MDnsSd是Multicast DNS Service Discovery的簡稱，它和Apple公司的Bonjour技術有關，故本節將先介紹Apple Bonjour技術。 **1. Apple Bonjour技術介紹[4][5][6]** Bonjour是法語中的Hello之意。它是Apple公司為基于組播域名服務(multicast DNS)的開放性零配置網絡標準所起的名字。使用Bonjour的設備在網絡中自動組播它們自己的服務信息并監聽其他設備的服務信息，設備之間就像在打招呼，這也是該技術命名為Bonjour的原因。Bonjour使得局域網中的系統和服務即使在沒有網絡管理員的情況下也很容易被找到。 舉一個簡單的例子：在局域網中，如果要進行打印服務，就必須先知道打印服務器的IP地址。此IP地址一般由IT部門的人負責分配，然后他還得全員發郵件以公示此地址。有了Bonjour以后，打印服務器自己會依據零配置網絡標準在局域網內部找到一個可用的IP并注冊一個打印服務，名為“print service”之類的。當客戶端需要打印服務時，會先搜索網絡內部的打印服務器。由于不知道打印服務器的IP地址，客戶端只能根據諸如"print service"的名字去查找打印機。在Bonjour的幫助下，客戶端最終能找到這臺注冊了“print service”名字的打印機，并獲得它的IP地址以及端口號。 從Bonjour角度來看，該技術主要解決了三個問題： - Addressing：即為主機分配IP。Bonjour的Addressing處理比較簡單，即每個主機在網絡內部的地址可選范圍內找一個IP，然后查看下網絡內部是否有其他主機再用。如果該IP沒有被分配的話，它將使用此IP。 - Naming：Naming解決的就是host和IP地址的對應關系。Bonjour采用的是Multiple DNS技術，即DNS查詢消息將通過UDP組播方式發送。一旦網絡內部某個機器發現查詢的機器名和自己設置的一樣，就回復這條請求。此外，Bonjour還拓展了MDNS的用途，即除了能查找host外，還支持對service的查找。不過，Bonjour的Naming有一個限制，即網絡內部不能有重名的host或service。 - Service Discovery：SD基于上面的Naming工作，它使得應用程序能查找到網絡內部的服務，并解析該服務對應的IP地址和端口號。應用程序一旦得到服務的IP地址和端口號，就可以直接和該服務建立交互關系。 Bonjour技術在Mac OS以及Itunes、Iphone上都得到了廣泛應用。為了進一步推廣，Apple通過開源工程mdnsresponder將其開源出來。在Windows平臺上，它將生成一個后臺程序mdnsresponder。在Android平臺上（或者說支持POSIX的Linux平臺）它是一個名為mdnsd的程序。不過，不論是mdnsresponder還是mdnsd，應用開發者要做的僅僅是利用Bonjour的API向它們發起服務注冊、服務查詢和服務解析等請求并接收來自它們的處理結果。 下面我們將介紹Bonjour API中使用最多的三個函數，它們分別是服務注冊、服務查詢和服務解析。理解這三個函數的功能也是理解MDnsSdListener的基礎。 使用Bonjour API必須包含如下的頭文件和動態庫，并連接到： ~~~ #include <dns_sd.h> //必須包含此頭文件 libmdnssd.so //鏈接到此so ~~~ Bonjour中，服務注冊的API為DNSServiceRegister，原型如下： ~~~ DNSServiceErrorType DNSSD_API DNSServiceRegister ( DNSServiceRef *sdRef, DNSServiceFlags flags, uint32_t interfaceIndex, const char *name, /* may be NULL */ const char *regtype, const char *domain, /* may be NULL */ const char *host, /* may be NULL */ uint16_t port, /* In network byte order */ uint16_t txtLen, const void *txtRecord, /* may be NULL */ DNSServiceRegisterReply callBack, /* may be NULL */ void *context /* may be NULL */ ); ~~~ 該函數的解釋如下： - sdRef：代表一個未初始化的DNSService實體。其類型DNSServiceRef是指針。該參數最終由DNSServiceRegister函數分配內存并初始化。 - flags：表示當網絡內部有重名服務時的沖突處理。默認是按順序修改服務名。例如要注冊的服務名為“printer”，當檢測到重名沖突時，就可改名為“printer(1)”。 - interfaceIndex：表示該服務輸出到主機的哪些網絡接口上。值-1表示僅對本機支持，也就是該服務的用在loop接口上。 - name：表示服務名，為空的話就取機器名。 - regtype：服務類型，用字符串表達。Bonjour要求格式為"_服務名._傳輸協議"，例如"_ftp._tcp"。目前傳輸協議僅支持TCP和UDP。 - domian和host一般都為空。 - port表示該服務的端口。如果為0的話，Bonjour會自動分配一個。 - txtLen以及txtRecord字符串用來描述該服務。一般都設置為空。 - callBack：設置回調函數。該服務注冊的請求結果都會通過它回調給客戶端。 - context：上下文指針，由應用程序設置。 