Android 4.0 ICS SystemUI浅析——SystemUI启动流程

ZZ:http://blog.csdn.net/yihongyuelan/article/details/7623578

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阅读Android 4.0源码也有一段时间了，这次是针对SystemUI的一个学习过程。本文只是对SystemUI分析的一个开始——启动流程的分析，网上有很多关于2.3的SystemUI的分析，可4.0与2.3的差别还是很大的，为了给自己留下笔记同时也方便大家学习和探讨，遂写此文，后续将有更多关于SystemUI的分析，敬请关注。

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1.初始SystemUI

什么是SystemUI？你或许会觉得这个问题很幼稚，界面上的布局UI显示？系统的UI？如果你是这么想的，那么就大错特错了。我们知道Android 4.0 ICS同时适用于Phone和Tablet(TV)，因此，对于Phone来说SystemUI指的是：StatusBar(状态栏)、NavigationBar(导航栏)。而对于Tablet或者是TV来说SystemUI指的是：CombinedBar(包括了StatusBar和NavigationBar)。注：关于Android 4.0的UI介绍请参考这篇文章。

根据上面的介绍，我想大家应该知道SystemUI的具体作用了吧！也就是说我们的Phone的信号，蓝牙标志，Wifi标志等等这些状态显示标志都会在StatusBar上显示。当我们的设备开机后，首先需要给用户呈现的就是各种界面同时也包括了我们的SystemUI，因此对于整个Android系统来说，SystemUI都有举足轻重的作用，那接下来就来看看它的启动流程吧！

2.启动流程

这里只是单单的分析启动流程，实际上SystemUI启动过程中涉及到很多东西的调用，这里暂时不分支去介绍，后续会有相关文章的详细分析。那么对于这种分析我还是将自己的分析思路写出来，而不是直接展现已经分析好的结果，当然结果会在最后展示出来。这样做一方面有利于锻炼自己的分析能力，另一方面各位看官也可以找出分析中的利与弊从而更好的取舍。

首先来看看SystemUI的代码位置，路径：SourceCode/frameworks/base/packages/SystemUI；其次看看它的代码梗概：

Android 4.0 ICS SystemUI浅析——SystemUI启动流程

图 2.1

在Android 4.0中，Google整合了Phone和Tablet(TV)的SystemUI，也就说可以根据设备的类型自动匹配相应的SystemUI。这一点是在Android 2.3中是没有的。那么接下来怎么分析呢？打开AndroidManifest.xml可以看到：

[html] view plain copy

<manifestxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.android.systemui"
coreApp="true"
android:sharedUserId="android.uid.system"
android:process="system"
>
<uses-permissionandroid:name="android.permission.STATUS_BAR_SERVICE"/>
<uses-permissionandroid:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permissionandroid:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-permissionandroid:name="android.permission.GET_TASKS"/>
<uses-permissionandroid:name="android.permission.MANAGE_USB"/>
<application
android:persistent="true"
android:allowClearUserData="false"
android:allowBackup="false"
android:hardwareAccelerated="true"
android:label="@string/app_label"
android:icon="@drawable/ic_launcher_settings">
<!--Broadcastreceiverthatgetsthebroadcastatboottimeandstarts
upeverythingelse.
TODO:Shouldhaveanandroid:permissionattribute
-->
<serviceandroid:name="SystemUIService"
android:exported="true"
/>
<!--startedfromPhoneWindowManager
TODO:Shouldhaveanandroid:permissionattribute-->
<serviceandroid:name=".screenshot.TakeScreenshotService"
android:process=":screenshot"
android:exported="false"/>
<serviceandroid:name=".LoadAverageService"
android:exported="true"/>
<serviceandroid:name=".ImageWallpaper"
android:permission="android.permission.BIND_WALLPAPER"
android:exported="true"/>
<receiverandroid:name=".BootReceiver">
<intent-filter>
<actionandroid:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>
</intent-filter>
</receiver>
......
</application>
</manifest>

根据以上代码我们可以发现这其中注册了很多Service，同时也包括了广播。但这里我们只关注SystemUIService，这才是本文的主旨啊。那么首先要找到SystemUIService是如何启动的。对于Service的启动，在我以前的博文中已有提到，这里就不多说了，不外乎startService(intent)和bindService(intent)，它们都是以intent为对象，那intent的声明也需要SystemUIService啊，因此我们可以据此搜索关键词"SystemUIService"。

