QSTitle创建流程

本文将分析Android6.0中下拉状态栏快捷开关QSTitle组件的创建流程，从开机init过程开始至具体的每个QSTitle对象具体的创建，如何添加入下拉状态栏，对QSTitle的相关整体流程进行梳理。

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.
在android系统上，init.cpp的代码位于/system/core/init下，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

这里不过过多分析init.cpp部分，重点关注Zygote的启动流程。init,cpp部分推荐相关文档http://my.oschina.net/youranhongcha/blog/469028

init.rc配置文件在 Android 6.0 代码中位于 system/core/rootdir
/init.zygote32.rc，具体内容为：

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server    class main    socket zygote stream 660 root system    onrestart write /sys/android_power/request_state wake    onrestart write /sys/power/state on    onrestart restart media    onrestart restart netd    writepid /dev/cpuset/foreground/tasks

其中：

1. 关键字 service 表示告诉 init 进程创建名为 zygote 的进程，所要执行的程序是 /system/bin/app_process，后面的都是传递的参数。
2. 注意参数 --start-system-server，说明要启动 SystemServer
3. socket zygote stream 660 root system 表示创建名为 zygote 的 socket。
4. 后面的 onrestart 关键字表示 zygote 进程重启时所需执行的命令。

Zygote 的启动

从中我们可以得出结论： zygote 只是服务的名称，与此服务对应的程序是 app_process 程序，我们研究 zygote 的实现，就是要研究 app_process 程序。
app_process 代码位于 frameworks/base/cmds/app_process
/app_main.cpp，入口函数为 main。
main 的大体流程为：

• 创建一个 AppRuntime 实例 runtime
• 解析传入的命令行参数
• 判断调用哪一个 runtime.start，传入对应的参数
• 由于 init.zygote32.rc 中传入参数 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server，因此将执行：
  runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);

由此可知，app_process 没干什么主要的事情，只是跳转到 Java 类 com.android.internal.os.ZygoteInit，看来工作都在 ZygoteInit 中完成。但ZygoteInit如何启动呢？
我们来看看AppRuntime 。

AndroidRuntime

runtime.start方法来自于 AppRuntime 的父类 AndroidRuntime，代码位于 frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp。重点看看 AndroidRuntime start 方法，它主要做了三件事：

首先是创建虚拟机：

/* start the virtual machine */    JniInvocation jni_invocation;    jni_invocation.Init(NULL);    JNIEnv* env;    if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote) != 0) {        return;    }    onVmCreated(env);

之后是调用 startReg 函数注册 JNI 方法：

/*     * Register android functions.     */    if (startReg(env) < 0) {        ALOGE("Unable to register all android natives\n");        return;    }

最后构建参数、创建 JNI 类对象，获取 main 方法，并最终执行下面一行执行 main 入口：

  env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);

这样我们就成功从 AndroidRuntime.cpp中启动了一个虚拟机，并加载了 Java 类 ZygoteInit，并进入到它的 main 方法中执行。

ZygoteInit

之后就来到了 ZygoteInit.java 的 main 方法，代码位frameworks/
base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java。来看其 main 方法：

public static void main(String argv[]) {   try {       ...       registerZygoteSocket(socketName);       ...       if (startSystemServer) {           startSystemServer(abiList, socketName);       }       ...       runSelectLoop(abiList);       ...   } catch (...) { ... }}

首先，调用 registerZygoteSocket 创建了一个名为 zygote 的 socket：

registerZygoteSocket(socketName);

之后启动 SystemServer 组件：

if (startSystemServer) {startSystemServer(abiList, socketName);}

最后调用 runSelectLoopMode 进入一个死循环，等待接受 socket 上由 ActivityManagerService 发来的请求创建应用程序的请求：

runSelectLoop(abiList);

