Android Telephony分析(七) ---- 接口扩展(异步转同步)

本文是基于上一篇《Android Telephony分析(六) —- 接口扩展(实践篇)》来写的。
上一篇介绍的接口扩展的方法需要实现两部分代码：
1. 从APP至RIL，发送请求；
2. 从RIL至APP，上报结果。

由于这是一个异步请求，所以两部分流程都不能少，导致流程过于复杂。
而本文的目的就是为了将异步请求转换成同步请求，节省第二部分“上报结果”的流程，从而简化整个接口扩展的流程和代码量。（当然，虽然《Android Telephony分析(六) —- 接口扩展(实践篇)》代码流程复杂了些，但是它综合较多的知识点，其自身的价值还是有的。）

1. 具体的代码实现
1.1 扩展CommandsInterface接口

同《Android Telephony分析(六) —- 接口扩展(实践篇)》1.1小节。
1.2 扩展PhoneInternalInterface接口

同《Android Telephony分析(六) —- 接口扩展(实践篇)》1.2小节。
假如现在Phone.java (frameworks\opt\telephony\src\java\com\android\internal\telephony)中已有两个可用的接口：

    @Override
    public void setValueToModem(int input,Message resp){
        mCi.setValueToModem(input,resp);
    }

    @Override
    public void getValueFromModem(Message resp){
        mCi.getValueFromModem(resp);
    }

1.3 扩展ITelephony接口

先在ITelephony.aidl(frameworks\base\telephony\java\com\android\internal\telephony)中新增接口：

boolean setValueToModem (int input);
String getValueFromModem();

请注意，此时接口的返回值已不再是void。
在PhoneInterfaceManager.java (packages\services\telephony\src\com\android\phone)中实现该接口：

    @Override
    public String getValueFromModem() {
        //本小节的最后会讲解sendRequest()方法
        String value = (String)sendRequest(CMD_GET_VALUE,null);
        return value;
    }

    @Override
    public boolean setValueToModem(int input) {
        Boolean success = (Boolean)sendRequest(CMD_SET_VALUE,input);
        return success;
    }

同时需要定义四个消息：

    private static final int CMD_GET_VALUE = 100;
    private static final int EVENT_GET_VALUE_DONE = 101;
    private static final int CMD_SET_VALUE = 102;
    private static final int EVENT_SET_VALUE_DONE = 103;

以及在内部类MainThreadHandler的handleMessage()方法中添加对这四个消息的处理：

//发送get请求时的处理
case CMD_GET_VALUE:
    request = (MainThreadRequest) msg.obj;
    //将在sendRequest()方法中创建的MainThreadRequest对象封装进新的Message中。
    onCompleted = obtainMessage(EVENT_GET_VALUE_DONE, request);
    //在这里调用Phone中的接口
    mPhone.getValueFromModem(onCompleted);
    break;

//对于get请求modem返回结果的处理
case EVENT_GET_VALUE_DONE:
    ar = (AsyncResult) msg.obj;
    //取出发送请求时创建的MainThreadRequest对象
    request = (MainThreadRequest) ar.userObj;
    //如果没有出现异常且返回的结果不为空
    if (ar.exception == null && ar.result != null) {
        request.result = ar.result;// String
    } else {
        //get请求出现异常，返回默认值
        request.result = "";
        if (ar.result == null) {
            loge("getValueFromModem: Empty response");
        } else if (ar.exception instanceof CommandException) {
            loge("getValueFromModem: CommandException: " +
                    ar.exception);
        } else {
            loge("getValueFromModem: Unknown exception");
        }
    }
    synchronized (request) {
        //唤醒所有正在等待该对象的线程,退出wait的状态
        request.notifyAll();
    }
    break;

//get请求，同理
case CMD_SET_VALUE:
    request = (MainThreadRequest) msg.obj;
    onCompleted = obtainMessage(EVENT_SET_VALUE_DONE, request);
    mPhone.setValueToModem((Integer) request.argument, onCompleted);
    break;

case EVENT_SET_VALUE_DONE:
    ar = (AsyncResult) msg.obj;
    request = (MainThreadRequest) ar.userObj;
    if (ar.exception == null) {
        request.result = true;
    } else {
        request.result = false;
        if (ar.exception instanceof CommandException) {
            loge("setValueToModem: CommandException: " + ar.exception);
        } else {
            loge("setValueToModem: Unknown exception");
        }
    }
    synchronized (request) {
        request.notifyAll();
    }
    break;