经过漫长的搜索和比对之后发现，原来，SystemUIService是在SystemServer.java中被启动的，如下所示：

[java] view plain copy

staticfinalvoidstartSystemUi(Contextcontext){
Intentintent=newIntent();
intent.setComponent(newComponentName("com.android.systemui",
"com.android.systemui.SystemUIService"));
Slog.d(TAG,"Startingservice:"+intent);
context.startService(intent);
}

这里的startSystemUi()方法则在ServerThread的run()方法中被调用。这里提到SystemServer就不得不提及Android的启动流程，这里不会展开详细讨论具体的流程，只是简单的介绍一下大概流程，用以表明SystemServer所处的位置。

Android的启动分为内核启动、Android启动、launcher启动，我们的SystemServer就处于Android启动中，以下是大致流程图：

init->ServiceManager->Zygote->SystemServer->... ...

在SystemServer中，初始化了Android系统中的Java层服务，如PowerManagerService、WindowManagerService等等，当然也包括了SystemUIService，它们通过ServiceManager的addService()方法，添加到ServiceManager的管理中。实际上，根据后面的分析这里add了一个很重要的StatusBarManagerService。这个Service在后面会用到的。

既然到这里SystemUIService已经启动，那么我们就继续跟踪该Service吧。

1).首先查看其onCreate()方法，如下：

[java] view plain copy

publicvoidonCreate(){
//Pickstatusbarorsystembar.
IWindowManagerwm=IWindowManager.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService(Context.WINDOW_SERVICE));
try{
SERVICES[0]=wm.canStatusBarHide()//根据wm.canStatusBarHide()判断设备类型
?R.string.config_statusBarComponent
:R.string.config_systemBarComponent;
}catch(RemoteExceptione){
Slog.w(TAG,"Failingcheckingwhetherstatusbarcanhide",e);
}
finalintN=SERVICES.length;
mServices=newSystemUI[N];
for(inti=0;i<N;i++){
Classcl=chooseClass(SERVICES[i]);
Slog.d(TAG,"loading:"+cl);
try{
mServices[i]=(SystemUI)cl.newInstance();
}catch(IllegalAccessExceptionex){
thrownewRuntimeException(ex);
}catch(InstantiationExceptionex){
thrownewRuntimeException(ex);
}
mServices[i].mContext=this;
Slog.d(TAG,"running:"+mServices[i]);
mServices[i].start();
}
}

在这段代码中，通过AIDL的方式获取了WindowManager的对象wm，并调用其方法canStatusBarHide()来判断当前设备的类型，也就是说如果我们使用的Phone那么后续就会加载StatusBar和NivagationBar；而如果我们设备类型是Tablet(TV)之类的(可以在配置文档里面配置)，就会加载CombiedBar。

这里的canStatusBarHide()方法的具体实现是在：frameworks/base/policy/src/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindowManager.java。为什么会是这里呢？我们在Eclipse中导入源码之后，找到SystemUIService.java中的wm.canStatusBarHide()方法，通过open Implementation直接跳转到WindowsManagerService中：

[java] view plain copy

publicbooleancanStatusBarHide(){
returnmPolicy.canStatusBarHide();
}

但这里我们发现canStatusBarHide()实际上是WindowManagerPolicy的对象调用的方法，而WindowManagerPolicy只是一个接口类，根据以往分析的经验可以知道，这里的WindowManagerPolicy对象所调用的canStatusBartHide()方法一定是其实现类中的方法。因此，继续通过open Implementation跳转，来到了PhoneWindownManager中：

[java] view plain copy

publicbooleancanStatusBarHide(){
returnmStatusBarCanHide;
}

继续查看mSatuBarCanHide的实现，如下所示：

[java] view plain copy

//Determinewhetherthestatusbarcanhidebasedonthesize
//ofthescreen.Weassumesizes>600dparetabletswherewe
//willusethesystembar.
intshortSizeDp=shortSize
*DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT
/DisplayMetrics.DENSITY_DEVICE;
mStatusBarCanHide=shortSizeDp<600;
mStatusBarHeight=mContext.getResources().getDimensionPixelSize(
mStatusBarCanHide
?com.android.internal.R.dimen.status_bar_height
:com.android.internal.R.dimen.system_bar_height);
mHasNavigationBar=mContext.getResources().getBoolean(
com.android.internal.R.bool.config_showNavigationBar);

