• iOS进程间通信之CFMessagePort

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    iOS系统是出了名的封闭，每个应用的活动范围被严格地限制在各自的沙盒中。尽管如此，iOS还是提供了若干进程间通信机制，CFMessagePort就是其中之一。

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    iOSCFMessagePort

     
    iOS系统是出了名的封闭，每个应用的活动范围被严格地限制在各自的沙盒中。尽管如此，iOS还是提供了若干进程间通信机制，CFMessagePort就是其中之一。
     
    从类名可以看出，CFMessagePort属于Core Foundation层的东西，其实现部分是开源的，代码在可以在苹果的开源代码库中找到。
     
    使用方式
    1、消息接收者
    CFMessagePort端口消息的接收者需要实现以下功能：
     
    1.1 注册监听
    消息接收者需要通过以下方式注册消息监听：
    1. -(void)startListenning 
    2. { 
    3.   if (0 != mMsgPortListenner && CFMessagePortIsValid(mMsgPortListenner)) 
    4.   { 
    5.       CFMessagePortInvalidate(mMsgPortListenner); 
    6.   } 
    7.     mMsgPortListenner = CFMessagePortCreateLocal(kCFAllocatorDefault,CFSTR(LOCAL_MACH_PORT_NAME),onRecvMessageCallBack, NULL, NULL); 
    8.     CFRunLoopSourceRef source = CFMessagePortCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, mMsgPortListenner, 0); 
    9.     CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source, kCFRunLoopCommonModes); 
    10.     NSLog(@"start listenning"); 
    11. } 
     
    其中LOCAL_MACH_PORT_NAME的定义为：
    1. #define LOCAL_MACH_PORT_NAME    "com.wangzz.demo" 
     
    经过查看源码发现，CFMessagePort实际上是通过mach port实现的。Mach port是iOS系统提供的基于端口的输入源，可用于线程或进程间通讯。而Runloop支持的输入源类型中就包括基于端口的输入源，因此可以使用Runloop做为CFMessagePort端口源事件的监听者。
     
    上述代码有几点需要说明：
    1. 通过CFMessagePortCreateLocal可以创建一个本地CFMessagePortRef对象
    2. CFMessagePort对象是靠一个字符串来唯一标识的，这一点非常重要，在这里字符串是由宏LOCAL_MACH_PORT_NAME定义的；
    3. 创建CFMessagePort对象的同时设置了端口源事件的回调函数onRecvMessageCallBack，用于处理端口源事件；
    4. 将创建的对象作为输入源添加到Runloop中，从而实现对端口源事件的监听，当Runloop收到对应的端口源事件时，会调用上一步中指定的回调芳芳；
     
    1.2 实现回调方法
    回调函数为CFMessagePortCallBack类型，其定义部分为： 
    1. typedef CFDataRef (*CFMessagePortCallBack) ( 
    2.    CFMessagePortRef local, 
    3.    SInt32 msgid, 
    4.    CFDataRef data, 
    5.    void *info 
    6. ); 
     
    各个参数的含义为：
    CFMessagePortRef local：当前接收消息的CFMessagePortRef对象。
     
    SInt32 msgid：这个字段非常有用，用于标识消息。如果通信双方进程约定号每个msgid对应的数据结构，即可实现较为复杂的通信。
     
    CFDataRef data：通信的真正数据部分。
     
    void *info：为使用CFMessagePortCreateLocal方法创建port端口时指定的CFMessagePortContext对象的info字段，通常为空。
     
    该回调方法可以返回一个CFDataRef类型的数据给port消息的发送者，以实现有效的双方通信，这一点也非常重要。
     
    我的回调函数onRecvMessageCallBack的实现：
    1. CFDataRef onRecvMessageCallBack(CFMessagePortRef local,SInt32 msgid,CFDataRef cfData, void*info) 
    2. { 
    3.     NSLog(@"onRecvMessageCallBack is called"); 
    4.     NSString *strData = nil; 
    5.     if (cfData) 
    6.     { 
    7.           const UInt8  * recvedMsg = CFDataGetBytePtr(cfData); 
    8.       strData = [NSString stringWithCString:(char *)recvedMsg encoding:NSUTF8StringEncoding]; 
    9.         /** 
    10.           
    11.          实现数据解析操作 
    12.           
    13.          **/ 
    14.  
    15.         NSLog(@"receive message:%@",strData); 
    16.     } 
    17.  
    18.     //为了测试，生成返回数据 
    19.     NSString *returnString = [NSString stringWithFormat:@"i have receive:%@",strData]; 
    20.     const char* cStr = [returnString UTF8String]; 
    21.   NSUInteger ulen = [returnString lengthOfBytesUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; 
    22.     CFDataRef sgReturn = CFDataCreate(NULL, (UInt8 *)cStr, ulen); 
    23.  
    24.     return sgReturn; 
    25. } 
     
    该方法实现的较为简单，解析约定的数据（测试代码中约定传送的是string）,为了测试，同时生成一个CFDataRef数据返回给port消息的发送者。
     
    1.3 取消端口监听
    可以通过如下方式取消对port端口的监听：
    1. - (void)endLisenning 
    2. { 
    3.     CFMessagePortInvalidate(mMsgPortListenner); 
    4.     CFRelease(mMsgPortListenner); 
    5. } 
     
    CFMessagePortInvalidate会停止port消息的发送和接收操作，而只有调用了CFRelease，CFMessagePortRef对象才真正的被释放掉。
     
