Android Input framework(一)
来源:互联网 发布:淘宝美工培训视频 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 11:43
1 InputFramework概述
Android输入系统在整个图形系统框架中扮演了很重要的角色,主要负责用户消息的管理,具体职责包括以下几个方面:
1、
2、
3、
Android系统使用InputManager类来管理消息,而具体的功能则是通过InputReaderThread和InputDispatcherThread两个线程来实现。其中InputReaderThread线程负责消息的读取,而
InputDispatcherThread则负责消息的预处理和分发到各个应用进程中。输入系统的整体框架如下图所示:
从框图中可以看出,Android输入系统通过EventHub收集输入设备的原始数据,InputReader调用接口读取EventHub中获取的数据,然后通知InputDispatcher数据已经准备好,InputDispatcher获得数据回调InputManager的接口间接回调WMS中的InputMonitor对输入消息进行处理,如果WMS没有消耗掉该消息,则InputDispatcher会将该消息通过管道的方式,直接发送到应用进程中,当前焦点应用的ViewrootImpl会收到该消息,并对消息进行分发处理,最终将其发送到对应的View对象中进行界面响应。
1 NativeInputManager初始化
在WindowManagerService构造函数中,经过JNI调用完成了Native层InputManager的初始化,初始化工作有如下几点。
1.1 调用时序图
1.2 类图对象关系
1.3在Native层注册java层的CallBacks回调接口
在InputManagerService类中定义了一个Callback接口:
InputMonitor实现了InputManagerService.Callbacks接口,在WindowManagerService的构造函数中创建了InputMonitor对象,并以mInputMonitor作为参数创建InputManagerService的对象,在InputManagerService构造函数中,将mInputMonitor作为参数调用了JNI函数nativeInit(),将回调接口传到JNI层,在需要的时候,JNI在回调mInputMonitor中的函数,实现数据才传递。
class InputMonitorimplements InputManagerService.Callbacks{
}
privateWindowManagerService(Context context, PowerManagerServicepm,
final InputMonitormInputMonitor = new InputMonitor(this);
mInputManager = newInputManagerService(context, mInputMonitor);
}
1.4 创建InputDispatcher和InputReader线程
在InputManagerService的构造函数中,调用了
Frameworks/base/services/jni/com_android_server_input_InputManagerService.cpp中的nativeInit()方法。
首先在JNI方法中创建了一个NativeInputManager对象,该对象内部构造函数中又创建了一个InputManager对象。注意这里的InputManager是native的。关键在于InputManager的构造函数中,创建了两个非常重要的对象,InputDispatcher和InputReader,前者是作为消息派发者,后者是input消息的读取者。然后在initialize()方法中,将前面创建的两对象作为参数,创建了对应的两个线程,分别是InputReaderThead和InputDispatchThread。
2 消息传送
2.1 创建InputChannel
2.1.1 时序图(创建和在wms中注册)
2.1.2 创建InputChannel流程
Wms的addWindow():
if (outInputChannel != null&& (attrs.inputFeatures
}
addWindow()内调用了InputChannel.openInputChannelPaire()方法开始创建InputChannel,过程如下图:
1)
frameworks/base/coar/jni/android_Inputview_Channel.cpp的
static jobjectArrayandroid_view_InputChannel_nativeOpenInputChannelPa
}
在上面代码中,新建了Native层两个通道变量,分别是serverChannel和clientChannel,然后将两个空壳传入InputChannel::openInputChannelPair()中。
2)
status_tInputChannel::openInputChannelPair(const String8&name,
}
调用Linux的socketpair()方法建立一对匿名的已经连接的套接字,然后调用setsockopt()方法为其分配内存,然后用其做为参数,创建native环境中的InputChannel对象,分别赋值给outServerChannel、和outClientChannel指针,
3)
JNI:
env->SetObjectArrayElement(channelPair, 0,serverChannelObj);
JAVA:
InputChannel[] inputChannels= InputChannel.openInputChannelPair(name);
