第七篇窗口系统机制之KEYGUARD机制

来源：互联网发布：ipad pencil 画画软件编辑：程序博客网时间：2024/05/05 19:01

ANDROID的KEYGUARD相关类提供了屏幕锁屏等相关功能，虽然功能简单，但是相关的逻辑还是挺复杂的，要处理屏幕处于不同状态的情况，要监控各种事件（时间，电池，Sim状态，电话状态），因此GOOGLE还是对屏幕功能进行了细致的设计，架构上采用了中介模式、MVC模式等设计模式。系统类图如下：

PhoneWindowManager、PowerManager、KeyguardViewMediator、KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager、KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen相关类之间构成中介模式，KeyguardViewMediator对象处于模式的核心，起到中介者的角色，其它对象都通过KeyguardViewMediator对象相互交互。

KeyguardViewMediator对象是PhoneWindowManager成员，因此PhoneWindowManage可以直接访问KeyguardViewMediator对象。KeyguardViewMediator也通过PowerManager服务创建了三个不计数WakeLock锁实现与PowerManager服务的通讯，达到锁屏操作时电源状态管理的目的（mWakeLock锁用于保证在 keyguard显示时能够显示一段时间后屏幕才能睡眠；mShowKeyguardWakeLock用于在 keyguard显示要打开时能够保持设备唤醒；mWakeAndHandOff由PhoneWindowManager截获事件进行触发，用于在用户按键或鼠标移动时唤醒设备便于对keyguard进行操作）。KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager对象作为KeyguardViewMediator对象的成员又都是由KeyguardViewMediator实例化的，KeyguardViewMediator可以直接操作KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager对象。

而KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView作为视图对象通过调用KeyguardViewManager对象的show函数创建并作为视图添加到窗口上, KeyguardViewHost作为窗口得主视图, LockPatternKeyguardView是KeyguardViewHost的子视图。KeyguardScreen类是各类锁屏、解锁屏幕的接口，各类锁屏、解锁屏幕都是KeyguardScreen类的视图实现类，在调用LockPatternKeyguardView的updateScreen函数时根据不同的模式作为LockPatternKeyguardView的子视图添加到LockPatternKeyguardView视图上显示。

KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen接口的对象都通过回调与KeyguardViewMediator反向调用。

KeyguardUpdateMonitor 类实现时间，电池，Sim状态，电话状态的监视，KeyguardViewMediator类是KeyguardUpdateMonitor类内部回调接口InfoCallback、SimStateCallbac的实现类，因此KeyguardViewMediator对象可以作为KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象，通过KeyguardUpdateMonitor的registerInfoCallback和registerSimStateCallback函数把KeyguardViewMediator对象添加到KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象列表中，当KeyguardViewMediator对象检测到时间，电池，Sim状态，电话状态变化时通过回调调用KeyguardViewMediator对象的相关接口。

KeyguardViewMediator类也是KeyguardViewCallback接口的实现，因此在KeyguardViewManager实例化时KeyguardViewMediator对象也作为KeyguardViewCallback类型的参数传进KeyguardViewManager作为KeyguardViewManager的内部成员mCallback。然后mCallback又作为参数在KeyguardViewHost对象实例化时传进去作为KeyguardViewHost对象的成员，并通过LockPatternKeyguardView的函数setCallback设置LockPatternKeyguardView对象的回调对象，因此KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView都可以通过KeyguardViewCallback类型的回调对象与KeyguardViewMediator对象通讯。

LockPatternKeyguardView对象创建了六个实现了KeyguardScreen接口的各个锁屏、解锁屏幕对象，LockScreen用于显示屏幕加锁状态，另外根据不同的unlockMode模式创建了不同的解锁屏幕：PatternUnlockScreen实现图案解锁模式，SimPukUnlockScreen屏幕实现SIM PUK码解锁模式，SimUnlockScreen实现 Sim PIN码解锁模式，AccountUnlockScreen实现 GOOGLE帐户解锁，PasswordUnlockScreen实现口令解锁模式。

每个锁屏、解锁屏幕对象在创建时都传进去一个实现了KeyguardScreenCallback接口的回调对象mKeyguardScreenCallback（LockPatternKeyguardView的一个成员），KeyguardScreenCallback接口派生自KeyguardViewCallback接口。在mKeyguardScreenCallback回调对象中实现了KeyguardViewCallback类型的回调对象mCallback的包装（装饰模式的采用），因此各个锁屏、解锁屏幕对象可以通过KeyguardScreenCallback接口与KeyguardViewMediator对象通讯。

另外KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen类还构成了MVC模式。KeyguardUpdateMonitor实现了MVC模式中的模式角色，用来提供模式状态数据。KeyguardViewManager担当MVC模式中的控制器角色，通过KeyguardViewManager生成视图，生成和控制视图的表现。LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen接口类对象担当视图角色，模式可以直接向视图传送状态（通过把LockPatternKeyguardView和锁屏、解锁屏幕的内部对象作为回调对象登记到KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象列表中），视图也可以直接读取KeyguardUpdateMonitor模式的状态数据，因此LockPatternKeyguardView、KeyguardScree类对象视图中都有一个KeyguardUpdateMonitor对象的引用。