當客戶端需要搜索網絡內部特定服務時，需要使用DNSServiceBrowser API，其原型如下： ~~~ DNSServiceErrorType DNSSD_API DNSServiceBrowse ( DNSServiceRef *sdRef, DNSServiceFlags flags, uint32_t interfaceIndex, const char *regtype, const char *domain, /* may be NULL */ DNSServiceBrowseReply callBack, void *context /* may be NULL */ ); ~~~ 其中： sdref、interfaceIndex、regtype、domain以及context含義與DNSServiceRegister一樣。 flags：在本函數中沒有作用。 callBack：為DNSServiceBrowser處理結果的回調通知接口。 當客戶端想獲得指定服務的IP和端口號時，需要使用DNSServiceResolve API，其原型如下： ~~~ DNSServiceErrorType DNSSD_API DNSServiceResolve ( DNSServiceRef *sdRef, DNSServiceFlags flags, uint32_t interfaceIndex, const char *name, const char *regtype, const char *domain, DNSServiceResolveReply callBack, void *context /* may be NULL */ ); ~~~ 其中： name、regtype和domain都從DNSServiceBrowse函數的處理結果中獲得。 callBack用于通知DNSServiceResolve的處理結果。該回調函數將返回服務的IP地址和端口號。 **2. MDnsSdListener分析** MDnsSdListener對應的Framework層服務為NsdService（Nsd為Network Service Discovery的縮寫），它是Android 4.1新增的一個Framework層Service。該服務的實現比較簡單，故本書不擬詳細討論它。感興趣的讀者不妨首先閱讀SDK中關于NsdService的相關文檔。 * * * * * **提示**：SDK中有一個基于Nsd技術開發的NsdChat例程，讀者也可先學習它的實現。相關文檔位置為http://developer.android.com/training/connect-devices-wirelessly/nsd.html。 * * * * * 圖2-9所示為MDnsSdListener的家族成員示意圖。 :-:  圖2-9 MDnsSdListener家族成員 由圖2-9可知： - MDnsSdListener的內部類Monitor用于和mdnsd后臺進程通信，它將調用前面提到的Bonjour API。 - Monitor內部針對每個DNSService都會建立一個Element對象，該對象通過Monitor的mHead指針保存在一個list中。 - Handler是MDnsSdListener注冊的Command。 下面將簡單介紹MDnsSdListener的運行過程，主要工作可分成三步： - 1）Netd創建MDnsSdListener對象，其內部會創建Monitor對象，而Monitor對象將啟動一個線程用于和mdnsd通信，并接收來自Handler的請求。 - 2）NsdService啟動完畢后將向MDnsSdListener發送"start-service"命令。 - 3）NsdService響應應用程序的請求，向MDnsSdListener發送其他命令，例如"discovery"等。Monitor將最終處理這些請求。 先來看第一步，當MDnsSdListener構造時，會創建一個Monitor對象，代碼如下所示： **MDnsSdListener.cpp::Monitor:Monitor** ~~~ MDnsSdListener::Monitor::Monitor() { mHead = NULL; pthread_mutex_init(&mHeadMutex, NULL); //創建兩個socket，用于接收MDnsSdListener對象的指令 socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, mCtrlSocketPair); //創建線程，線程函數是threadStart，其內部會調用run pthread_create(&mThread, NULL, MDnsSdListener::Monitor::threadStart, this); } ~~~ Monitor的threadStart線程將調用其run函數，該函數通過poll方式偵聽包括mCtrlSocketPair在內的socket信息。這部分代碼屬于基本的Linux socket編程，本書不擬開展深入討論。 當NsdService發送"start-service"命令后，Handler的runCommand將執行Monitor的startService函數，代碼如下所示： **MDnsSdListener.cpp::Monitor:startService** ~~~ int MDnsSdListener::Monitor::startService() { int result = 0; char property_value[PROPERTY_VALUE_MAX]; pthread_mutex_lock(&mHeadMutex); //MDNS_SERVICE_STATUS是一個字符串，值為“init.svc.mdnsd”，在init.rc配置文件中，mdnsd是一個 //service，而“init.svc.mdnsd”將記錄mdnsd進程的運行狀態。 