上一节讲述了输入事件的源头是位于/dev/input/下的设备节点,而输入系统的终点是由WMS管理的某个窗口。最初的输入事件为内核生成的原始事件,而最终交付给窗口的则是KeyEvent或MotionEvent对象。因此Android输入系统的主要工作是读取设备节点中的原始事件,将其加工封装,然后派发给一个特定的窗口以及窗口中的控件。这个过程由InputManagerService(以下简称IMS)系统服务为核心的多个参与者共同完成。
输入系统的总体流程和参与者如图5-1所示。
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图 5-1 输入系统的总体流程与参与者
图5-1描述了输入事件的处理流程以及输入系统中最基本的参与者。它们是:
- Linux内核,接受输入设备的中断,并将原始事件的数据写入到设备节点中。
- 设备节点,作为内核与IMS的桥梁,它将原始事件的数据暴露给用户空间,以便IMS可以从中读取事件。
- InputManagerService,一个Android系统服务,它分为Java层和Native层两部分。Java层负责与WMS的通信。而Native层则是InputReader和InputDispatcher两个输入系统关键组件的运行容器。
- EventHub,直接访问所有的设备节点。并且正如其名字所描述的,它通过一个名为getEvents()的函数将所有输入系统相关的待处理的底层事件返回给使用者。这些事件包括原始输入事件、设备节点的增删等。
- InputReader,I是IMS中的关键组件之一。它运行于一个独立的线程中,负责管理输入设备的列表与配置,以及进行输入事件的加工处理。它通过其线程循环不断地通过getEvents()函数从EventHub中将事件取出并进行处理。对于设备节点的增删事件,它会更新输入设备列表于配置。对于原始输入事件,InputReader对其进行翻译、组装、封装为包含了更多信息、更具可读性的输入事件,然后交给InputDispatcher进行派发。
- InputReaderPolicy,它为InputReader的事件加工处理提供一些策略配置,例如键盘布局信息等。
- InputDispatcher,是IMS中的另一个关键组件。它也运行于一个独立的线程中。InputDispatcher中保管了来自WMS的所有窗口的信息,其收到来自InputReader的输入事件后,会在其保管的窗口中寻找合适的窗口,并将事件派发给此窗口。
- InputDispatcherPolicy,它为InputDispatcher的派发过程提供策略控制。例如截取某些特定的输入事件用作特殊用途,或者阻止将某些事件派发给目标窗口。一个典型的例子就是HOME键被InputDispatcherPolicy截取到PhoneWindowManager中进行处理,并阻止窗口收到HOME键按下的事件。
- WMS,虽说不是输入系统中的一员,但是它却对InputDispatcher的正常工作起到了至关重要的作用。当新建窗口时,WMS为新窗口和IMS创建了事件传递所用的通道。另外,WMS还将所有窗口的信息,包括窗口的可点击区域,焦点窗口等信息,实时地更新到IMS的InputDispatcher中,使得InputDispatcher可以正确地将事件派发到指定的窗口。
- ViewRootImpl,对于某些窗口,如壁纸窗口、SurfaceView的窗口来说,窗口即是输入事件派发的终点。而对于其他的如Activity、对话框等使用了Android控件系统的窗口来说,输入事件的终点是控件(View)。ViewRootImpl将窗口所接收到的输入事件沿着控件树将事件派发给感兴趣的控件。
简单来说,内核将原始事件写入到设备节点中,InputReader不断地通过EventHub将原始事件取出来并翻译加工成Android输入事件,然后交给InputDispatcher。InputDispatcher根据WMS提供的窗口信息将事件交给合适的窗口。窗口的ViewRootImpl对象再沿着控件树将事件派发给感兴趣的控件。控件对其收到的事件作出响应,更新自己的画面、执行特定的动作。所有这些参与者以IMS为核心,构建了Android庞大而复杂的输入体系。
