2014-08-13 在Android中使用OSGi框架(Knopflerfish)

OSGi是用Java实现的一个模块化服务平台。每个模块被称之为Bundle，可以提供服务，也可以在不重启OSGi框架的情况下被安装或卸载。Knopflerfish是一个完全开源的OSGi R4.2标准的实现。
Android能够无缝的集成现有的Java代码，尽管使用的是与现有java字节码格式不兼容的虚拟机Dalvik，但是它可以轻松的将现有的jar文件和类转换为Android使用的Dalvik字节码格式。由于OSGi框架自身和Bundle都只是普通的jar文件，所以他们都应该可以在Android上运行。事实上，大多数时候是没问题的。
注意：这里只是如何在Android中嵌入OSGi系列文章的第一部分
如果只是想让OSGi框架在Android上跑起来，那么只需要编译Knopflerfish的Android版本，复制到设备上，然后就可以通过命令行启动起来了（见上一篇文章和这里）。
现在来看看如何将Knopflerfish和一系列Bundle嵌入到Android应用中，并且从应用中启动和管理OSGi框架和Bundle。
通过代码启动OSGi大概需要下面这几个步骤：
1.创建framework实例（通过framework factory）
2.初始化framework
3.设置initlevel，并启动/安装 bunldes
4.为所有的initlevel重复前述步骤
5.设置startlevel
6.启动framework
嵌入Framework
现在创建一个Android应用，包含一个Actviity。然后在app中引入framework.jar，这样就可以通过一个FrameworkFactory创建OSGi的framework实例了。
1
import org.knopflerfish.framework.FrameworkFactoryImpl;
2
import org.osgi.framework.BundleException;
3
import org.osgi.framework.launch.Framework;
4
import org.osgi.framework.launch.FrameworkFactory;
5
...
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private Framework mFramework;
7
...
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Dictionary fwprops = new Hashtable();
9
// add any framework properties to fwprops
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FrameworkFactory ff = new FrameworkFactoryImpl();
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mFramework = ff.newFramework(fwprops);
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try {
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    mFramework.init();
14
} catch (BundleException be) {
15
    // framework initialization failed
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}
Copied!
引入的jar文件不需要dex化，后面build的时候会自动完成这一步的。
Bundle文件dex化
现在bundle的jar文件可以被添加到应用中了，可以作为raw资源放在res/raw下面，也可以放在assets/bunldes。后面这种方式有一个优势：不需要被重命名，而且res资源的名字数量是有限的。
Bundle的jar文件需要被转换成dex格式，下面这个简单的脚本可以完成这件事：
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dexify() {
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    for f in $*; do
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        tmpdir="`mktemp -d`"
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        tmpfile="${tmpdir}/classes.dex"
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        dx --dex --output=${tmpfile} ${f}
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        aapt add ${f} ${tmpfile}
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        rm -f ${tmpfile}
8
        rmdir ${tmpdir}
9
    done
10
}
Copied!
然后就可以通过命令dexify assets/bundles/*将bundles转换为dex文件。如果是按照Knopflerfish的教程编译的Knopflerfish，那么不需要将这些bundle的jar文件dex化，但是必须从knopflerfish的framework.jar文件中去掉classes.dex。
安装、启动Bundles
下面这段代码可以帮助启动bundle，并设置initlevel/startlevel。
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private void startBundle(String bundle) {
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    Log.d(TAG, "starting bundle " + bundle);
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    InputStream bs;
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    try {
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        bs = getAssets().open("bundles/" + bundle);
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    } catch (IOException e) {
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        Log.e(TAG, e.toString());
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        return;
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    }
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​
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    long bid = -1;
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    Bundle[] bl = mFramework.getBundleContext().getBundles();
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    for (int i = 0; bl != null && i < bl.length; i++) {
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        if (bundle.equals(bl[i].getLocation())) {
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            bid = bl[i].getBundleId();
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        }
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    }
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​
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    Bundle b = mFramework.getBundleContext().getBundle(bid);
20
    if (b == null) {
21
        Log.e(TAG, "can't start bundle " + bundle);
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        return;
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    }
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​
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    try {
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        b.start(Bundle.START_ACTIVATION_POLICY);
27
        Log.d(TAG, "bundle " + b.getSymbolicName() + "/" + b.getBundleId() + "/"
28
                + b + " started");
29
    } catch (BundleException be) {
30
        Log.e(TAG, be.toString());
31
    }
32
​
33
    try {
34
        bs.close();
35
    } catch (IOException e) {
36
        Log.e(TAG, e.toString());
37
    }
38
}
39
​
40
private void installBundle(String bundle) {
41
    Log.d(TAG, "installing bundle " + bundle);
42
    InputStream bs;
43
    try {
44
        bs = getAssets().open("bundles/" + bundle);
45
    } catch (IOException e) {
46
        Log.e(TAG, e.toString());
47
        return;
48
    }
49
​
50
    try {
51
        mFramework.getBundleContext().installBundle(bundle, bs);
52
        Log.d(TAG, "bundle " + bundle + " installed");
53
    } catch (BundleException be) {
54
        Log.e(TAG, be.toString());
55
    }
56
​
57
    try {
58
        bs.close();
59
    } catch (IOException e) {
60
        Log.e(TAG, e.toString());
61
    }
62
}
63
​
64
private void setStartLevel(int startLevel) {
65
    ServiceReference sr = mFramework.getBundleContext()
66
        .getServiceReference(StartLevel.class.getName());
67
    if (sr != null) {
68
        StartLevel ss =
69
            (StartLevel)mFramework.getBundleContext().getService(sr);
70
        ss.setStartLevel(startLevel);
71
        mFramework.getBundleContext().ungetService(sr);
72
    } else {
73
        Log.e(TAG, "No start level service " + startLevel);
74
    }
75
}
76
​
77
private void setInitlevel(int level) {
78
    ServiceReference sr = mFramework.getBundleContext()
79
        .getServiceReference(StartLevel.class.getName());
80
    if (sr != null) {
81
        StartLevel ss =
82
            (StartLevel)mFramework.getBundleContext().getService(sr);
83
        ss.setInitialBundleStartLevel(level);
84
        mFramework.getBundleContext().ungetService(sr);
85
        Log.d(TAG, "initlevel " + level + " set");
86
    } else {
87
        Log.e(TAG, "No start level service " + level);
88
    }
89
}
Copied!
现在可以安装并启动bundle了
1
setInitlevel(1);
2
installBundle("event_all-3.0.4.jar");
3
startBundle("event_all-3.0.4.jar");
4
// install/start other bundles...
5
​
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setStartLevel(10);
7
​
8
try {
9
    mFramework.start();
10
} catch (BundleException be) {
11
    Log.e(TAG, be.toString());
12
    // framework start failed
13
}
14
​
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Log.d(TAG, "OSGi framework running, state: " + mFramework.getState());
Copied!
问题
如果你按照上文所述一步步做下来了，你可能会发现还是没法跑起来。由于framework的classloader是在运行期加载的bundle文件，Dalvik虚拟机会试图将优化过的dex类文件放到一个系统目录下面/data/dalvik-cache，但是没有root权限的普通应用程序是不能写入那儿的。
下回将如何解决这个问题。
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