LockPatternKeyguardView对象由LockPatternKeyguardViewProperties对象采用了工厂方法进行实例化。

各个对象的实例化代码片断：

PhoneWindowManager对象WindowManagerService.java中实例化，并在WindowManagerService的PolicyThread线程运行时初始化。

   final WindowManagerPolicy mPolicy = PolicyManager.makeNewWindowManager();        public PolicyThread(WindowManagerPolicy policy,                WindowManagerService service, Context context,                PowerManagerService pm) {            super("WindowManagerPolicy");            mPolicy = policy;            mService = service;            mContext = context;            mPM = pm;        }        public void run() {            Looper.prepare();            mPolicy.init(mContext, mService, mService, mPM);             synchronized (this) {                }            Looper.loop();        }    }

final WindowManagerPolicy mPolicy = PolicyManager.makeNewWindowManager(); public PolicyThread(WindowManagerPolicy policy, WindowManagerService service, Context context, PowerManagerService pm) { super("WindowManagerPolicy"); mPolicy = policy; mService = service; mContext = context; mPM = pm; } public void run() { Looper.prepare(); mPolicy.init(mContext, mService, mService, mPM); synchronized (this) { } Looper.loop(); } }

在PhoneWindowManager对象init函数调用时实例化KeyguardMediator对象

public void init(Context context, IWindowManager windowManager,            WindowManagerFuncs windowManagerFuncs,            LocalPowerManager powerManager) {     …   mKeyguardMediator = new KeyguardViewMediator(context, this, powerManager);}

KeyguardViewMediator构造函数中实例化PowerManager的三个锁及KeyguardUpdateMonitor、LockPatternKeyguardViewProperties、KeyguardViewManager对象。

 public KeyguardViewMediator(Context context, PhoneWindowManager callback,            LocalPowerManager powerManager) {        mPM = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);        mWakeLock = mPM.newWakeLock(PowerManager.FULL_WAKE_LOCK | PowerManager.ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP, "keyguard");        mWakeLock.setReferenceCounted(false);        mShowKeyguardWakeLock=mPM.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "show keyguard");        mShowKeyguardWakeLock.setReferenceCounted(false);         mWakeAndHandOff = mPM.newWakeLock(                PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK,                "keyguardWakeAndHandOff");        mWakeAndHandOff.setReferenceCounted(false);         mUpdateMonitor = new KeyguardUpdateMonitor(context);        mUpdateMonitor.registerInfoCallback(this);        mUpdateMonitor.registerSimStateCallback(this);、         mKeyguardViewProperties=new LockPatternKeyguardViewProperties(mLockPatternUtils, mUpdateMonitor);         mKeyguardViewManager = new KeyguardViewManager(                context, WindowManagerImpl.getDefault(), this,                mKeyguardViewProperties, mUpdateMonitor);     }

在KeyguardViewManager的show中实例化KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView对象。

 public synchronized void show() {           if (mKeyguardHost == null) {                mKeyguardHost = new KeyguardViewHost(mContext, mCallback);                WindowManager.LayoutParams lp = new WindowManager.LayoutParams(                    stretch, stretch, WindowManager.LayoutParams.TYPE_KEYGUARD,                    flags, PixelFormat.TRANSLUCENT);                  mViewManager.addView(mKeyguardHost, lp);        }         if (mKeyguardView == null) {            mKeyguardView = mKeyguardViewProperties.createKeyguardView(mContext, mUpdateMonitor, this);            mKeyguardView.setCallback(mCallback);             final ViewGroup.LayoutParams lp = new FrameLayout.LayoutParams(                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT);             mKeyguardHost.addView(mKeyguardView, lp);    }

在LockPatternKeyguardView的createLockScreen和createUnlockScreenFor函数中创建加锁和解锁屏幕。

View createLockScreen() {        View lockView = new LockScreen(                mContext,                mConfiguration,                mLockPatternUtils,                mUpdateMonitor,                mKeyguardScreenCallback);        return lockView;    }     View createUnlockScreenFor(UnlockMode unlockMode) {        if (unlockMode == UnlockMode.Pattern) {            PatternUnlockScreen view = new PatternUnlockScreen(                    mContext,                    mConfiguration,                    mLockPatternUtils,                    mUpdateMonitor,                    mKeyguardScreenCallback,                    mUpdateMonitor.getFailedAttempts());        } else if (unlockMode == UnlockMode.SimPuk) {            unlockView = new SimPukUnlockScreen(                    mContext,                    mConfiguration,                    mUpdateMonitor,                    mKeyguardScreenCallback,                    mLockPatternUtils);        } else if (unlockMode == UnlockMode.SimPin) {            unlockView = new SimUnlockScreen(                    mContext,                    mConfiguration,                    mUpdateMonitor,                    mKeyguardScreenCallback,                    mLockPatternUtils);        } else if (unlockMode == UnlockMode.Account) {                   unlockView = new AccountUnlockScreen(                        mContext,                        mConfiguration,                        mUpdateMonitor,                        mKeyguardScreenCallback,                        mLockPatternUtils);                   } else if (unlockMode == UnlockMode.Password) {            unlockView = new PasswordUnlockScreen(                    mContext,                    mConfiguration,                    mLockPatternUtils,                    mUpdateMonitor,                    mKeyguardScreenCallback);        }        return unlockView;    }

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