7.0SystemUI启动流程及整体视图介绍

做了SystemUI模块将近2年了，期间自己也通过努力将Google原生的界面改为市场上流行的UI效果，今天就系统总结一下

这个模块。

一：SystemUI主体框架启动流程

android设备上电，引导程序引导进入boot(通常是uboot)，加载initramfs、kernel镜像，启动kernel后，进入用户态程序。第一个用户空间程序是init, PID固定是1.
init的基本功能有：

• 管理设备
• 解析并处理Android启动脚本init.rc
• 实时维护这个init.rc中的服务,包括加载 Zygote

而在Zygote中将启动SystemServer组件。

本文将从SystemServer开始分析。
SystemServer 名为系统服务进程，负责启动 Android 系统的关键服务。

其入口是SystemServer.main()：

/**
     * The main entry point from zygote.
     */
    public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }

可以看到main()中生成了SystemServer对象并执行了run方法。
SystemServer.run()：

private void run() {
    ......

     // Start services.
        try {
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices();
            ......
       } catch (Throwable ex) {
           ...
            throw ex;
        }
        ...
        // Loop forever.
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

先看一眼startBootstrapServices();

 private void startBootstrapServices() {
        ......
        Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);

        // Activity manager runs the show.
        mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
        mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
        ......
 }

在startBootstrapServices()中启动了mActivityManagerService。
随后，我们再回头去看startOtherServices()：

private void startOtherServices() {
        final Context context = mSystemContext;
        AccountManagerService accountManager = null;
        ContentService contentService = null;
        .......

         mActivityManagerService.systemReady(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
              ......

                try {
                    startSystemUi(context);
                } catch (Throwable e) {
                    reportWtf("starting System UI", e);
                }
         .......

mActivityManagerService.systemReady创建线程去执行startSystemUi(context)，从方法名称可以看出，这里将启动systemUI。

static final void startSystemUi(Context context) {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setComponent(new ComponentName("com.android.systemui",
                    "com.android.systemui.SystemUIService"));
        //Slog.d(TAG, "Starting service: " + intent);
        context.startServiceAsUser(intent, UserHandle.OWNER);
    }

通过intent.setComponent(new ComponentName("com.android.systemui",
"com.android.systemui.SystemUIService"));
设置启动systemui程序的SystemUIService

进入SystemUIService：

public class SystemUIService extends Service {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        ((SystemUIApplication) getApplication()).startServicesIfNeeded();
    }
......

onCreate方法中获得SystemUIApplication对象并调用其startServicesIfNeeded方法：

 public void startServicesIfNeeded() {
        final int N = SERVICES.length;
        for (int i=0; i<N; i++) {
            Class<?> cl = SERVICES[i];
            try {
                mServices[i] = (SystemUI)cl.newInstance();//加载实例
            } catch (IllegalAccessException ex) {
                throw new RuntimeException(ex);
            } catch (InstantiationException ex) {
                throw new RuntimeException(ex);
            }
            mServices[i].mContext = this;
            mServices[i].mComponents = mComponents;
            mServices[i].start();//start服务
            if (mBootCompleted) {
                mServices[i].onBootCompleted();
            }
        }
        mServicesStarted = true;
    }

可以看到startServicesIfNeeded()循环start了很多Services。
数组SERVICES的定义如下：

/**
 * The classes of the stuff to start.
 */
private final Class<?>[] SERVICES = new Class[] {
        com.android.systemui.tuner.TunerService.class,//定制service暂时不清楚干什么的，没用过
        com.android.systemui.keyguard.KeyguardViewMediator.class,//锁屏
        com.android.systemui.recents.Recents.class,//最近进程
        com.android.systemui.volume.VolumeUI.class,//音量控制
        Divider.class,//好像是分屏
        com.android.systemui.statusbar.SystemBars.class,//系统状态栏
        com.android.systemui.usb.StorageNotification.class,//存储通知
        com.android.systemui.power.PowerUI.class,//电量
        com.android.systemui.media.RingtonePlayer.class,//铃声播放
        com.android.systemui.keyboard.KeyboardUI.class,//键盘相关，没用过
        com.android.systemui.tv.pip.PipUI.class,//暂时不清楚没用过
        com.android.systemui.shortcut.ShortcutKeyDispatcher.class//这个也没用过
};

