android4.1.2inputmethodframework结构分析

以下来自android官网的介绍:
input method framework (IMF) architecture包含三个主要部分:
1.input method manager是负责管理其他部分交互的中心点；以client-side API的形式存在于每个应用上下文中，
并与一个负责管理跨进程交互的全局系统服务(InputMethodManagerService)通信。
2.input method (IME) 实现一个具体的交互模型，这个模型允许用户产生text文本.系统绑定到当前的
input method，使当前的input method创建运行，并负责通知它什么时候隐藏和显示它的UI. 同一时间只有一个
IME在运行。
3.使用IME的多个客户端程序，客户端程序在获得输入焦点，控制IME的状态方面，由input method manager
统一协调.同一时间只有一个客户端程序处于活动状态(与IME协同工作)。
InputMethodManager
input method framework(IMF) architecture 提供的核心系统接口。负责协调应用和当前输入法的交互。
可通过Context.getSystemService()获得此接口的实例。
InputMethodManager是负责管理其他部分交互的中心点,所以InputMethodManager中有分别代表
全局系统服务(InputMethodManagerService),inputmethod和inputmethod客户端的成员变量，分别是：
IInputMethodManager mService     代表InputMethodManagerService；
IInputMethodSession mCurMethod   代表inputmethod;
IInputMethodClient.Stub mClient  代表inputmethod客户端;

IInputMethodManager接口的具体实现类是InputMethodManagerService。这个类提供系统服务，运行在
一个单独的进程中。InputMethodManager中包含的IInputMethodManager实例mService指向的是
InputMethodManagerService的本地binder对象。
InputMethodManager通过mService与InputMethodManagerService通信。

IInputMethodClient接口的具体实现类是IInputMethodClient.Stub.
InputMethodManager.mClient是这个接口的实例，用于在InputMethodManager类中标识inputmetod客户端。
inputmethod客户端通过InputMethodManager实例与InputMethodManagerService通信。
InputMethodManager与IInputMethodClient是一对一的关系。
InputMethodManagerService存放了所有的
IInputMethodClient本地binder对象，用于标识所有的inputmethod客户端。
所以InputMethodManagerService与IInputMethodClient是一对多的关系。

下面是IInputMethodClient的本地binder对象添加到InputMethodManagerService中的流程：

viewRootImpl.getWindowSession(){        InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance(mainLooper);        IWindowManager windowManager = Display.getWindowManager();        sWindowSession = windowManager.openSession(imm.getClient(), imm.getInputContext());         }InputMethodManager.getInstance(){ IBinder b = ServiceManager.getService(Context.INPUT_METHOD_SERVICE);            IInputMethodManager service = IInputMethodManager.Stub.asInterface(b);            mInstance = new InputMethodManager(service, mainLooper);              }//new InputMethodManager过程会创建InputMethodManager.mClient.调用InputMethodManager的构造函数时，将//InputMethodManagerService的本地binder对象传给了InputMethodManager。WindowManagerService.openSession(){    Session session = new Session(this, client, inputContext);                           }Session.Session(){ mService.mInputMethodManager.addClient(client, inputContext,mUid, mPid);}InputMethodManagerService.addClient(){ mClients.put(client.asBinder(), new ClientState(client, inputContext, uid, pid));}

IInputMethodClient的本地binder对象添加到了InputMethodManagerService的
HashMap<IBinder, ClientState> mClients成员变量中。
InputMethodManagerService通过内置类：
class ClientState {
        final IInputMethodClient client;
        final IInputContext inputContext;
        final int uid;
        final int pid;
        final InputBinding binding;
        boolean sessionRequested;
        SessionState curSession;
}
来保存inputmethod客户端的状态。
final HashMap<IBinder, ClientState> mClients保存了当前所有的inputmethod客户端的。
InputMethodManager对InputMethodManagerService接口的调用都需要传入mClient作为inputmethod客户端的标识。

IInputMethodSession接口的具体实现类是IInputMethodSessionWrapper.
IInputMethodSessionWrapper是InputMethodSession接口的具体实现类的封装类。InputMethodSession接口是