对后startSystemServer(abiList, socketName);进行分析：
启动 SystemServer 组件
SystemServer 名为系统服务进程，负责启动 Android 系统的关键服务。来看看函数的主要实现：

private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName)       throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {    ...    /* Request to fork the system server process */    pid = Zygote.forkSystemServer(        parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,        parsedArgs.gids,        parsedArgs.debugFlags,        null,        parsedArgs.permittedCapabilities,        parsedArgs.effectiveCapabilities);    ...    /* For child process */    if (pid == 0) {        ...        handleSystemServerProcess(parsedArgs);    }    return true;｝

这里调用了 Zygote 的静态方法 forkSystemServer 来创建 SystemServer 进程。
在forkSystemServer 中进行JNI调用forkSystemServer － com_android_internal_os_Zygote_nativeForkSystemServer － ForkAndSpecializeCommon来成功fork一个新进程。
子进程创建好之后，有一句

handleSystemServerProcess(parsedArgs);

进入handleSystemServerProcess：

/**     * Finish remaining work for the newly forked system server process.     */    private static void handleSystemServerProcess(            ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)            throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {    ...    final String systemServerClasspath = Os.getenv("SYSTEMSERVERCLASSPATH");    ...    if (...) {        ...    } else {      ClassLoader cl = null;      if (systemServerClasspath != null) {          cl = new PathClassLoader(systemServerClasspath, ClassLoader.getSystemClassLoader());          Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);      }      /*       * Pass the remaining arguments to SystemServer.       */      RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);    }

从中可以看出，我们从环境变量 SYSTEMSERVERCLASSPATH 拿到 SystemServer 的类名，之后载入进来，最后使用 RuntimeInit.zygoteInit 来运行，它来执行 SystemServer 的 main 方法。

看一下RuntimeInit.zygoteInit():

public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)        throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {    ...    commonInit();   // 基本设置（异常捕获、时区、HTTP User-Agent 等）    nativeZygoteInit();    applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader); // 调用 Main 方法}

其中 nativeZygoteInit() 是一个 jni 调用，位于 AndroidRuntime.cpp：

static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz){    gCurRuntime->onZygoteInit();}

onZygoteInit() 是 AppRuntime 中的方法，具体为：

virtual void onZygoteInit(){   sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();   ALOGV("App process: starting thread pool.\n");   proc->startThreadPool();}

启动了一个线程池。nativeZygoteInit() 就分析到这里，由此可见，Zygote 启动 SystemServer 的过程就算完了，之后的，都是 SystemServer 内部的事情了。

SystemServer.main()

上面说到RuntimeInit.zygoteInit 来执行 SystemServer.main方法。我们来看SystemServer.main():

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

生成SystemServer对象并跳转到了run();
去run()看看：

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");}

在这里启动了一些服务，我们重点去看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);        ...... }

Activity manager运行
再回到SystemServer,run()有这么一句：

startOtherServices();

startOtherServices()代码：

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);                }         .......

在这里mActivityManagerService.systemReady创建线程去调用startSystemUi(context);

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;    }

这个方法中，首先判断mServicesStarted标志为来判断SystemUI相关的服务是否启动，
同时根据系统配置文件来检查ActivityManagerService是否finishBooting。
可以看到这里有个mServices数组，并通过for循环加载它们的实例并调用它们的start()；
但是mServices数组具体开启了哪些服务呢？
来看看SystemUIApplication类中的变量：

private final Class<?>[] SERVICES = new Class[] {            com.android.systemui.tuner.TunerService.class,            com.android.systemui.keyguard.KeyguardViewMediator.class,            com.android.systemui.recents.Recents.class,            com.android.systemui.volume.VolumeUI.class,            com.android.systemui.statusbar.SystemBars.class,            com.android.systemui.usb.StorageNotification.class,            com.android.systemui.power.PowerUI.class,            com.android.systemui.media.RingtonePlayer.class,            com.android.systemui.keyboard.KeyboardUI.class,    };

可以看到这里有很多sysytemui中常用的服务，后面将重点分析SystemBars及TunerService。
直接进入SystemBars.start()：

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

start中创建ServiceMonitor实例并start();
注释中说明，/服务没启动时，ServiceMonitor会回调SystemBars的onNoService/
所以去看SystemBars的onNoService：

public void onNoService() {        createStatusBarFromConfig();  // fallback to using an in-process implementation    }