在PhoneInterfaceManager.java中的代码是本文的核心。在sendRequest()方法中会进入死循环，调用object.wait()强行阻塞线程，直到modem返回结果上来后，object的notifyAll()才停止，最后直接把结果返回给APP，所以这就是将异步请求强行转换成同步的解决方案。
sendRequest()方法是android原生的，不用我们添加代码：

    /**
     * Posts the specified command to be executed on the main thread,
     * waits for the request to complete, and returns the result.
     */
    private Object sendRequest(int command, Object argument, Integer subId) {
        if (Looper.myLooper() == mMainThreadHandler.getLooper()) {
            throw new RuntimeException("This method will deadlock if called from the main thread.");
        }
        //创建Request对象
        MainThreadRequest request = new MainThreadRequest(argument, subId);
        Message msg = mMainThreadHandler.obtainMessage(command, request);
        msg.sendToTarget();

        //锁住request对象
        synchronized (request) {
            //进入死循环
            while (request.result == null) {
                try {
                    //让线程进入等待状态，直到它被notifyAll唤醒
                    request.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    //就算异常也不退出，不return。
                }
            }
        }
        return request.result;
    }
    //其中MainThreadRequest只是一个普通的内部类，不是线程。
    //所以上面request.wait()调用的时Object类wait()方法。
    private static final class MainThreadRequest {
        /** The argument to use for the request */
        public Object argument;
        /** The result of the request that is run on the main thread */
        public Object result;
        // The subscriber id that this request applies to. Defaults to
        // SubscriptionManager.INVALID_SUBSCRIPTION_ID
        public Integer subId = SubscriptionManager.INVALID_SUBSCRIPTION_ID;

        public MainThreadRequest(Object argument) {
            this.argument = argument;
        }

        public MainThreadRequest(Object argument, Integer subId) {
            this.argument = argument;
            if (subId != null) {
                this.subId = subId;
            }
        }
    }

接着在TelephonyManager.java (frameworks\base\telephony\java\android\telephony)中封装Phone Service的方法：

    /**@hide*/
    public String getValueFromModem() {
        try {
            ITelephony telephony = getITelephony();
            if (telephony != null)
                return telephony.getValueFromModem();
        } catch (RemoteException ex) {
            Rlog.e(TAG, "getValueFromModem RemoteException", ex);
        } catch (NullPointerException ex) {
            Rlog.e(TAG, "getValueFromModem NPE", ex);
        }
        return "";
}

    /**@hide*/
    public boolean setValueToModem(int input) {
        try {
            ITelephony telephony = getITelephony();
            if (telephony != null)
                return telephony.setValueToModem(input);
        } catch (RemoteException ex) {
            Rlog.e(TAG, "setValueToModem RemoteException", ex);
        } catch (NullPointerException ex) {
            Rlog.e(TAG, "setValueToModem NPE", ex);
        }
        return false;
    }

整个过程的时序图如下：

2. APP如何使用接口

在APP中可以这样调用并调试接口：

//set值
boolean setResult = TelephonyManager.getDefault().setValueToModem(1);
//get值
String getResult = TelephonyManager.getDefault().getValueToModem();

在APP侧来看，确实简单省事了很多，调用接口就可以马上得到返回值，但是有点需要注意的是，为了防止这种接口阻塞主线程，所以最好在子线程中调用这类接口。
3. 总结

将异步请求转换成同步请求，紧紧依赖着Object类的wait和notifyAll方法才能实现。当然Android代码中不仅仅只有PhoneInterfaceManager.java这个地方使用了这种方法，高通也实现了类似的代码提供API给APP侧调用，进而可以动态修改某些NV的值，这里只能点到为止。最后附上wait和notifyAll方法的详解：
void wait() ：
导致线程进入等待状态，直到它被其他线程通过notify()或者notifyAll唤醒。该方法只能在同步方法中调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。
void notifyAll() ：
解除所有那些在该对象上调用wait方法的线程的阻塞状态。该方法只能在同步方法或同步块内部调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。

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