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21认识软硬整合设计样式.doc

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21认识软硬整合设计样式.doc

21.认识软硬整合设计样式认识软硬整合设计样式以Android的Binder机制为例By高焕堂一、简介Android的Binder机制Android的Binder机制是Android应用框架ApplicationFramework里的重要机制。此机制用来系结Bind不同的Service,并进行跨进程IPC的远距沟通。这个机制Mechanism配上Binder.java等抽象类别,就融入于Android应用框架里,为Android上的千千万万应用程序提供远距沟通的管理及服务。本文将从高焕堂的MB样式和CPU样式来认识Android这个重要机制。一方面,从样式看出Android机制的特性另一方面,藉由Android实际情境深刻体会MB与CPU样式的真谛,将来就可以将这两个样式应用于自己开发的应用框架或其它设计上。二、高焕堂的「软硬整合设计样式Pattern」于2007年4月12日,我在北京.中关村进行专题演讲时,提出十个主要的软硬整合设计样式可以到www.umlchina.com网站下载笔者于北京中关村的演讲稿和录音档案。讲题是如何提升软件设计力。其中的第7和第8个样式为7MBpatternIntent降低adapter间之相依姓。Force1系统经常需要与其它系统沟通。Force2adapter是壁虎的尾巴,会随system而PnP。Force3在PnP掉adapter时,经常牵动多个其它adapter。Solution设计adapter的共同adapter。Consequences此共同adapter就是一个软件主机板softwareMB,而小adapter就成为它的端口port。图1软件主机板softwareMB是整合核心8CPUpatternIntent统一管理整合性的法则rule。Force1各系统经常需要提供整体性的数据给它的使用者user,其整合性之法则常分散于各系统里。Force2为了维持整体和谐,需要对整合性法则进行统一管理。Solution设计一个系统,它代表整体whole而负责协调其它系统,确保完整性和实时性。Consequences此系统就是一个softwareCPU,成为整体的决策中心,它也很容易PnP它来面对法则的迅速变化。图2软件CPU是决策核心虽然CPU用来协调与控制其它系统如A、P、.等系统,但就MB而言,CPU也是一个System,只是其角色和任务较特殊而已。三、藉由上述样式来理解Binder机制在Binder机制里,除了众多Service之外,还有两个重要的组件,就是ServiceManager和BinderKernelDriver简称BinderKernel。其中,BinderKernel提供许多界面如IServiceManager给各Service使用,它扮演着MB的角色。而ServiceManager扮演CPU角色。虽然ServiceManager用来协调与控制其它服务如A、P、.等服务,但就BinderDriver而言,ServiceManager也是一个Service,只是其角色和任务较特殊而已。四、AndroidsBinder机制的运作逻辑Step1.手机启动时,ServiceManager先向BinderDriver登记就像将CPU插到MB一样。Step2.BinderDriver将它即ServiceManager视为第0个服务,于是诞生一个服务Handle0来对应到它。图3Step3.ServiceA向BinderDriver取得Handle0的界面IServiceManager。图4Step4.ServiceA呼叫IServiceManager接口的addService,将自己登录进去。此时,BinderDriver会诞生一个新Handle1来对应它并且告知ServiceManager。图5Step5.ServiceP呼叫IServiceManager接口的getService函数,要求连结ConnectorBind到特定的Service。此时,ServiceManager就将Handle1传给ServiceP,如下图6Step6.于是,ServiceP与ServiceA就连结起来了。五、结语上述的BinderDriver是整合核心,相当于主机板MB,合乎MB样式之本意。而ServiceManager是决策核心,相当于CPU,合乎CPU样式之本意。如此,至少有两种益处1.当一个复杂系统的整合核心与决策核心很明显时,其复杂度就能大幅下降。2.当一个软件系统的整合核心与决策核心很明显时,其架构很类似硬件的基本架构,有效促进软硬架构的整合,是软硬整合设计的基础。

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