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【Android】SharedMemory获取文件描述符

news 来源：原创 2025/5/9 7:34:24

SharedMemory用来实现共享内存操作很方便，也提供了获取文件描述符的方法，但是是hide的，普通app不能访问，

    /**
     * Returns the backing {@link FileDescriptor} for this SharedMemory object. The SharedMemory
     * instance retains ownership of the FileDescriptor.
     *
     * This FileDescriptor is interoperable with the ASharedMemory NDK APIs.
     *
     * @return Returns the FileDescriptor associated with this object.
     *
     * @hide Exists only for MemoryFile interop
     */
    public @NonNull FileDescriptor getFileDescriptor() {
        return mFileDescriptor;
    }

    /**
     * Returns the backing native fd int for this SharedMemory object. The SharedMemory
     * instance retains ownership of the fd.
     *
     * This fd is interoperable with the ASharedMemory NDK APIs.
     *
     * @return Returns the native fd associated with this object, or -1 if it is already closed.
     *
     * @hide Exposed for native ASharedMemory_dupFromJava()
     */
    @UnsupportedAppUsage(trackingBug = 171971817)
    public int getFd() {
        return mFileDescriptor.getInt$();
    }

可以使用反射区获取fd，但是不够优雅，这里看看另外一个方式，通过parcel处理去间接的获取。

            Parcel pData = Parcel.obtain();

            sharedMemory.writeToParcel(pData, 0);//Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE

            //here
            pData.setDataPosition(0);
            ParcelFileDescriptor parcelFileDescriptor = pData.readFileDescriptor();

这样就可以获取到文件描述符了，注意，pData.setDataPosition(0);是必须的。

在 Android 中，SharedMemory（共享内存）是一种允许不同进程共享同一块内存区域的机制，常用于高效传输大量数据（如图像、视频等）。以下是其核心要点：

1. 核心概念

作用：避免传统 IPC（如 Binder）的数据拷贝开销，实现跨进程高效数据共享。
底层机制：基于 Ashmem（Android Shared Memory Driver），一种 Linux 匿名共享内存的优化版本，支持内存区域的动态清理和权限控制。

2. 关键类与 API

SharedMemory 类（API 26+）：封装了 Ashmem 的操作，提供创建、映射和管理共享内存的方法。
ParcelFileDescriptor：用于跨进程传递共享内存的文件描述符（FD）。
MemoryFile 类（旧版 API 的替代）：基于 Ashmem，适用于 API 较低的场景。

3. 使用步骤

创建与映射共享内存

kotlin

复制

// 1. 创建 SharedMemory 实例
val sharedMemory = SharedMemory.create("my_shmem", 1024)

// 2. 映射到当前进程内存（可读写）
val buffer = sharedMemory.mapReadWrite()

// 3. 写入数据
buffer.putInt(0, 42) // 示例：在位置 0 写入 Int 值

// 4. 跨进程传递 FD
val pfd = ParcelFileDescriptor.fromFd(sharedMemory.fileDescriptor)
// 通过 Intent/Bundle/AIDL 传递 pfd 给其他进程

其他进程访问共享内存

kotlin

复制

// 1. 接收 ParcelFileDescriptor（假设通过 Binder 传递）
val pfd: ParcelFileDescriptor = ...

// 2. 通过 FD 创建 SharedMemory
val sharedMemory = SharedMemory.createFromFd(pfd)

// 3. 映射内存（根据权限选择只读/读写）
val buffer = sharedMemory.mapReadOnly()

// 4. 读取数据
val value = buffer.getInt(0) // 读取位置 0 的 Int 值

// 5. 使用后清理
sharedMemory.unmap(buffer)
sharedMemory.close()

4. 注意事项

同步问题：共享内存无内置同步机制，需自行处理（如使用锁、信号量等）。
内存泄漏：确保及时调用 unmap() 和 close() 释放资源。
兼容性：SharedMemory 需 API 26+，低版本可使用 MemoryFile。
权限控制：通过 setProtect() 设置读写权限（如 Protection.READ）。

5. 使用场景

高性能数据传输：如图像处理、音视频编解码、游戏资源加载。
跨进程大数据共享：替代 Binder 的 1MB 限制，避免序列化开销。

6. 对比其他 IPC

机制	性能	数据大小限制	复杂度
Binder	中	1MB	低
文件/ContentProvider	低	无	中
SharedMemory	高	无	高

7. 代码示例（跨进程传递 FD）

发送端

val sharedMemory = SharedMemory.create("image_buffer", 1024 * 1024)
val pfd = ParcelFileDescriptor.fromFd(sharedMemory.fileDescriptor)
val intent = Intent().apply { putExtra("shared_fd", pfd) }
startActivity(intent)

接收端

val pfd = intent.getParcelableExtra<ParcelFileDescriptor>("shared_fd")
val sharedMemory = SharedMemory.createFromFd(pfd)
val buffer = sharedMemory.mapReadWrite()
// 处理数据...

通过合理使用 SharedMemory，可以显著优化 Android 中跨进程的大数据交互性能，但需注意同步和资源管理。

参考资料：

https://blog.51cto.com/u_16213375/11974814