OpenHarmony系统之Service代码一键生成工具介绍

作者：苟晶晶

前言

当开发者为OpenHarmony系统框架开发某些功能时，有时需要将这个功能包装成一个独立的服务进程运行在系统中，为了其它应用进程能够调用此服务，开发人员需要基于系统IPC通信框架编写一套远程接口调用实现。实现Service远程调用接口需要开发人员熟悉IPC通信框架，了解proxy/stub的继承与实现方式，掌握C++类型转为MessageParcel数据包的各种API方法，有一定的学习成本。而Service代码生成工具能够帮助使用者生成框架代码，提升开发效率。用户只需提供一个定义远程方法的.h头文件，工具会自动生成整个Service框架的代码，包含Ability注册、proxy/stub类实现、MessageParcel数据包构造、Service子系统编译及开机自启动相关配置文件。

1.工具原理

Service框架代码生成工具包含工具入口、工具框架、公共模块、运行环境、系统平台。其中，工具入口描述调用Service框架代码生成工具的入口方式，支持命令行调用、VS Code插件（即VS插件）调用，从而可以根据开发环境的不同，采用相对应的调用Service框架代码生成工具的入口方式，实现Service框架代码生成工具的入口多样性，便于调用Service框架代码生成工具。工具框架包含C语法解析器、代码生成器两部分，C语法解析器支持包括但不限于对class、function、properties、parameter等内容的解析，代码生成器支持包括但不限于对proxy、stub、service、interface等服务框架代码的生成。公共模块描述通用的、在不同部分均会使用的公共接口与模块，可以包括通用的正则校验、类型映射、代码模板、文件操作等模块，运行环境描述Service框架代码生成工具运行的环境，包括Nodejs与Python/ target=_blank class=infotextkey>Python，由于Nodejs本身具有跨平台性特点，故Service框架代码生成工具可以在windows、linux、mac、OpenHarmony等不同系统平台灵活使用，Service框架代码生成工具的运行环境另一部分是python，针对不同平台做python适配，Service框架代码生成工具即可实现跨平台使用。

架构图

2.使用说明

环境

visual studio code 版本需1.62.0及以上。

步骤

1、 打开VS Code，在左侧边栏中选择插件安装。

2、 在应用商店搜索service-gen插件，再单击安装。

3、 安装完成后就会在VS Code的插件管理器中能看到service-gen这个插件了。

4、 在VS Code中找到需要转换的.h文件，待转换的.h文件内容如下所示：

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

namespace OHOS {
    namespace Example {
    /**
     * @brief service服务，提供IPC调用接口
     * @ServiceClass
     */
        class test {
        public:
            int testFunc(int v1, int v2, bool v3);
        };
    }  // namespace Example
}  // namespace OHOS
#endif  // TEST_H

5、 右键单击.h文件，选择“ Service Generate Frame”选项。

6、 工具打开 Service Generate Frame窗口，.h文件选择框默认填写被操作的.h文件的绝对路径；输出路径选择框默认填写.h文件所在文件夹路径，可修改为任意路径；serviceID范围是1-16777215之间的整数，超出范围会提示错误，填入正确的serviceID，然后点击ok。

7、 转换成功后，在输出路径下生成service框架代码文件。

输出文件说明

service工具生成文件说明如下图所示：

其中消息调用流程为：

1. 服务端实现SystemAbility接口OnStart()，将自己的serviceId注册到SystemAbility Manager管理类。
2. 客户端根据serviceId向SystemAbility Manager管理类获取该service的proxy对象。
3. 客户端使用proxy对象调用服务端的远程接口。
4. proxy将客户端传入的c++参数打包成消息数据，通过系统提供的dbinder进程间通信能力发送到服务端进程。
5. 服务端OnRemoteRequest()接收到远程调用消息，根据消息id分发给不同的innerFunction()处理。
6. 服务端innerFunction()将远程消息数据包还原成C/C++参数，传入业务入口方法供业务开发人员处理。

3.集成说明

本集成说明针对的是OpenHarmony 3.2release系统，其他系统可能存在差别，开发者可自行调试修改。

修改编译文件

1. 修改testservice/BUILD.gn文件，将utils/native 改为 commonlibrary/c_utils，将samgr_standard改为samgr。修改后的BUILD.gn文件内容如下所示：

   import("//build/ohos.gni")
   
   ohos_shared_library("testservice") {
     sources = [
       "//testservice/src/i_test_service.cpp",
       "//testservice/src/test_service_stub.cpp",
       "//testservice/src/test_service.cpp"
     ]
     include_dirs = [
       "//testservice/include",
       "//testservice/interface",
       "//commonlibrary/c_utils/base/include"
     ]
   
     deps = [
       "//base/startup/syspara_lite/interfaces/innerkits/native/syspara:syspara",
       "//commonlibrary/c_utils/base:utils",
     ]
   
     external_deps = [
       "hiviewdfx_hilog_native:libhilog",
       "ipc:ipc_core",
       "safwk:system_ability_fwk",
       "samgr:samgr_proxy",
       "startup_l2:syspara",
     ]
   
     part_name = "testservice_part"
     subsystem_name = "testservice"
   }
   
   ohos_executable("testclient") {
       sources = [
       "//testservice/src/i_test_service.cpp",
       "//testservice/src/test_service_proxy.cpp",
       "//testservice/src/test_client.cpp"
     ]
   
     include_dirs = [
       "//testservice/include",
       "//testservice/interface",
       "//commonlibrary/c_utils/base/include"
     ]
   
     deps = [
       "//commonlibrary/c_utils/base:utils",
     ]
   
     external_deps = [
       "hiviewdfx_hilog_native:libhilog",
       "ipc:ipc_core",
       "samgr:samgr_proxy",
     ]
   
     part_name = "testservice_part"
     subsystem_name = "testservice"
   }
   

2. 修改testservice/bundle.json文件，将"name": “@ohos/testservice"修改为 “name”: “@ohos/testservice_part”；将"samgr_standard"改为"samgr”，“utils_base"修改为"c_utils”；修改的bundle.json文件内容如下所示：