这里通过shortSizeDp来判断当前设备的类型，如果当前屏幕的shortSize Dp<600dp，则系统会认为该设备是Phone反之则认为是Tablet。根据mStatusBarCanHide的值，设定StatusBar或者SystemBar(CombinedBar)的高度，以及是否显示NavigationBar。

继续回到我们的SystemUIService.java的onCreate()方法中，根据前面对canStatusBarHide()的判断，SERVICE[0]中将存放R.string.config_statusBarComponent或者R.string.config_systemBarComponent。它们的值具体是：

[html] view plain copy

<stringname="config_statusBarComponent"translatable="false">com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBar</string>
<stringname="config_systemBarComponent"translatable="false">com.android.systemui.statusbar.tablet.TabletStatusBar</string>

因为我的测试设备是Phone，那么现在SERVICE[0]中存放的就是com.android.systemui.statusbart.phone.PhoneStatusBar。查看以下代码：

[java] view plain copy

finalintN=SERVICES.length;
mServices=newSystemUI[N];
for(inti=0;i<N;i++){
Classcl=chooseClass(SERVICES[i]);
Slog.d(TAG,"loading:"+cl);
try{
mServices[i]=(SystemUI)cl.newInstance();
}catch(IllegalAccessExceptionex){
thrownewRuntimeException(ex);
}catch(InstantiationExceptionex){
thrownewRuntimeException(ex);
}
mServices[i].mContext=this;
Slog.d(TAG,"running:"+mServices[i]);
mServices[i].start();
}

这些方法会分别启动两个方法，这两个方法可以从log中知道，分别是PhoneStatusBar.start()和PowerUI.start()。而我们的目的是要弄清SystemUI的启动，因此现关注PhoneStatusBar.start()方法。

log信息：

06-04 13:23:15.379: DEBUG/SystemUIService(396): loading: class com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBar

06-04 13:23:16.739: DEBUG/SystemUIService(396): loading: class com.android.systemui.power.PowerUI

来到PhoneStatusBar.start()方法中，位于：SourceCode/frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/statusbar/phone/PhoneStatusBar.java，代码如下：

[java] view plain copy

@Override
publicvoidstart(){
mDisplay=((WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE))
.getDefaultDisplay();
mWindowManager=IWindowManager.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService(Context.WINDOW_SERVICE));
super.start();//callsmakeStatusBarView()
addNavigationBar();
//addIntruderView();
//Lastly,calltotheiconpolicytoinstall/updatealltheicons.
mIconPolicy=newPhoneStatusBarPolicy(mContext);
}

这里的重心主要是在super.start()和addNavigationBar() 上。目前市面上很多手机已经刷入了ICS，但是大多数是没有NavigationBar的，也就是说自己修改了源码，屏蔽了NavigationBar。继续跟踪super.start()方法，来到/SourceCode/frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/statusbar/StatusBar.java的start()方法中，代码如下：

