上一節講述了輸入事件的源頭是位于/dev/input/下的設備節點,而輸入系統的終點是由WMS管理的某個窗口。最初的輸入事件為內核生成的原始事件,而最終交付給窗口的則是KeyEvent或MotionEvent對象。因此Android輸入系統的主要工作是讀取設備節點中的原始事件,將其加工封裝,然后派發給一個特定的窗口以及窗口中的控件。這個過程由InputManagerService(以下簡稱IMS)系統服務為核心的多個參與者共同完成。
輸入系統的總體流程和參與者如圖5-1所示。
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圖 5-1 輸入系統的總體流程與參與者
圖5-1描述了輸入事件的處理流程以及輸入系統中最基本的參與者。它們是:
- Linux內核,接受輸入設備的中斷,并將原始事件的數據寫入到設備節點中。
- 設備節點,作為內核與IMS的橋梁,它將原始事件的數據暴露給用戶空間,以便IMS可以從中讀取事件。
- InputManagerService,一個Android系統服務,它分為Java層和Native層兩部分。Java層負責與WMS的通信。而Native層則是InputReader和InputDispatcher兩個輸入系統關鍵組件的運行容器。
- EventHub,直接訪問所有的設備節點。并且正如其名字所描述的,它通過一個名為getEvents()的函數將所有輸入系統相關的待處理的底層事件返回給使用者。這些事件包括原始輸入事件、設備節點的增刪等。
- InputReader,I是IMS中的關鍵組件之一。它運行于一個獨立的線程中,負責管理輸入設備的列表與配置,以及進行輸入事件的加工處理。它通過其線程循環不斷地通過getEvents()函數從EventHub中將事件取出并進行處理。對于設備節點的增刪事件,它會更新輸入設備列表于配置。對于原始輸入事件,InputReader對其進行翻譯、組裝、封裝為包含了更多信息、更具可讀性的輸入事件,然后交給InputDispatcher進行派發。
- InputReaderPolicy,它為InputReader的事件加工處理提供一些策略配置,例如鍵盤布局信息等。
- InputDispatcher,是IMS中的另一個關鍵組件。它也運行于一個獨立的線程中。InputDispatcher中保管了來自WMS的所有窗口的信息,其收到來自InputReader的輸入事件后,會在其保管的窗口中尋找合適的窗口,并將事件派發給此窗口。
- InputDispatcherPolicy,它為InputDispatcher的派發過程提供策略控制。例如截取某些特定的輸入事件用作特殊用途,或者阻止將某些事件派發給目標窗口。一個典型的例子就是HOME鍵被InputDispatcherPolicy截取到PhoneWindowManager中進行處理,并阻止窗口收到HOME鍵按下的事件。
- WMS,雖說不是輸入系統中的一員,但是它卻對InputDispatcher的正常工作起到了至關重要的作用。當新建窗口時,WMS為新窗口和IMS創建了事件傳遞所用的通道。另外,WMS還將所有窗口的信息,包括窗口的可點擊區域,焦點窗口等信息,實時地更新到IMS的InputDispatcher中,使得InputDispatcher可以正確地將事件派發到指定的窗口。
- ViewRootImpl,對于某些窗口,如壁紙窗口、SurfaceView的窗口來說,窗口即是輸入事件派發的終點。而對于其他的如Activity、對話框等使用了Android控件系統的窗口來說,輸入事件的終點是控件(View)。ViewRootImpl將窗口所接收到的輸入事件沿著控件樹將事件派發給感興趣的控件。
簡單來說,內核將原始事件寫入到設備節點中,InputReader不斷地通過EventHub將原始事件取出來并翻譯加工成Android輸入事件,然后交給InputDispatcher。InputDispatcher根據WMS提供的窗口信息將事件交給合適的窗口。窗口的ViewRootImpl對象再沿著控件樹將事件派發給感興趣的控件。控件對其收到的事件作出響應,更新自己的畫面、執行特定的動作。所有這些參與者以IMS為核心,構建了Android龐大而復雜的輸入體系。