   {
       "name": "@ohos/testservice_part",
       "description": "system ability framework test",
       "homePage": "https://gitee.com/",
       "version": "3.1",
       "license": "Apache License 2.0",
       "repository": "",
       "publishAs": "code-segment",
       "segment": {
           "destPath": "testservice"
       },
       "dirs": {},
       "scripts": {},
       "component": {
           "name": "testservice_part",
           "subsystem": "testservice",
           "adapted_system_type": [
               "standard"
           ],
           "rom": "2048KB",
           "ram": "~4096KB",
           "deps": {
               "components": [
                   "hiviewdfx_hilog_native",
                   "ipc",
                   "samgr",
                   "c_utils",
                   "safwk",
                   "startup_l2"
               ],
               "third_party": [ "libxml2" ]
           },
           "build": {
               "sub_component": [
                   "//testservice:testservice",
                   "//testservice/sa_profile:testservice_sa_profile",
                   "//testservice:testclient",
                   "//testservice/etc:test_service_init"
               ],
               "inner_kits": [
               ],
               "test": [
               ]
           }
       }
   }
   

修改系统公共文件

基本配置

1. 服务配置

   foundation/systemabilitymgr/samgr/interfaces/innerkits/samgr_proxy/include/system_ability_definition.h增加以下两行(ID说明： TEST_SERVICE_ID值与用户指定的ID一致；TEST_SERVICE_ID宏值定义必须为这个，因为代码中使用的就是这个)

   TEST_SERVICE_ID                                = 9016,
   {TEST_SERVICE_ID, "testservice" },
   

2. 子系统配置

   build/subsystem_config.json

   增加以下内容

   "testservice": {
   "path":"testservice",
   "name": "testservice"
    }
   

3. 产品配置，如rk3568

   vendor/hihope/rk3568/config.json

   增加以下内容

   {
     "subsystem": "testservice",
     "components": [
       {
         "component": "testservice_part",
         "features": []
       }
     ]
   }
   

   注意：若用户需要配置selinux相关配置，则将开关改为true，再根据自身需求进行相关配置

selinux安全配置

1. testservice/etc/sample_service.cfg

   "secon" : "u:r:testservice:s0"
   

2. base/security/selinux/sepolicy/base/public/service_contexts

   9016                 u:object_r:sa_testservice:s0
   

3. base/security/selinux/sepolicy/base/public/service.te

   type sa_testservice, sa_service_attr;
   

4.示例演示

服务端修改

test_service.cpp
在testservice/src/test_service.cpp注释“// TODO: Invoke the business implementation”处添加各个接口的服务端实现代码。本例实现一个简单的加减法，服务端代码如下所示：

int testService::testFunc(int v1, int v2, bool v3)
{
    // TODO: Invoke the business implementation
    int ret = 0;
    printf("service test begin rn");
    if (v3) {
        printf("service test v3 = truern");
        ret = v1 + v2;
    } else {
        printf("service test v3 = false rn");
        ret = v1 - v2;
    }
    printf("service test end rn");
    return ret;
}

远程方法的参数包装已在生成代码test_service_stub.cpp中统一处理，开发人员无需关注

客户端修改

test_client.cpp 为自动生成的客户端样例代码。编译烧录后，会在/system/bin/目录下生成可执行程序test_client
在testservice/src/test_client.cpp的mAIn函数中使用proxy对象进行远程方法调用，参考注释示例。本例实现一个简单的加减法，客户端代码如下所示：

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("---functest begin---rn");
    auto proxy = getRemoteProxy();
    uint32_t result = 0;
    // TODO: Invoke remote method by proxy
    result = proxy->testFunc(8, 5, false);
    printf("result is : %urn", result);
    printf("---functest end---rn");

    IPCSkeleton::JoinWorkThread();
    return 0;
}

远程方法的参数包装已在生成代码test_service_proxy.cpp中统一处理，开发人员无需关注

编码完成后，执行镜像编译命令

./build.sh --product-name 产品名

若编译rk3568开发板，则执行

./build.sh --product-name rk3568

运行

将编译好的镜像烧录到开发板后，使用hdc_std shell登录开发板。
查看服务端进程是否已正常启动

ps -ef | grep testservice
system         682     1 0 08:00:08 ?     00:00:00 testservice_sa  --- 服务进程已正常运行

如下图所示:

运行客户端

/system/bin/testclient 

运行结果如下所示：

---functest begin---
result is : 3
---functest end---

(客户端具体执行哪些远程调用方法请在test_client.cpp的main方法中实现)

总结

service生成工具是一个开源项目，我们欢迎有兴趣的开发者试用该工具，并提出宝贵的改进意见，我们将继续不断优化和完善该工具软件。我们相信，该工具会成为OpenHarmony生态圈中一个有用的补充。