2.2 WMS中注册InputChannel
在上面一节介绍了创建InputChannel的过程,其实的创建了两个InputChannel对象,一个作为服务端,需要Wms对其进行注册,另一个作为客户端,需要客户进程对其进行注册。这一节我们看Wms中注册InputChannel。在2.1.1的时序图中我们可以看到,在Wms的addWindow()方法中,调用InputChannel.openInputChannelPair(name);返回一对InputChannel对象,里面包含了管道的描述符等信息,然后调用InputManagerService.registerInputChannel进行注册,即时序图中第八步开始,。流程图如下:
通过上面可以看到,经过InputManagerService的调用,最终到达JNInativeRegisterInputCh
status_tNativeInputManager::registerInputChannel(JNIEnv* env,
}
NativeInputManager对象中有一个InputManager对象引用,InputManager对象中又有一个InputDispatcher对象的引用,所以将调用到InputDispatcher::registerInputChannel()进行注册:
status_tInputDispatcher::registerInputChannel(constsp<InputChannel>&inputChannel,
}
首先需要创建一个Connection对象,即客户端与服务端连接的接口,然后将该对象加入到InputDispatcher的mConnectionsByFd列表中,当需要通过管道发送消息的时候,从该列表中取出Connection对象,该对象与客户端是向对应的,之后调用mLooper->addFd()方法,把InputChannel对应的描述符添加到mLooper内部的描述符列表中。这里完成了wms的InputChannel的注册,即serverChannel。
2.3客户进程注册InputChannel
Wms中创建了一对InputChannel,其中serverChannel被注册到了InputDispatcher线程中,另一个clientChannel则需要注册到客户进程中,从而使得客户进程可以直接接收到InputDispatcher发送的用户消息。
客户端注册InputChannel和在InputManager中注册InputChannel的本质是相同的,即告诉所在进程的native looper对象,让它监控指定的文件描述符即可。客户端的InputChannel来源于调用Wms的addWindow()时,最后一个参数是一个InputChannel类型的输出参数。下面看调用的时序图
2.3.1 时序图
2.3.2 注册流程
1)
static jintnativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz, jobjectreceiverObj,
……
}
2)
3)
status_tNativeInputEventReceiver
}
2.4 Wms中获取Input消息
用户消息可以分为两类,一个是Key消息,另一个是Motion消息。对于Motion消息,InputDispatcher是通过pipe直接把消息发往客户窗口的,Wms不能对这些消息进行任何的前置处理,而对于Key消息,则会先回调Wms中的Key消息处理函数,在Wms中不处理的消息,才会把消息发往客户端。一般情况下,wms中仅仅处理一些系统的Key消息,比如”Home”键、音量键等。
2.4.1 时序图(Wms获取Key消息)
2.4.2 流程分析
nsecs_tNativeInputManager::interceptKeyBeforeDispat
}
调用JNI的env->CallLongMethod()方法,回调JAVA层方法,mServiceObj对应的是java层的InputManagerService类的实例,gServiceClassInfo.interceptKeyBeforeDispat
2.5客户窗口获取Input消息
2.5.1时序图(以Key消息分析)
2.5.2 流程分析
无论是Key消息还是Motion消息,都是通过Pipe管道传递到客户进程窗口的。所有的客户进程都有一个主线程,即ActivityThread类,该类每次开始的时候就会进入一个Looper循环中,然后就不断的从MessageQueue中读取消息,如果没有消息,则进入wait状态,直到下一个消息。
在InputDispatcher中,获取了InputReader的Key消息,经过一步步处理,调用到startDispatchCycleLocked
voidInputDispatcher::startDispatchCycleLocked
}
注意到这里的connection,这是Wms注册InputChannel的时候创建的Connection对象,然后将KeyEvent消息写入管道中。
status_tInputPublisher::publishKeyEvent(
}
status_tInputChannel::sendMessage(const InputMessage* msg) {
} while (nWrite == -1 &&errno == EINTR);
…….
}
消息写入管道后,经过MessageQueue通知到客户进程,然后在ViewRootImpl中,调用doConsumeBatchedInput()开始读取keyEvent消息。看看receiveMessage():
status_tInputChannel::receiveMessage(InputMessage* msg) {
}
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