可以看到子服务包括：TunerService，KeyguardViewMediator，Recents，VolumeUI，SystemBars，StorageNotification，PowerUI
RingtonePlayer，KeyboardUI。
不过这里的service与我们平时所讲的四大组件的service并不一样。这里的service只是继承了SystemUI类的普通对象而已。
例如SystemBars：

public class SystemBars extends SystemUI implements ServiceMonitor.Callbacks {
           ......
}

小结：

查看到这里，可以总结一下systemUI主体框架的启动流程：
SystemServer启动Android核心服务包括了ActivityManagerService
--->ActivityManagerService一旦启动完成就会在systemReady的回调里启动SystemUIService
--->SystemUIService.onCreate—--->SystemUIApplication.startServicesIfNeeded

--->循环中调用mServices[i].start()启动SystemUI的各种核心service。

二：各个service的基本流程介绍

①首先讲打交道最多的也是最复杂的一块：SystemBar

上述各服务启动之后其中的一项就包括SystemBar的启动

调用start

@Override
public void start() {
    if (DEBUG) Log.d(TAG, "start");
    mServiceMonitor = new ServiceMonitor(TAG, DEBUG,
            mContext, Settings.Secure.BAR_SERVICE_COMPONENT, this);
    mServiceMonitor.start();  // will call onNoService if no remote service is found
}

然后通过回调调用

@Override
public void onNoService() {
    if (DEBUG) Log.d(TAG, "onNoService");
    createStatusBarFromConfig();  // fallback to using an in-process implementation
}

private void createStatusBarFromConfig() {
    if (DEBUG) Log.d(TAG, "createStatusBarFromConfig");
    final String clsName = mContext.getString(R.string.config_statusBarComponent);
    if (clsName == null || clsName.length() == 0) {
        throw andLog("No status bar component configured", null);
    }
    Class<?> cls = null;
    try {
        cls = mContext.getClassLoader().loadClass(clsName);
    } catch (Throwable t) {
        throw andLog("Error loading status bar component: " + clsName, t);
    }
    try {
        mStatusBar = (BaseStatusBar) cls.newInstance();
    } catch (Throwable t) {
        throw andLog("Error creating status bar component: " + clsName, t);
    }
    mStatusBar.mContext = mContext;
    mStatusBar.mComponents = mComponents;
    mStatusBar.start();
    if (DEBUG) Log.d(TAG, "started " + mStatusBar.getClass().getSimpleName());
}

<!-- Component to be used as the status bar service.  Must implement the IStatusBar
 interface.  This name is in the ComponentName flattened format (package/class)  -->
<string name="config_statusBarComponent" translatable="false">com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBar</string>

PhoneStatusBar的start方法

@Override
public void start() {

super.start(); // calls createAndAddWindows()

}

@Override
public void createAndAddWindows() {
    addStatusBarWindow();
}

private void addStatusBarWindow() {
    makeStatusBarView();
    mStatusBarWindowManager = new StatusBarWindowManager(mContext);
    mRemoteInputController = new RemoteInputController(mStatusBarWindowManager,
            mHeadsUpManager);
    mStatusBarWindowManager.add(mStatusBarWindow, getStatusBarHeight());
}

protected PhoneStatusBarView makeStatusBarView() {
    final Context context = mContext;

    updateDisplaySize(); // populates mDisplayMetrics
    updateResources();

    inflateStatusBarWindow(context);

}

protected void inflateStatusBarWindow(Context context) {
    mStatusBarWindow = (StatusBarWindowView) View.inflate(context,
            R.layout.super_status_bar, null);
}