Linux內核對硬件中斷的處理超出了本書的討論范圍,因此本章將以IMS為重點,詳細討論除Linux內核以外的其他參與者的工作原理。
- 前言
- 推薦序
- 第1章 開發環境部署
- 1.1獲取Android源代碼
- 1.2Android的編譯
- 1.3在IDE中導入Android源代碼
- 1.3.1將Android源代碼導入Eclipse
- 1.3.2將Android源代碼導入SourceInsight
- 1.4調試Android源代碼
- 1.4.1使用Eclipse調試Android Java源代碼
- 1.4.2使用gdb調試Android C/C 源代碼
- 1.5本章小結
- 第2章 深入理解Java Binder和MessageQueue
- 2.1概述
- 2.2Java層中的Binder分析
- 2.2.1Binder架構總覽
- 2.2.2初始化Java層Binder框架
- 2.2.3窺一斑,可見全豹乎
- 2.2.4理解AIDL
- 2.2.5Java層Binder架構總結
- 2.3心系兩界的MessageQueue
- 2.3.1MessageQueue的創建
- 2.3.2提取消息
- 2.3.3nativePollOnce函數分析
- 2.3.4MessageQueue總結
- 2.4本章小結
- 第3章 深入理解AudioService
- 3.1概述
- 3.2音量管理
- 3.2.1音量鍵的處理流程
- 3.2.2通用的音量設置函數setStreamVolume()
- 3.2.3靜音控制
- 3.2.4音量控制小結
- 3.3音頻外設的管理
- 3.3.1 WiredAccessoryObserver 設備狀態的監控
- 3.3.2AudioService的外設狀態管理
- 3.3.3音頻外設管理小結
- 3.4AudioFocus機制的實現
- 3.4.1AudioFocus簡單的例子
- 3.4.2AudioFocus實現原理簡介
- 3.4.3申請AudioFocus
- 3.4.4釋放AudioFocus
- 3.4.5AudioFocus小結
- 3.5AudioService的其他功能
- 3.6本章小結
- 第4章 深入理解WindowManager-Service
- 4.1初識WindowManagerService
- 4.1.1一個從命令行啟動的動畫窗口
- 4.1.2WMS的構成
- 4.1.3初識WMS的小結
- 4.2WMS的窗口管理結構
- 4.2.1理解WindowToken
- 4.2.2理解WindowState
- 4.2.3理解DisplayContent
- 4.3理解窗口的顯示次序
- 4.3.1主序、子序和窗口類型
- 4.3.2通過主序與子序確定窗口的次序
- 4.3.3更新顯示次序到Surface
- 4.3.4關于顯示次序的小結
- 4.4窗口的布局
- 4.4.1從relayoutWindow()開始
- 4.4.2布局操作的外圍代碼分析
- 4.4.3初探performLayoutAndPlaceSurfacesLockedInner()
- 4.4.4布局的前期處理
- 4.4.5布局DisplayContent
- 4.4.6布局的階段
- 4.5WMS的動畫系統
- 4.5.1Android動畫原理簡介
- 4.5.2WMS的動畫系統框架
- 4.5.3WindowAnimator分析
- 4.5.4深入理解窗口動畫
- 4.5.5交替運行的布局系統與動畫系統
- 4.5.6動畫系統總結
- 4.6本章小結
- 第5章 深入理解Android輸入系統
- 5.1初識Android輸入系統
- 5.1.1getevent與sendevent工具
- 5.1.2Android輸入系統簡介
- 5.1.3IMS的構成
- 5.2原始事件的讀取與加工
- 5.2.1基礎知識:INotify與Epoll
- 5.2.2 InputReader的總體流程
- 5.2.3 深入理解EventHub
- 5.2.4 深入理解InputReader
- 5.2.5原始事件的讀取與加工總結
- 5.3輸入事件的派發
- 5.3.1通用事件派發流程
- 5.3.2按鍵事件的派發
- 5.3.3DispatcherPolicy與InputFilter