property_get(MDNS_SERVICE_STATUS, property_value, ""); if (strcmp("running", property_value) != 0) { //如果mdnsd的狀態不為"running"，則通過設置“ctl.start”命令啟動mdnsd property_set("ctl.start", MDNS_SERVICE_NAME); //如果mdnsd成功啟動，則屬性值變成"running" wait_for_property(MDNS_SERVICE_STATUS, "running", 5); result = -1; } else { result = 0; } pthread_mutex_unlock(&mHeadMutex); return result; } ~~~ startService的實現比較有趣，它充分利用了init的屬性控制以啟動mdnsd進程。 當NsdService發送注冊服務請求時，Handler的serviceRegister函數將被調用，代碼如下所示： **MDnsSdListener.cpp::Handler:serviceRegister** ~~~ void MDnsSdListener::Handler::serviceRegister(SocketClient *cli, int requestId, const char *interfaceName, const char *serviceName, const char *serviceType, const char *domain, const char *host, int port, int txtLen, void *txtRecord) { Context *context = new Context(requestId, mListener); DNSServiceRef *ref = mMonitor->allocateServiceRef(requestId, context); port = htons(port); ...... DNSServiceFlags nativeFlags = 0; int interfaceInt = ifaceNameToI(interfaceName); //調用Bonjour API DNSServiceRegister，并注冊回調函數MDnsSdListenerRegisterCallback DNSServiceErrorType result = DNSServiceRegister(ref, interfaceInt, nativeFlags, serviceName, serviceType, domain, host, port, txtLen, txtRecord, &MDnsSdListenerRegisterCallback, context); if (result != kDNSServiceErr_NoError) { .....//錯誤處理 } //通知Monitor對象進行rescan，請讀者自行研究該函數 mMonitor->startMonitoring(requestId); cli->sendMsg(ResponseCode::CommandOkay, "serviceRegister started", false); return; } ~~~ DNSServiceRegister內部將把請求發送給mdnsd去處理，處理的結果通過MDnsSdListenerRegisterCallback返回，該函數代碼如下所示： **MDnsSdListener.cpp::MDnsSdListenerRegisterCallback** ~~~ void MDnsSdListenerRegisterCallback(DNSServiceRef sdRef, DNSServiceFlags flags, DNSServiceErrorType errorCode, const char *serviceName, const char *regType, const char *domain, void *inContext) { MDnsSdListener::Context *context = einterpret_cast<MDnsSdListener::Context *>(inContext); char *msg; int refNumber = context->mRefNumber; if (errorCode != kDNSServiceErr_NoError) { ......//錯誤處理 } else { char *quotedServiceName = SocketClient::quoteArg(serviceName); asprintf(&msg, "%d %s", refNumber, quotedServiceName); free(quotedServiceName); //將處理結果返回給NsdService context->mListener->sendBroadcast(ResponseCode::ServiceRegistrationSucceeded, msg,false); } free(msg); } ~~~ * * * * * **提示** 本節對Netd的工作流程進行了相關分析，這部分代碼相對簡單，處理流程也比較固定： - 1、NM接收Kernel的UEvent消息，然后轉發給Framework層的客戶端。 - 2、CL、DPL以及MDnsSdListener接收來自客戶端的請求并處理它們。 唯一有趣的地方是Android中DNS的管理以及Apple Bonjour技術。感興趣的讀者不妨閱讀本章列出的參考資料以加深理解。 * * * * *