直接去看createStatusBarFromConfig():

private void 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();    }

clsName得到的string为com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBar
通过反射机制得到PhoneStatusBar实例：

cls = mContext.getClassLoader().loadClass(clsName);...mStatusBar = (BaseStatusBar) cls.newInstance();

并调用start方法：
PhoneStatusBar继承自BaseStatusBar；
PhoneStatusBar中调用了BaseStatusBar的start()
BaseStatusBar.start():

public void start() {        mWindowManager = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);        mWindowManagerService = WindowManagerGlobal.getWindowManagerService();        mDisplay = mWindowManager.getDefaultDisplay();        mDevicePolicyManager = (DevicePolicyManager)mContext.getSystemService(                Context.DEVICE_POLICY_SERVICE);        mNotificationColorUtil = NotificationColorUtil.getInstance(mContext);        mNotificationData = new NotificationData(this);        mAccessibilityManager = (AccessibilityManager)                mContext.getSystemService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE);        mDreamManager = IDreamManager.Stub.asInterface(                ServiceManager.checkService(DreamService.DREAM_SERVICE));        mPowerManager = (PowerManager) mContext.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);        .......        //在这里实例化了许多systemui常用的对象，服务，Manager，Observer等等        .......        createAndAddWindows(); //本本文而言一个非常重要的方法

查看createAndAddWindows()：

 protected abstract void createAndAddWindows();

是个抽象方法，很显然调用去了BaseStatusBar的子类中，即PhoneStatusBar中
PhoneStatusBar的createAndAddWindows():

 @Override public void createAndAddWindows() {        addStatusBarWindow(); } private void addStatusBarWindow() {        makeStatusBarView();//关键方法，创建StatusBarView        mStatusBarWindowManager = new StatusBarWindowManager(mContext);        mStatusBarWindowManager.add(mStatusBarWindow, getStatusBarHeight()); }

可以看到这里最终调用了makeStatusBarView方法：

protected PhoneStatusBarView makeStatusBarView() {        final Context context = mContext;        Resources res = context.getResources();        updateDisplaySize(); // populates mDisplayMetrics        updateResources();        mStatusBarWindow = (StatusBarWindowView) View.inflate(context,                R.layout.super_status_bar, null);        ........        mStatusBarView = (PhoneStatusBarView) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.status_bar);        mStatusBarView.setBar(this);        PanelHolder holder = (PanelHolder) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.panel_holder);        mStatusBarView.setPanelHolder(holder);        mNotificationPanel = (NotificationPanelView) mStatusBarWindow.findViewById(                R.id.notification_panel);        mNotificationPanel.setStatusBar(this);        if (!ActivityManager.isHighEndGfx()) {            mStatusBarWindow.setBackground(null);            mNotificationPanel.setBackground(new FastColorDrawable(context.getColor(                    R.color.notification_panel_solid_background)));        }        ........        mKeyguardStatusBar = (KeyguardStatusBarView) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.keyguard_header);        mKeyguardStatusView = mStatusBarWindow.findViewById(R.id.keyguard_status_view);        mKeyguardBottomArea =                (KeyguardBottomAreaView) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.keyguard_bottom_area);        ........        //可以看到这里完成了许多systemui关键组件的view创建。这个方法很重要。        ........        // Set up the quick settings tile panel        mQSPanel = (QSPanel) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.quick_settings_panel);        if (mQSPanel != null) {            final QSTileHost qsh = new QSTileHost(mContext, this,                    mBluetoothController, mLocationController, mRotationLockController,                    mNetworkController, mZenModeController, mHotspotController,                    mCastController, mFlashlightController,                    mUserSwitcherController, mKeyguardMonitor,                    mSecurityController,                    mAudioProfileController                    );            mQSPanel.setHost(qsh);            mQSPanel.setTiles(qsh.getTiles());               mHeader.setQSPanel(mQSPanel);            qsh.setCallback(new QSTileHost.Callback() {                @Override                public void onTilesChanged() {                    mQSPanel.setTiles(qsh.getTiles());                }            });        }        .........