InputMethod接口的一部分。InputMethod接口实际上分为两部分,InputMethod接口提供的是输入法的top-level接

口，提供了访问输入法的所有接口，由于输入法应用中的BIND_INPUT_METHOD权限限制，只有系统可以访问

所有的这些接口。此外，InputMethod接口的createSession()方法可以初始化一个输入法的二级接口
InputMethodSession。这个接口是提供给inputmethod客户端使用的，inputmethod客户端通过这个接口来与
inputmethod通信。由于inputmethod客户端与inputmethod的通信是通过InputMethodManager代理的，
所以InputMethodManager中包含IInputMethodSession的实例。这个实例指向IInputMethodSessionWrapper的
本地binder对象。IInputMethodSessionWrapper运行在输入法进程中。

IInputMethod接口的具体实现类是IInputMethodWrapper。IInputMethodWrapper是InputMethod接口的具体

实现类的封装类。InputMethodManagerService是系统服务进程具有调用输入法所有接口的权限，

所以InputMethodManagerService中包含了IInputMethod接口实例mCurMethod.
这个实例指向IInputMethodWrapper的本地binder对象。
IInputMethodWrapper运行在输入法进程中。

IInputMethodCallback是IInputMethod的辅助接口，inputmethod调用这个接口把结果通知给它的客户端。
IInputMethodCallback的具体实现类是InputMethodManagerService.MethodCallback.
由于inputmetod需要调用这个接口通知结果。所以InputMethodManagerService负责将这个接口注册给
inputmethod,inputmethod进程需要保存InputMethodManagerService.MethodCallback的本地binder对象。
具体保存在类IInputMethodSessionWrapper.InputMethodEventCallbackWrapper
和IInputMethodWrapper.InputMethodSessionCallbackWrapper的实例中。

下面类图反应了与IInputMethodCallback接口相关的类关系：

InputMethod接口的实现类是AbstractInputMethodService.AbstractInputMethodImpl。
InputMethodService.InputMethodImpl是AbstractInputMethodService.AbstractInputMethodImpl的子类。
也是InputMethod接口的具体实现类。提供了一个输入法的所有标准行为。
input method (IME)应用实现为一个Service,通常继承自InputMethodService.
InputMethod的核心接口通常是由InputMethodService提供。IME的实现者只需要提供更高级别的API。
下面的类图给出了input method framework的主要结构：