[java] view plain copy

publicvoidstart(){
//Firstsetupourviewsandstuff.
Viewsb=makeStatusBarView();
//Connectintothestatusbarmanagerservice
StatusBarIconListiconList=newStatusBarIconList();
ArrayList<IBinder>notificationKeys=newArrayList<IBinder>();
ArrayList<StatusBarNotification>notifications=newArrayList<StatusBarNotification>();
mCommandQueue=newCommandQueue(this,iconList);
mBarService=IStatusBarService.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService(Context.STATUS_BAR_SERVICE));
int[]switches=newint[7];
ArrayList<IBinder>binders=newArrayList<IBinder>();
try{
mBarService.registerStatusBar(mCommandQueue,iconList,notificationKeys,notifications,
switches,binders);
}catch(RemoteExceptionex){
//Ifthesystemprocessisn'ttherewe'redoomedanyway.
}
disable(switches[0]);
setSystemUiVisibility(switches[1]);
topAppWindowChanged(switches[2]!=0);
//StatusBarManagerServicehasabackupofIMEtokenandit'srestoredhere.
setImeWindowStatus(binders.get(0),switches[3],switches[4]);
setHardKeyboardStatus(switches[5]!=0,switches[6]!=0);
//Setuptheinitialiconstate
intN=iconList.size();
intviewIndex=0;
for(inti=0;i<N;i++){
StatusBarIconicon=iconList.getIcon(i);
if(icon!=null){
addIcon(iconList.getSlot(i),i,viewIndex,icon);
viewIndex++;
}
}
//Setuptheinitialnotificationstate
N=notificationKeys.size();
if(N==notifications.size()){
for(inti=0;i<N;i++){
addNotification(notificationKeys.get(i),notifications.get(i));
}
}else{
Log.wtf(TAG,"Notificationlistlengthmismatch:keys="+N
+"notifications="+notifications.size());
}
//Putuptheview
finalintheight=getStatusBarHeight();
finalWindowManager.LayoutParamslp=newWindowManager.LayoutParams(
ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,
height,
WindowManager.LayoutParams.TYPE_STATUS_BAR,
WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
|WindowManager.LayoutParams.FLAG_TOUCHABLE_WHEN_WAKING
|WindowManager.LayoutParams.FLAG_SPLIT_TOUCH,
//WeuseapixelformatofRGB565forthestatusbartosavememorybandwidthand
//toensurethatthelayercanbehandledbyHWComposer.Onsomedevicesthe
//HWComposerisunabletohandleSW-renderedRGBX_8888layers.
PixelFormat.RGB_565);
//thestatusbarshouldbeinanoverlayifpossible
finalDisplaydefaultDisplay
=((WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE))
.getDefaultDisplay();
//WeexplicitlyleaveFLAG_HARDWARE_ACCELERATEDoutoftheflags.Thestatusbaroccupies
//verylittlescreenreal-estateandisupdatedfairlyfrequently.ByusingCPUrendering
//forthestatusbar,wepreventtheGPUfromhavingtowakeupjusttodothesesmall
//updates,whichshouldhelpkeeppowerconsumptiondown.
lp.gravity=getStatusBarGravity();
lp.setTitle("StatusBar");
lp.packageName=mContext.getPackageName();
lp.windowAnimations=R.style.Animation_StatusBar;
WindowManagerImpl.getDefault().addView(sb,lp);
if(SPEW){
Slog.d(TAG,"Addedstatusbarview:gravity=0x"+Integer.toHexString(lp.gravity)
+"icons="+iconList.size()
+"disabled=0x"+Integer.toHexString(switches[0])
+"lights="+switches[1]
+"menu="+switches[2]
+"imeButton="+switches[3]
);
}
mDoNotDisturb=newDoNotDisturb(mContext);
}

在这里，完成了SystemUI的整个初始化以及设置过程，并最终呈现到界面上。在StatusBar中的start()方法主要完成了以下几个工作：首先获取需要在StatusBar上显示的各种icons。然后初始化一些属性。最后通过WindowManager的addView方法将StatusBar显示出来。分析到这里可能有人会问了，明明说分析的是SystemUI的嘛，怎么最后变成StatusBar了呢？如果你硬要说我跑题那我也没有办法，回过头去看看addNavigationBar()，你会发现和StatusBar的加载几乎一致，因此没必要再详述了。如果细心阅读了的朋友肯定会发现这句代码：

mBarService = IStatusBarService.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.STATUS_BAR_SERVICE));

这不正是我们前面add的StatusBarManagerSerivce吗？这里通过AIDL的方式来获取它的对象。

整个代码执行的时序图如图2.2所示：

Android 4.0 ICS SystemUI浅析——SystemUI启动流程

图 2.2

3.总结

Android 4.0的SystemUI加载启动的过程大致就是这样，虽然看似简单，但这仅仅是个开始，master还是后面呢！！各家厂商根据自家的需求，需要定制SystemUI或者美化SystemUI，不同的平台(QCOM、MTK等等)也会有不同的修改，但大体框架是没有变的，无非是在原有基础上的修修改改或者增加一些自己的类等等。通过对Android源码框架性的理解，可以学习到很多设计上的知识（虽然自己还很欠缺）。通过这次分析，开始逐渐用StarUML来画时序图，这也是一个学习的过程。

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