Linux内核对硬件中断的处理超出了本书的讨论范围,因此本章将以IMS为重点,详细讨论除Linux内核以外的其他参与者的工作原理。
- 前言
- 推荐序
- 第1章 开发环境部署
- 1.1获取Android源代码
- 1.2Android的编译
- 1.3在IDE中导入Android源代码
- 1.3.1将Android源代码导入Eclipse
- 1.3.2将Android源代码导入SourceInsight
- 1.4调试Android源代码
- 1.4.1使用Eclipse调试Android Java源代码
- 1.4.2使用gdb调试Android C/C 源代码
- 1.5本章小结
- 第2章 深入理解Java Binder和MessageQueue
- 2.1概述
- 2.2Java层中的Binder分析
- 2.2.1Binder架构总览
- 2.2.2初始化Java层Binder框架
- 2.2.3窥一斑,可见全豹乎
- 2.2.4理解AIDL
- 2.2.5Java层Binder架构总结
- 2.3心系两界的MessageQueue
- 2.3.1MessageQueue的创建
- 2.3.2提取消息
- 2.3.3nativePollOnce函数分析
- 2.3.4MessageQueue总结
- 2.4本章小结
- 第3章 深入理解AudioService
- 3.1概述
- 3.2音量管理
- 3.2.1音量键的处理流程
- 3.2.2通用的音量设置函数setStreamVolume()
- 3.2.3静音控制
- 3.2.4音量控制小结
- 3.3音频外设的管理
- 3.3.1 WiredAccessoryObserver 设备状态的监控
- 3.3.2AudioService的外设状态管理
- 3.3.3音频外设管理小结
- 3.4AudioFocus机制的实现
- 3.4.1AudioFocus简单的例子
- 3.4.2AudioFocus实现原理简介
- 3.4.3申请AudioFocus
- 3.4.4释放AudioFocus
- 3.4.5AudioFocus小结
- 3.5AudioService的其他功能
- 3.6本章小结
- 第4章 深入理解WindowManager-Service
- 4.1初识WindowManagerService
- 4.1.1一个从命令行启动的动画窗口
- 4.1.2WMS的构成
- 4.1.3初识WMS的小结
- 4.2WMS的窗口管理结构
- 4.2.1理解WindowToken
- 4.2.2理解WindowState
- 4.2.3理解DisplayContent
- 4.3理解窗口的显示次序
- 4.3.1主序、子序和窗口类型
- 4.3.2通过主序与子序确定窗口的次序
- 4.3.3更新显示次序到Surface
- 4.3.4关于显示次序的小结
- 4.4窗口的布局
- 4.4.1从relayoutWindow()开始
- 4.4.2布局操作的外围代码分析
- 4.4.3初探performLayoutAndPlaceSurfacesLockedInner()
- 4.4.4布局的前期处理
- 4.4.5布局DisplayContent
- 4.4.6布局的阶段
- 4.5WMS的动画系统
- 4.5.1Android动画原理简介
- 4.5.2WMS的动画系统框架
- 4.5.3WindowAnimator分析
- 4.5.4深入理解窗口动画
- 4.5.5交替运行的布局系统与动画系统
- 4.5.6动画系统总结
- 4.6本章小结
- 第5章 深入理解Android输入系统
- 5.1初识Android输入系统
- 5.1.1getevent与sendevent工具
- 5.1.2Android输入系统简介
- 5.1.3IMS的构成
- 5.2原始事件的读取与加工
- 5.2.1基础知识:INotify与Epoll
- 5.2.2 InputReader的总体流程
- 5.2.3 深入理解EventHub
- 5.2.4 深入理解InputReader
- 5.2.5原始事件的读取与加工总结
- 5.3输入事件的派发
- 5.3.1通用事件派发流程
- 5.3.2按键事件的派发
- 5.3.3DispatcherPolicy与InputFilter