上面类图中类的关系建立过程大致如下：

AbstractInputMethodService.onBind(){ return new IInputMethodWrapper(this, mInputMethod);}InputMethodManagerService.onServiceConnected(){ executeOrSendMessage(mCurMethod, mCaller.obtainMessageOO(                            MSG_CREATE_SESSION, mCurMethod,                            new MethodCallback(mCurMethod, this)));                     }//此时AbstractInputMethodService.onBind()中创建的IInputMethodWrapper实例的本地Binder对象//通过参数传递给了InputMethodManagerService。//保存在InputMethodManagerService的IInputMethod类型变量mCurMethod中。InputMethodManagerService.handleMessage(){case MSG_CREATE_SESSION: ((IInputMethod)args.arg1).createSession(                            (IInputMethodCallback)args.arg2);}//handleMessage处理MSG_CREATE_SESSION消息时调用的是IInputMethodWrapper.createSession(),//InputMethodManagerService.MethodCallback实例以参数形式传递进去。前面讲过//InputMethodManagerService.MethodCallback需要注册给inputmethod进程。注册的时机就是这里。IInputMethodWrapper.createSession(){ mCaller.executeOrSendMessage(mCaller.obtainMessageO(DO_CREATE_SESSION, callback));}IInputMethodWrapper.executeMessage(){ case DO_CREATE_SESSION:    inputMethod.createSession(new InputMethodSessionCallbackWrapper(                        mCaller.mContext, (IInputMethodCallback)msg.obj));}//IInputMethodWrapper是在AbstractInputMethodService.onBind()中构造的，它的构造函数需要//InputMethod的实例作为参数，保存在IInputMethodWrapper的inputmethod成员变量中。//InputMethodSessionCallbackWrapper定义在IInputMethodWrapper中。//InputMethodSessionCallbackWrapper的构造函数需要IInputMethodCallback作为参数。//InputMethodSessionCallbackWrapper中IInputMethodCallback类型的成员变量mCb保存的是//InputMethodManagerService.MethodCallback的本地binder对象。//AbstractInputMethodService.AbstractInputMethodImpl实现了InputMethod接口，AbstractInputMethodService.AbstractInputMethodImpl.createSession(){callback.sessionCreated(onCreateInputMethodSessionInterface());}InputMethodService.onCreateInputMethodSessionInterface(){return new InputMethodSessionImpl();}//这样就在inputmethod进程中创建了InputMethodSession的实现类(InputMethodService.InputMethodSessionImpl)的一个实例，//并把这个实例作为参数传给了InputMethodSessionCallbackWrapper.sessionCreated()。InputMethodSessionCallbackWrapper.sessionCreated(){  IInputMethodSessionWrapper wrap =                            new IInputMethodSessionWrapper(mContext, session);                    mCb.sessionCreated(wrap);}//InputMethodSessionCallbackWrapper.sessionCreated()以InputMethodSessionImpl实例为参数创建了//IInputMethodSessionWrapper的实例。并将这个实例通过InputMethodSessionCallbackWrapper中IInputMethodCallback//类型的成员变量mCb传递出去。前面讲过InputMethodSessionCallbackWrapper中IInputMethodCallback类型的成员变量mCb保存的是//InputMethodManagerService.MethodCallback的本地binder对象。//所以 mCb.sessionCreated(wrap)最终调用的是InputMethodManagerService.MethodCallback.sessionCreated()。InputMethodManagerService.MethodCallback.sessionCreated(){mParentIMMS.onSessionCreated(mMethod, session);}InputMethodManagerService.onSessionCreated(){  executeOrSendMessage(mCurClient.client, mCaller.obtainMessageOO(                                MSG_BIND_METHOD, mCurClient.client, res));}InputMethodManagerService.handleMessage(){case MSG_BIND_METHOD： ((IInputMethodClient)args.arg1).onBindMethod(InputMethodSessionCallbackWrapper                            (InputBindResult)args.arg2);}//前面提过这里的IInputMethodClient指向的是InputMethodManager的类型为IInputMethodClient.Stub的成员变量mClient.InputMethodManager.IInputMethodClient.Stub.onBindMethod(){mH.sendMessage(mH.obtainMessage(MSG_BIND, res));}InputMethodManager.H.handleMessage(){ case MSG_BIND:mCurMethod = res.method;startInputInner(null, 0, 0, 0);}//所以InputMethodManager中保存的是IInputMethodSessionWrapper的客户端Binder.

InputConnection接口是InputMethod与接收输入的inputmethod客户端的通信渠道。
InputConnection接口由InputMethod调用，用来读取游标附近的文本，提交文本到text box,传递原始的key event给客户端。
InputConnection接口的具体实现类是BaseInputConnection和InputConnectionWrapper。
以浏览器与inputmethod的交互为例，看一下InputConnection相关的结构。
下面是InputConnection的类图。

下面是上面类图中类关系的建立过程：

InputMethodManager.startInputInner(){InputConnection ic = view.onCreateInputConnection(tba);servedContext = new ControlledInputConnectionWrapper(vh.getLooper(), ic, this);mServedInputConnectionWrapper = servedContext;res = mService.startInput(mClient,                            servedContext, tba, controlFlags);}//WebViewClassic.java有一个内部类WebViewInputConnection。//WebViewInputConnection继承自BaseInputConnection。//所以InputConnection ic = view.onCreateInputConnection(tba);得到的是WebViewInputConnection的实例。//以这个实例为参数创建了InputMethodManager.ControlledInputConnectionWrapper实例。//这个实例传递给了InputMethodManagerService.startInput。InputMethodManagerService.startInput(){                return startInputLocked(client, inputContext, attribute, controlFlags);}startInputUncheckedLocked(){ return attachNewInputLocked(                        (controlFlags&InputMethodManager.CONTROL_START_INITIAL) != 0);}InputMethodManagerService.attachNewInputLocked(){ executeOrSendMessage(mCurMethod, mCaller.obtainMessageOO(                    MSG_BIND_INPUT, mCurMethod, mCurClient.binding));}InputMethodManagerService.handleMessage(){case MSG_START_INPUT: session.method.startInput((IInputContext)args.arg2,                            (EditorInfo)args.arg3);}//这里的session.method是IInputMethodWrapper的本地Binder对象。IInputMethodWrapper.startInput(){ mCaller.executeOrSendMessage(mCaller.obtainMessageOO(DO_START_INPUT,                inputContext, attribute));}IInputMethodWrapper.executeMessage(){case DO_START_INPUT:InputConnection ic = inputContext != null                        ? new InputConnectionWrapper(inputContext) : null;                EditorInfo info = (EditorInfo)args.arg2;                info.makeCompatible(mTargetSdkVersion);                inputMethod.startInput(ic, info);}//以包含WebViewInputConnection实例的InputMethodManager.ControlledInputConnectionWrapper实例为参数创建了//InputConnectionWrapper。所以这里其实有两层封装，InputMethodManager.ControlledInputConnectionWrapper//对WebViewInputConnection的封装，以及InputConnectionWrapper对InputMethodManager.ControlledInputConnectionWrapper//的封装。应用程序开始接收text,并且这个InputMethod实例准备好处理接收到的事件并将产生的text传递给应用程序时，//InputMethod.startInput()被调用。//调用完InputMethod.startInput()后，InputConnectionWrapper的实例就传递给了InputMethodService。//并保存在InputMethodService的InputConnection类型成员变量mInputConnection中。//InputMethodService提供了getCurrentInputConnection()接口获得minputconnection。//InputConnectionWrapper类在包com.android.internal.view中。