看到QSPanel，发现了我们的目标，它是下拉状态栏的一个关键类。
在mQSPanel加载xml布局之后，创建QSTileHost对象。
直接去看QSTileHost的继承关系及构造方法：

public class QSTileHost implements QSTile.Host, Tunable {    .......    //这里QSTileHost继承了Tunable接口，下文将有一个非常经典的java回调实现public QSTileHost(Context context, PhoneStatusBar statusBar,        ........          TunerService.get(mContext).addTunable(this, TILES_SETTING);          //回调实现的第一步          //这里传了this。          //将继承了Tunable接口的QSTileHost传递给TunerService的addTunable();    }

重点即为TunerService的addTunable。TunerService看起来有点眼熟，向上查看文章，它和systembars一起
在SystemUIApplication中被实例化并开启
来看TunerService的addTunable:

public void addTunable(Tunable tunable, String... keys) {        for (String key : keys) {            addTunable(tunable, key);        }    }    private void addTunable(Tunable tunable, String key) {        if (!mTunableLookup.containsKey(key)) {            mTunableLookup.put(key, new ArrayList<Tunable>());        }        mTunableLookup.get(key).add(tunable);        Uri uri = Settings.Secure.getUriFor(key);        if (!mListeningUris.containsKey(uri)) {            mListeningUris.put(uri, key);            mContentResolver.registerContentObserver(uri, false, mObserver, mCurrentUser);        }        // Send the first state.        String value = Settings.Secure.getStringForUser(mContentResolver, key, mCurrentUser);        //这里的value将获得一个长字符，包含了所有系统QSTitle组件名，在后面进行分割，生成具体的QSTitle对象        //例子：  wifi,location,dataconnection,hotspot,audioprofile,bt,rotation,airplane,screenshot        tunable.onTuningChanged(key, value);//回调第二步，addTunable传递来的QSTileHost对象调用自己的onTuningChanged方法    }

来看QSTileHost的onTuningChanged()

@Override    public void onTuningChanged(String key, String newValue) {        if (!TILES_SETTING.equals(key)) {            return;        }        final List<String> tileSpecs = loadTileSpecs(newValue);//切割传递来的newValue为List        if (tileSpecs.equals(mTileSpecs)) return;        for (Map.Entry<String, QSTile<?>> tile : mTiles.entrySet()) {            if (!tileSpecs.contains(tile.getKey())) {                tile.getValue().destroy();            }        }        final LinkedHashMap<String, QSTile<?>> newTiles = new LinkedHashMap<>();        for (String tileSpec : tileSpecs) {            if (mTiles.containsKey(tileSpec)) {                newTiles.put(tileSpec, mTiles.get(tileSpec));            } else {                if (DEBUG) Log.d(TAG, "Creating tile: " + tileSpec);                try {                    newTiles.put(tileSpec, createTile(tileSpec));                    //createTile（）中根据上文切割出的QSTitle名创建相应的对象                } catch (Throwable t) {                }            }        }        mTileSpecs.clear();        mTileSpecs.addAll(tileSpecs);        mTiles.clear();        mTiles.putAll(newTiles);        if (mCallback != null) {            mCallback.onTilesChanged();        }    }

看看createTile(tileSpec)

protected QSTile<?> createTile(String tileSpec) {        if (tileSpec.equals("wifi")) return new WifiTile(this);        else if (tileSpec.equals("bt")) return new BluetoothTile(this);        else if (tileSpec.equals("inversion")) return new ColorInversionTile(this);        else if (tileSpec.equals("cell")) return new CellularTile(this);        else if (tileSpec.equals("airplane")) return new AirplaneModeTile(this);        else if (tileSpec.equals("dnd")) return new DndTile(this);        else if (tileSpec.equals("rotation")) return new RotationLockTile(this);        else if (tileSpec.equals("flashlight")) return new FlashlightTile(this);        else if (tileSpec.equals("location")) return new LocationTile(this);        else if (tileSpec.equals("cast")) return new CastTile(this);        else if (tileSpec.equals("hotspot")) return new HotspotTile(this);        else throw new IllegalArgumentException("Bad tile spec: " + tileSpec);    }