    2、消息发送者
    发送部分代码如下：
    1. -(NSString *)sendMessageToDameonWith:(id)msgInfo msgID:(NSInteger)msgid 
    2. { 
    3.     // 生成Remote port 
    4.     CFMessagePortRef bRemote = CFMessagePortCreateRemote(kCFAllocatorDefault, CFSTR(MACH_PORT_REMOTE)); 
    5.     if (nil == bRemote) { 
    6.         NSLog(@"bRemote create failed"); 
    7.         return nil; 
    8.     } 
    9.  
    10.     // 构建发送数据（string） 
    11.     NSString    *msg = [NSString stringWithFormat:@"%@",msgInfo]; 
    12.     NSLog(@"send msg is :%@",msg); 
    13.     const char *message = [msg UTF8String]; 
    14.     CFDataRef data,recvData = nil; 
    15.     data = CFDataCreate(NULL, (UInt8 *)message, strlen(message)); 
    16.  
    17.     // 执行发送操作 
    18.     CFMessagePortSendRequest(bRemote, msgid, data, 0, 100 , kCFRunLoopDefaultMode, &recvData); 
    19.     if (nil == recvData) { 
    20.         NSLog(@"recvData date is nil."); 
    21.         CFRelease(data); 
    22.         CFMessagePortInvalidate(bRemote); 
    23.         CFRelease(bRemote); 
    24.         return nil; 
    25.     } 
    26.  
    27.     // 解析返回数据 
    28.     const UInt8  * recvedMsg = CFDataGetBytePtr(recvData); 
    29.     if (nil == recvedMsg) { 
    30.         NSLog(@"receive date err."); 
    31.         CFRelease(data); 
    32.         CFMessagePortInvalidate(bRemote); 
    33.         CFRelease(bRemote); 
    34.         return nil; 
    35.     } 
    36.  
    37.     NSString    *strMsg = [NSString stringWithCString:(char *)recvedMsg encoding:NSUTF8StringEncoding]; 
    38.     NSLog(@"%@",strMsg); 
    39.  
    40.     CFRelease(data); 
    41.     CFMessagePortInvalidate(bRemote); 
    42.     CFRelease(bRemote); 
    43.     CFRelease(recvData); 
    44.  
    45.     return strMsg; 
    46. } 
     
    其中MACH_PORT_REMOTE的定义为：
    1. #define MACH_PORT_REMOTE    "com.wangzz.demo" 
     
    发送消息时要相对简单，首先通过CFMessagePortCreateRemote生成一个Remote的CFMessagePortRef，这里需要注意的是CFMessagePortCreateRemote时传入的字符串唯一标识MACH_PORT_REMOTE必须和消息接收者创建local的CFMessagePortRef时使用的字符串唯一标识是同一个！
     
    通过查看源码发现，CFMessagePortCreateRemote会根据MACH_PORT_REMOTE定义的字符串为唯一标识获取消息接收者通过CFMessagePortCreateLocal使用相同字符串创建的底层mach port端口，从而实现向消息接收者发送信息。
     
    如果消息接收者还没有创建或者通过CFMessagePortCreateLocal创建local端口失败时，想要通过CFMessagePortCreateRemote去创建remote端口肯定是失败的。
     
    说明
    1. 很遗憾的是，在iOS7及以后系统中，CFMessagePort的通信机制不再可用。
     
    在使用CFMessagePortCreateLocal/CFMessagePortCreateRemote创建CFMessagePortRef对象时会失败，官方文档中是这么说的：
    This method is not available on iOS 7 and later—it will return NULL and log a sandbox violation in syslog. See Concurrency Programming Guide for possible replacement technologies. 
     
    2. CFMessagePort只能用于本地进程通信。
     
    3. CFMessagePort是基于mach port端口的通信方式，不但可以用于进程通信，也可以用于线程间通信，只是线程间通信有了GCD和Cocoa提供的原生方法，已经能很方便的实现了，没必要再使用CFMessagePort。
     
    4. 进程通信使用场景
     
    iOS系统多任务机制，使得进程间通信基本都只能用于越狱开发。常用的场景是前端有一个UI程序用于界面展示，后端有一个daemo精灵程序用于任务处理。
     
    demo工程
    特地做了了个demo工程，以便更好地演示CFMessagePort的使用，可以到CSDN下载。
     
    为了模拟进程间通信场景，我将消息接收进程CFMessagePortReceive做成了能够后台播放音乐的程序，以便其切到后台后能继续存活。
     
    由于CFMessagePort不再支持iOS7及以后系统，本demo实在iOS6系统上测试的。
     
    demo使用方式：
    1. CFMessagePortReceive启动后，点击Start Listenning创建CFMessagePort接口并开始监听port消息，然后将CFMessagePortReceive切到后台；
     
    2. 启动CFMessagePortSend程序，在输入框中写入内容，点击发送按钮即可和CFMessagePortReceive通信。
     
    3. MessagePort通信过程中会有日志输出，可以使用以下方式查看日志：
     
    1. 真机
    选择：Xcode->Window->Organizer->Devices，然后选中窗口左侧当前设备的Console窗口查看。
     
    2. 模拟器
    选择：模拟器->调试->打开系统日志，或者直接使用快捷键?/直接打开系统控制台查看日志。
     
    参考文档：
     
     
     
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