args);
}
if ("stopService".equals(method.getName())) {
return stopService(proxy, method, args);
}
}
即如果调用的是ActivityManagerService.startService,那就做一些处理:
protected Object startService(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Intent target = (Intent) args[1];
...如果这个intent不是插件的Service直接返回
Intent wrapperIntent = wrapperTargetIntent(target, serviceInfo, extras, RemoteService.EXTRA_COMMAND_START_SERVICE);
return mPluginManager.getHostContext().startService(wrapperIntent);
}
protected Object stopService(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
....流程同 startService
startDelegateServiceForTarget(target, resolveInfo.serviceInfo, null, RemoteService.EXTRA_COMMAND_STOP_SERVICE);
}
protected Intent wrapperTargetIntent(Intent target, ServiceInfo serviceInfo, Bundle extras, int command) {
target.setComponent(new ComponentName(serviceInfo.packageName, serviceInfo.name));
String pluginLocation = mPluginManager.getLoadedPlugin(target.getComponent()).getLocation();
//插件启动的service是 本地的还是远程的
Class<? extends Service> delegate = PluginUtil.isLocalService(serviceInfo) ? LocalService.class : RemoteService.class;
Intent intent = new Intent();
intent.setClass(mPluginManager.getHostContext(), delegate);
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_TARGET, target);
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_COMMAND, command); // 注意这个command。 这里是: EXTRA_COMMAND_START_SERVICE
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_PLUGIN_LOCATION, pluginLocation);
.....
return intent;
}
即如果启动的是插件Service, 就把要启动的插件Serivice的信息保存在intent中，然后启动占坑Service。并且对于不同的操作在intent中标记为一个不同的command，比如上面的 EXTRA_COMMAND_START_SERVICE和EXTRA_COMMAND_STOP_SERVICE。其余还有EXTRA_COMMAND_BIND_SERVICE和EXTRA_COMMAND_UNBIND_SERVICE。
接下来还要像启动插件Activity那样再把Activity换回来吗？ VirtualApk并没有这么做，它就是直接启动了LocalService or RemoteService, 只不过在这两个Service中对不同的command做了不同的处理,比如EXTRA_COMMAND_START_SERVICE:
public class LocalService extends Service {
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
int command = intent.getIntExtra(EXTRA_COMMAND, 0);
switch (command) {
case EXTRA_COMMAND_START_SERVICE: {
ActivityThread mainThread = ActivityThread.currentActivityThread();
IApplicationThread appThread = mainThread.getApplicationThread();
Service service;
if (this.mPluginManager.getComponentsHandler().isServiceAvailable(component)) {
service = this.mPluginManager.getComponentsHandler().getService(component); //如果这个Service已经运行
} else {
//实例化插件Service
service = (Service) plugin.getClassLoader().loadClass(component.getClassName()).newInstance();
Application app = plugin.getApplication();
IBinder token = appThread.asBinder();
Method attach = service.getClass().getMethod("attach", Context.class, ActivityThread.class, String.class, IBinder.class, Application.class, Object.class);
IActivityManager am = mPluginManager.getActivityManager();
attach.invoke(service, plugin.getPluginContext(), mainThread, component.getClassName(), token, app, am);
service.onCreate();
//缓存Service，避免重复实例化
this.mPluginManager.getComponentsHandler().rememberService(component, service);
}
//调用插件Service的 onStartCommand
service.onStartCommand(target, 0, this.mPluginManager.getComponentsHandler().getServiceCounter(service).getAndIncrement());
break;
}
}
}
即它在LocalService的onStartCommand中，模拟了Service的生命周期方法的调用，具体生命周期方法调用步骤可以回顾前面看过的Service源码。对于其他stopService，bindService也是由LocalService在onStartCommand中来模拟的。对于RemoteService这里就不列了，处理其实和LocalService是一样的，只不过RemoteService是跑在另一个进程中的。
所以这里来总结一下VirtualApk中的插件Serivice的真正运行情况吧,这里以主进程中的Service为例:
-
插件Service都是运行在LocalService中的。其实这无所谓，都是跑在主进程中的。 -
插件Service的相关生命周期方法都是LocalService来模拟调用的(在主线程中)。 - 即真正在后台一直跑的Service是
LocalService。
所以从源代码来看，VirtualApk对于插件Service通过依赖于系统Service，创建了一套自己的插件Service运行模型。有没有什么缺点呢？当然有
- 自己模拟的Service生命周期方法毕竟不是系统，随着系统版本的更新需要不断维护
- 没有真正支持开
多进程Service。并且远程Service的名称的修改，需要修改源代码。
好，对于VirtualApk的插件Service的管理源码的解读就看到这里。 欢迎关注我的Android进阶计划 : https://github.com/SusionSuc/AdvancedAndroid
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