- 5.3.4輸入事件的派發總結
- 5.4輸入事件的發送、接收與反饋
- 5.4.1深入理解InputChannel
- 5.4.2連接InputDispatcher和窗口
- 5.4.3事件的發送
- 5.4.4事件的接收
- 5.4.5事件的反饋與發送循環
- 5.4.6輸入事件的發送、接收與反饋總結
- 5.5關于輸入系統的其他重要話題
- 5.5.1輸入事件ANR的產生
- 5.5.2 焦點窗口的確定
- 5.5.3以軟件方式模擬用戶操作
- 5.6本章小結
- 第6章 深入理解控件系統
- 6.1 初識Android的控件系統
- 6.1.1 另一種創建窗口的方法
- 6.1.2 控件系統的組成
- 6.2 深入理解WindowManager
- 6.2.1 WindowManager的創建與體系結構
- 6.2.2 通過WindowManagerGlobal添加窗口
- 6.2.3 更新窗口的布局
- 6.2.4 刪除窗口
- 6.2.5 WindowManager的總結
- 6.3 深入理解ViewRootImpl
- 6.3.1 ViewRootImpl的創建及其重要的成員
- 6.3.2 控件系統的心跳:performTraversals()
- 6.3.3 ViewRootImpl總結
- 6.4 深入理解控件樹的繪制
- 6.4.1 理解Canvas
- 6.4.2 View.invalidate()與臟區域
- 6.4.3 開始繪制
- 6.4.4 軟件繪制的原理
- 6.4.5 硬件加速繪制的原理
- 6.4.6 使用繪圖緩存
- 6.4.7 控件動畫
- 6.4.8 繪制控件樹的總結
- 6.5 深入理解輸入事件的派發
- 6.5.1 觸摸模式
- 6.5.2 控件焦點
- 6.5.3 輸入事件派發的綜述
- 6.5.4 按鍵事件的派發
- 6.5.5 觸摸事件的派發
- 6.5.6 輸入事件派發的總結
- 6.6 Activity與控件系統
- 6.6.1 理解PhoneWindow
- 6.6.2 Activity窗口的創建與顯示
- 6.7 本章小結
- 第7章 深入理解SystemUI
- 7.1 初識SystemUI
- 7.1.1 SystemUIService的啟動
- 7.1.2 狀態欄與導航欄的創建
- 7.1.3 理解IStatusBarService
- 7.1.4 SystemUI的體系結構
- 7.2 深入理解狀態欄
- 7.2.1 狀態欄窗口的創建與控件樹結構
- 7.2.2 通知信息的管理與顯示
- 7.2.3 系統狀態圖標區的管理與顯示
- 7.2.4 狀態欄總結
- 7.3 深入理解導航欄
- 7.3.1 導航欄的創建
- 7.3.2 虛擬按鍵的工作原理
- 7.3.3 SearchPanel
- 7.3.4 關于導航欄的其他話題
- 7.3.5 導航欄總結
- 7.4 禁用狀態欄與導航欄的功能
- 7.4.1 如何禁用狀態欄與導航欄的功能
- 7.4.2 StatusBarManagerService對禁用標記的維護
- 7.4.3 狀態欄與導航欄對禁用標記的響應
- 7.5 理解SystemUIVisibility
- 7.5.1 SystemUIVisibility在系統中的漫游過程
- 7.5.2 SystemUIVisibility發揮作用
- 7.5.3 SystemUIVisibility總結
- 7.6 本章小結
- 第8章 深入理解Android壁紙
- 8.1 初識Android壁紙
- 8.2深入理解動態壁紙
- 8.2.1啟動動態壁紙的方法
- 8.2.2壁紙服務的啟動原理
- 8.2.3 理解UpdateSurface()方法
- 8.2.4 壁紙的銷毀
- 8.2.5 理解Engine的回調
- 8.3 深入理解靜態壁紙-ImageWallpaper
- 8.3.1 獲取用作靜態壁紙的位圖
- 8.3.2 靜態壁紙位圖的設置
- 8.3.3 連接靜態壁紙的設置與獲取-WallpaperObserver
- 8.4 WMS對壁紙窗口的特殊處理
- 8.4.1 壁紙窗口Z序的確定
- 8.4.2 壁紙窗口的可見性
- 8.4.3 壁紙窗口的動畫
- 8.4.4 壁紙窗口總結
- 8.5 本章小結