- 5.3.4输入事件的派发总结
- 5.4输入事件的发送、接收与反馈
- 5.4.1深入理解InputChannel
- 5.4.2连接InputDispatcher和窗口
- 5.4.3事件的发送
- 5.4.4事件的接收
- 5.4.5事件的反馈与发送循环
- 5.4.6输入事件的发送、接收与反馈总结
- 5.5关于输入系统的其他重要话题
- 5.5.1输入事件ANR的产生
- 5.5.2 焦点窗口的确定
- 5.5.3以软件方式模拟用户操作
- 5.6本章小结
- 第6章 深入理解控件系统
- 6.1 初识Android的控件系统
- 6.1.1 另一种创建窗口的方法
- 6.1.2 控件系统的组成
- 6.2 深入理解WindowManager
- 6.2.1 WindowManager的创建与体系结构
- 6.2.2 通过WindowManagerGlobal添加窗口
- 6.2.3 更新窗口的布局
- 6.2.4 删除窗口
- 6.2.5 WindowManager的总结
- 6.3 深入理解ViewRootImpl
- 6.3.1 ViewRootImpl的创建及其重要的成员
- 6.3.2 控件系统的心跳:performTraversals()
- 6.3.3 ViewRootImpl总结
- 6.4 深入理解控件树的绘制
- 6.4.1 理解Canvas
- 6.4.2 View.invalidate()与脏区域
- 6.4.3 开始绘制
- 6.4.4 软件绘制的原理
- 6.4.5 硬件加速绘制的原理
- 6.4.6 使用绘图缓存
- 6.4.7 控件动画
- 6.4.8 绘制控件树的总结
- 6.5 深入理解输入事件的派发
- 6.5.1 触摸模式
- 6.5.2 控件焦点
- 6.5.3 输入事件派发的综述
- 6.5.4 按键事件的派发
- 6.5.5 触摸事件的派发
- 6.5.6 输入事件派发的总结
- 6.6 Activity与控件系统
- 6.6.1 理解PhoneWindow
- 6.6.2 Activity窗口的创建与显示
- 6.7 本章小结
- 第7章 深入理解SystemUI
- 7.1 初识SystemUI
- 7.1.1 SystemUIService的启动
- 7.1.2 状态栏与导航栏的创建
- 7.1.3 理解IStatusBarService
- 7.1.4 SystemUI的体系结构
- 7.2 深入理解状态栏
- 7.2.1 状态栏窗口的创建与控件树结构
- 7.2.2 通知信息的管理与显示
- 7.2.3 系统状态图标区的管理与显示
- 7.2.4 状态栏总结
- 7.3 深入理解导航栏
- 7.3.1 导航栏的创建
- 7.3.2 虚拟按键的工作原理
- 7.3.3 SearchPanel
- 7.3.4 关于导航栏的其他话题
- 7.3.5 导航栏总结
- 7.4 禁用状态栏与导航栏的功能
- 7.4.1 如何禁用状态栏与导航栏的功能
- 7.4.2 StatusBarManagerService对禁用标记的维护
- 7.4.3 状态栏与导航栏对禁用标记的响应
- 7.5 理解SystemUIVisibility
- 7.5.1 SystemUIVisibility在系统中的漫游过程
- 7.5.2 SystemUIVisibility发挥作用
- 7.5.3 SystemUIVisibility总结
- 7.6 本章小结
- 第8章 深入理解Android壁纸
- 8.1 初识Android壁纸
- 8.2深入理解动态壁纸
- 8.2.1启动动态壁纸的方法
- 8.2.2壁纸服务的启动原理
- 8.2.3 理解UpdateSurface()方法
- 8.2.4 壁纸的销毁
- 8.2.5 理解Engine的回调
- 8.3 深入理解静态壁纸-ImageWallpaper
- 8.3.1 获取用作静态壁纸的位图
- 8.3.2 静态壁纸位图的设置
- 8.3.3 连接静态壁纸的设置与获取-WallpaperObserver
- 8.4 WMS对壁纸窗口的特殊处理
- 8.4.1 壁纸窗口Z序的确定
- 8.4.2 壁纸窗口的可见性
- 8.4.3 壁纸窗口的动画
- 8.4.4 壁纸窗口总结
- 8.5 本章小结