至此我我找到了PhoneStatusBar的关键布局，现在结束，下面的布局细分我后续细讲。

②接下来我们讲解一下KeyguardViewMediator（也就是锁屏界面启动流程）

Zygote进程启动后会首先创建一个SystemServer进程，SystemServer进程在调用startOtherServices同时也会调用WindowManagerService的systemReady()方法

在WindowManagerService中直接调用了PhoneWindowManager里的systemReady()

在PhoneWindowManager的systemReady()会根据一个Boolean值bindKeyguardNow来决定是否绑定keyguard service
看到这里，可能会想到如果bindKeyguardNow为false就会不绑定，后面通过继续跟踪发现在PhoneWindowManager的 systemBooted()里也会去绑定keyguard service，如果在 systemBooted里绑定了就不在systemReady里再去绑定，自己测试的时候是在 systemBooted绑定的

下面就通过如下的时序图看看是如何调用到systemBooted的，就不在一步步跟了

通过上面的分析知道，无论是在systemReady或systemBooted，都调用了KeyguardServiceDelegate对象的bindService方法，下面就以这个方法开始，看看锁屏界面是怎么显示出来的，先看看下面的时序图，再来分步讲解

1、先来看看在KeyguardServiceDelegate如何绑定KeyguardService的

在bindService中调用了bindServiceAsUser绑定指定intent的service，config_keyguardComponent的定义如下

当绑定成功后会调用mKeyguardConnection里的onServiceConnected方法

当mKeyguardState.systemIsReady为true是，就会通过KeyguardServiceWrapper的实例mKeyguardService调用onSystemReady方法，在KeyguardServiceWrapper的onSystemReady里调用了上面刚刚绑定成功的KeyguardService的onSystemReady方法

在KeyguardService的onSystemReady里调用了KeyguardViewMediator里的onSystemReady，在这里就不贴这个代码了，直接看看KeyguardViewMediator.onSystemReady这个里面干啥了

2、KeyguardViewMediator.onSystemReady

在这个方法里主要调用了doKeyguardLocked和注册了KeyguardUpdateMonitorCallback

3、通过调用doKeyguardLocked显示锁屏界面

这段代码主要是在是否要显示锁屏之前做了5个判断：1.如果启用第三方锁屏界面，不显示原生界面；2.锁屏界面已经显示了话，重新更新下状态；3.如果第一次开机引导界面setup wizard还没有运行，也先不显示；4.屏幕没有亮不显示；5.当前正在解密界面不显示。如果这几个条件都不满足，则调用showLocked显示锁屏界面。在showLocked通过mHandler发送Message，在handleMessage里“case SHOW:”时调用handleShow

4、在handleShow里设置一些锁屏状态和显示锁屏界面

5、通过调用StatusBarKeyguardViewManager的show重置当前状态显示keyguard

在reset里调用本类的showBouncerOrKeyguard，在这个方法里通过KeyguardBouncer的实例mBouncer调用prepare()，在prepare里调用了KeyguardHostView的showPrimarySecurityScreen

6、KeyguardSecurityContainer.showPrimarySecurityScreen

在KeyguardHostView的showPrimarySecurityScreen里调用KeyguardSecurityContainer的showPrimarySecurityScreen方法，如下

在这个方法里调用了showSecurityScreen，根据mSecurityModel.getSecurityMode()获取的SecurityMode来显示不同界面，SecurityMode定义如下

showSecurityScreen方法如下：

到这里锁屏就启动完成了，这里简单总结一下：
1. 在KeyguardServiceDelegate里绑定KeyguardService，并调用onSystemReady方法。
2. KeyguardViewMediator里调用doKeyguardLocked来决定是否需要显示锁屏界面；如果显示则调用StatusBarKeyguardViewManager的show，最后调用到KeyguardHostView的showPrimarySecurityScreen()。
3. 在KeyguardSecurityContainer的showPrimarySecurityScreen利用mSecurityModel.getSecurityMode()获取当前的securityMode，传入showSecurityScreen来显示不同锁屏界面。

最后

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