Android原生Property移植記錄
2021-11-16 11:38:04

屬性系統(tǒng)是Android的一個重要特性，屬性由屬性名稱和鍵值組成的一段字符串，又稱鍵值對，用于記錄系統(tǒng)設(shè)置或進(jìn)程信息交換。屬性在整個系統(tǒng)全局可見，每個進(jìn)程可通過property_get/property_set獲取和設(shè)置屬性。本篇主要介紹移植版本的Property大致流程。

Property機(jī)制主要由服務(wù)端進(jìn)程與客戶端進(jìn)程組成。property服務(wù)端進(jìn)程用于初始化存儲屬性的共享空間、監(jiān)聽客戶端請求、增加屬性鍵值對和更新屬性對應(yīng)鍵值等功能?？蛻舳藶槭褂肞roperty的應(yīng)用進(jìn)程，主要通過調(diào)用poperty_set和property_get集來實現(xiàn)設(shè)置和獲取屬性鍵值。

移植版本Property與Android原生Property使用方法有一些區(qū)別：

(1) Android是在init進(jìn)程初始化Property服務(wù)端。移植版本則將Property服務(wù)端設(shè)計為獨立進(jìn)程，在開機(jī)啟動時啟用Property服務(wù)。如此設(shè)計的優(yōu)點在于，將Property服務(wù)設(shè)計為獨立的模塊，便于各個應(yīng)用移植和使用。

(2) Android在使用Property機(jī)制時會核對使用進(jìn)程Selinux權(quán)限，在進(jìn)程使用property_set/property_get時，會先審核使用進(jìn)程是否擁有訪問該屬性權(quán)限。移植版本Property則省去Selinux權(quán)限。

(3) 移植版本Property是在Android KitKat4.4基礎(chǔ)上移植而來，其內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)可能與4.4版本之后有所出入。

服務(wù)端：

本部分代碼接口無需特殊關(guān)注，只需將編譯的bin文件（Property_service）放入起始服務(wù)后臺運行即可。Property服務(wù)端代碼執(zhí)行順序需優(yōu)先于客戶端。

客戶端：

客戶端代碼主要功能為設(shè)置和獲取Property鍵值，以下為對外開放的接口。

設(shè)置Property

/*
 * @description: 設(shè)置或增加屬性鍵值
 * @param - key: 需設(shè)置的屬性名。
* @param - value: 屬性名對應(yīng)的鍵值。
 * @return: 0 on success，< 0 on failure
*/int property_set(const char *key, const char *value)

獲取Property

/*
 * @description: 獲取屬性鍵值字符串
 * @param - key: 需獲取的屬性名。
 * @param - value: 屬性名對應(yīng)的鍵值。
 * @param - default_value: 若獲取失敗，則使用此默認(rèn)鍵值
 * @return: 成功返回屬性值長度，獲取錯誤返回0
 */int property_get(const char *key, char *value, const char *default_value)
/*
 * @description:用于獲取bool類型的屬性，失敗返回默認(rèn)值default_value
 */int8_t property_get_bool(const char *key, int8_t default_value)
/*
 * @description:用于獲取64位類型的屬性，失敗返回默認(rèn)值default_value
 */int64_t property_get_int64(const char *key, int64_t default_value)
/*
 * @description:用于獲取32位類型的屬性，失敗返回默認(rèn)值default_value
 */int32_t property_get_int32(const char *key, int32_t default_value)

注：系統(tǒng)中存在的key字符長度最大為32，value字符長度最大為92。如有越過，會導(dǎo)致異常情況。

特殊類型屬性：

“ro.”前綴：?“ro.”前綴，只讀屬性。僅會被設(shè)置一次，即當(dāng)設(shè)置此屬性發(fā)現(xiàn)其屬性名已經(jīng)存在，則此次設(shè)置不會生效，返回-1。

“persist.”前綴：?“persist.”前綴，保留屬性。當(dāng)服務(wù)端接收到persist屬性設(shè)置請求時，會在/data/property目錄下建立對應(yīng)的屬性文件，并將鍵值存儲到此文件中。如此一來即可實現(xiàn)鍵值掉電存儲功能。

流程：簡單的介紹，Property機(jī)制運作流程可以簡單的概括為以下幾步:

• PropertyService服務(wù)啟動，初始化共享內(nèi)存，加載若干屬性腳本中默認(rèn)屬性內(nèi)容；
• 將系統(tǒng)中所有屬性內(nèi)容(key/value)存入系統(tǒng)共享內(nèi)存，創(chuàng)建socket，并持續(xù)監(jiān)聽客戶端socket請求；
• 系統(tǒng)中各個客戶進(jìn)程將共享內(nèi)存（只讀權(quán)限）映射到自己的內(nèi)存空間，可直接讀取屬性內(nèi)容；
• 系統(tǒng)僅有Property Service (屬性服務(wù))可修改和增加屬性值；
• 各個客戶進(jìn)程僅有讀取屬性權(quán)限，如需修改屬性，需通過socket方式向Property Service發(fā)出修改請求，由Property Service統(tǒng)一修改；
• 屬性鍵值內(nèi)容以字典樹的形式存儲于共享內(nèi)存中（二叉樹）。

Property機(jī)制示意圖：

代碼分析：

• Property Service：Property服務(wù)端實現(xiàn)內(nèi)容主要包括兩部分：存儲屬性值共享內(nèi)存(mmap + 二叉樹)和建立通信(socket)。?共享機(jī)制：將文件映射兩次到內(nèi)存，第一次為可讀可寫權(quán)限，句柄為property service服務(wù)；第二次為只讀權(quán)限，句柄為client服務(wù)。?通信機(jī)制：服務(wù)端建立socket通信，持續(xù)監(jiān)聽并處理客戶端請求。
• Property Client：
  客戶端功能主要為設(shè)置屬性和獲取屬性。其中獲取屬性可直接讀取共享內(nèi)存即可；設(shè)置屬性則需要向服務(wù)端發(fā)送申請，由服務(wù)端將屬性鍵值對設(shè)置到共享內(nèi)存。property_set流程：
  

property_get流程：

在使用之前先在后臺執(zhí)行服務(wù)端程序property_service(可放到開機(jī)啟動腳本)。

image.png

注：在一次開機(jī)中只允許執(zhí)行一次property_service。若希望在property_service出現(xiàn)異常，手動重新執(zhí)行，需先刪除共享文件"dev/__properties__"。

顯示系統(tǒng)設(shè)置的屬性：

手動設(shè)置屬性：

• 本篇主要記錄移植Android Property機(jī)制過程以及對其原理的簡要分析，Property可實現(xiàn)多進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交互功能。
• Property機(jī)制主要使用了socket、mmap和二叉樹的技巧，學(xué)習(xí)其整體的設(shè)計可為后續(xù)工作開發(fā)增加知識儲備。

最后

用心感悟，認(rèn)真記錄，寫好每一篇文章，分享每一框干貨。愿每一篇文章不負(fù)自己，不負(fù)看客！文章所有實現(xiàn)代碼，均可在后臺發(fā)送關(guān)鍵字獲取。

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