可以看到这里具体创建了QSTitle的各个对象。
那么这些QSTitle对象又是如何加载到QSPanel的View中呢？
而QSPanel在哪加入到了StatusBarHeaderView中。
回头在看看PhoneStatusBar的makeStatusBarView方法：

// Set up the quick settings tile panel        mQSPanel = (QSPanel) mStatusBarWindow.findViewById(R.id.quick_settings_panel);        if (mQSPanel != null) {            final QSTileHost qsh = new QSTileHost(mContext, this,                    mBluetoothController, mLocationController, mRotationLockController,                    mNetworkController, mZenModeController, mHotspotController,                    mCastController, mFlashlightController,                    mUserSwitcherController, mKeyguardMonitor,                    mSecurityController,                    mAudioProfileController                    );            mQSPanel.setHost(qsh);            mQSPanel.setTiles(qsh.getTiles());               mHeader.setQSPanel(mQSPanel);//mHeader->StatusBarHeaderView QSPanel加入到了StatusBarHeaderView中。            qsh.setCallback(new QSTileHost.Callback() {                @Override                public void onTilesChanged() {                    mQSPanel.setTiles(qsh.getTiles());                }            });        }

刚才我们从QSTileHost的构造函数开始，分析了具体每个QSTitle的实例化。我们现在创建QSTileHost之后，又发生了什么。

mQSPanel.setHost(qsh);//将QSTileHost对象放入QSPanelmQSPanel.setTiles(qsh.getTiles());/*QSTileHost获得title用来设置QSPanel的title，从函数名来看，很像是我们上面问题的答案*/

看看qsh.getTiles()及mQSPanel.setTiles()

    @Override    public Collection<QSTile<?>> getTiles() {          return mTiles.values();//获得title值    }    public void setTiles(Collection<QSTile<?>> tiles) {        for (TileRecord record : mRecords) {            removeView(record.tileView);        }        mRecords.clear();        for (QSTile<?> tile : tiles) {            addTile(tile);//在这里，具体的每个QStitle在这里被addTile进了QSPanel        }        if (isShowingDetail()) {            mDetail.bringToFront();        }    }

看看addTile():

private void addTile(final QSTile<?> tile) {        final TileRecord r = new TileRecord();        r.tile = tile;        r.tileView = tile.createTileView(mContext);        r.tileView.setVisibility(View.GONE);        final QSTile.Callback callback = new QSTile.Callback() {            @Override            public void onStateChanged(QSTile.State state) {                if (!r.openingDetail) {                    drawTile(r, state);                }            }            @Override            public void onShowDetail(boolean show) {                QSPanel.this.showDetail(show, r);            }            @Override            public void onToggleStateChanged(boolean state) {                if (mDetailRecord == r) {                    fireToggleStateChanged(state);                }            }            @Override            public void onScanStateChanged(boolean state) {                r.scanState = state;                if (mDetailRecord == r) {                    fireScanStateChanged(r.scanState);                }            }            @Override            public void onAnnouncementRequested(CharSequence announcement) {                announceForAccessibility(announcement);            }        };        r.tile.setCallback(callback);        final View.OnClickListener click = new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                r.tile.click();            }        };        final View.OnClickListener clickSecondary = new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                r.tile.secondaryClick();            }        };        final View.OnLongClickListener longClick = new View.OnLongClickListener() {            @Override            public boolean onLongClick(View v) {                r.tile.longClick();                return true;            }        };        r.tileView.init(click, clickSecondary, longClick);        r.tile.setListening(mListening);        callback.onStateChanged(r.tile.getState());        r.tile.refreshState();        mRecords.add(r);        addView(r.tileView);//加载进QSPanel    }

addTile()中创建了一个callback，实际运行中Title刷新，点击事件等许多操作都将与这个callback挂钩
同时，最后addView函数也将这个QSTitle加载进了QSPanel中。