另外，
InputMethodManager.ControlledInputConnectionWrapper
InputMethodManager构造过程中创建以下变量:
final InputConnection mDummyInputConnection = new BaseInputConnection(this, false);
InputMethodManager构造函数中,
mIInputContext = new ControlledInputConnectionWrapper(looper,
                mDummyInputConnection, this);
这个过程中创建的InputContext会在IInputMethodClient的本地binder对象添加到
InputMethodManagerService的过程中一起注册到InputMethodManagerService中。

下面内容来自android官网对InputMethod接口的介绍：
Input Methods
input method (IME) 实现为一个Service,通常继承自InputMethodService. 它必须提供InputMethod核心接口。
InputMethod的核心接口通常是由InputMethodService提供。IME的实现者只需要提供更高级别的API.
BIND_INPUT_METHOD 权限在输入法实现的AndroidManifest.xml中申请。
input method的客户端只能操作它的InputMethodSession接口. 每个客户端都有一个InputMethodSession接口。
只有与活动客户端相关联的InputMethodSession接口调用才会被当前的IME处理。
对于一般的IME,这条规则由AbstractInputMethodService强制保证。但对于定制raw InputMethodSession实现的IME，
则需要显式处理。只有活动客户端的InputConnection才能接受操作。IMF告诉每个客户端它是否是活动的，
framework强制保证非活动进程在当前InputConnection上的调用都会被忽略。
这保证了当前IME只会把events和text edits发送给当前获得焦点的，用户看到的UI.
inputMethodService 提供了InputMethod的一个标准实现, 最终的inputMethod 实现继承并定制inputMethodService.
InputMethodService为标准UI元素(input view, candidates view, and running in fullscreen mode)

提供了一个基本框架，但是怎么使用它们是由IME的特定实现者决定的。比如，一个IME使用keyboard实现

inputarea,另一个IME允许用户画text,第三个IME可能根本没有对用户可见的输入区域，而是通过监听audio,

然后把speech转换为text.所有的布局元素都放在一个单独的window中，这个window由

InputMethodService管理。这些布局元素包括：

The soft input view, 如果可用，位于屏幕底部。
The candidates view, 如果当前在显示，位于soft input view之上。
soft input view 是大部分输入法的核心，大部分用户交互发生在这里：
按键，画字符，或者其他任何你的ime生成text的操作都发生在这里。
Candidates View 当用户生成text时，ime会想提供一个关于输入的text的可能的翻译列表供用户选择。
这通过candidates view来完成，像soft input view 一样， 实现 onCreateCandidatesView() 来实例化
实现candidats UI的view.
Generating Text
IME的核心部分当然是为应用产生text.
这是通过调用InputConnection接口来完成的。这个接口可以通过getCurrentInputConnection()获得。
This interface allows you to generate raw key events 。
InputMethod接口代表一个可以产生键值和文本的输入法，处理各种输入事件，并将文本返回给请求文本输入的应用程序。