Android状态栏源码解析

发表于2021-12-07更新于2021-12-09

    在Android系统中，有关系统状态栏有关得代码在/framework/base/packages/SystemUI中。Android系统启动的时候，会通过Java反射的方式启动。其启动SystemUI的SystemUIService服务。SystemUISercice是Service的一个子类，同时该类中通过反射机制同时启动了好几个和系统UI相关的服务。这些服务都是继承自SystemUI类。在SystemUIService的onCreate里面，创建其他的服务：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
public class SystemUIService extends Service {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // Start all of SystemUI
        ((SystemUIApplication) getApplication()).startServicesIfNeeded();
    }
}

// SystemUIApplication.java
public void startServicesIfNeeded() {
        String[] names = SystemUIFactory.getInstance().getSystemUIServiceComponents(getResources());
        startServicesIfNeeded("StartServices", names);
    }
// SystemUiFactory.java
public String[] getSystemUIServiceComponents(Resources resources) {
        return resources.getStringArray(R.array.config_systemUIServiceComponents);
    }

可以看到需要开启的系统服务他们放到了array资源文件里面了，这里我们可以通过这个网站在线查看系统源码:

img-0

(可以看到系统启动了这么多的系统ui服务)

在Android系统中，进程可以分为两类系统进程和应用进程。

  • 系统进程：（如：init，zygote，sysetm_server进程）这些都是一直存活的，常驻内存中。系统进程如果出问题了，那你的手机就没法使用了。
  • 应用进程：指应用程序运行的进程。电话，短信，微信。

进程间的运行是独立的，一个进程奔溃异常退出并不会影响到其他进程的正常运行。

app_process：这是一个可执行程序，用来启动zygote和system_server进程。

ActivityManager：负责Android全部四大组件的管理，并且还掌握了所有应用程序进程的创建和进程的优先级管理。

init进程是一切的开始，init进程里面配置了需要继续启动哪些系统进程。这其中有两个特别重要的进程zygote和system_server。

  • zygote：所有的进程都是通过zygote进程fork出来的子进程。因此zygote进程是所有应用进程的父进程。
  • system_server：这个进程正如他的名字一样，这是一个系统服务器。Framework层的几乎所有服务都位于这个进程中。其中包括管理四大组件的ActivityManagerService

zygote这个进程启动的时候会接着启动ZygoteInitRuntimeInit。

zygoteInit是一个java代码。所有的应用进程都是通过发送数据到这个套接字上，然后由zytote进程创建。

                     在这个类的main方法里面执行了一个preload方法：这是Android启动最耗时间的两件事，preloadCLassess将framework.jar里的preloaded-classes定义的所有class load到内存里，preloaded-classes 编译Android后可以在framework/base下找到。而preloadResources 将系统的Resource(不是在用户apk里定义的resource）load到内存。

1
2
3
4
static void preload() {
        preloadClasses();
        preloadResources();
    }

system_server：这个进程启动了大量的服务系统服务，比如：

  1. 网络管理：NetworkManagementService
  2. 窗口管理：WindowManagerService
  3. 震动管理：VibratorService
  4. 输入管理：InputManagerService
  5. 活动管理：ActivityMangerService

system_server进程的类是SystemServer这个java类。关于一个Service的启动需要知道的步骤是：

  1. 初始化Serivice对象，获得IBinder对象。
  2. 启动后台线程，并进入Loop等待
  3. 将自己注册到Service Manager，让其他进程通过名字可以获得远程调用必须的IBinder的对象。

在SystemServer的main方法：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
//=========SystemServer.java=========
public static void main(String[] args) {
    new SystemServer().run();
}
private void run() {
    ......
    //创建消息Looper
    Looper.prepareMainLooper();
    // 加载动态库libandroid_servers.so，初始化native服务
    System.loadLibrary("android_servers");
    ......
    //初始化系统context
    createSystemContext();
    //创建SystemServiceManager
    mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
    ......
    //启动引导服务，如AMS等
    startBootstrapServices();
    //启动核心服务
    startCoreServices();
    //启动其它服务，如WMS，SystemUI等
    //创建的服务对象都保存在了 ServiceManager里面了。
    startOtherServices();
    ....
}

可以看到创建了SystemServiceManager。这个类就是创建所有服务的方法。都是通过SystemServiceManager.startService方法进行的创建：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
private void startBootstrapServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {
    mSystemServiceManager.startService(FileIntegrityService.class);
    mSystemServiceManager.startService(DeviceIdentifiersPolicyService.class);
    mSystemServiceManager.startService(UriGrantsManagerService.Lifecycle.class);
    ActivityTaskManagerService atm = mSystemServiceManager.startService(
            ActivityTaskManagerService.Lifecycle.class).getService();
    mActivityManagerService = ActivityManagerService.Lifecycle.startService(
            mSystemServiceManager, atm);
    mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
    mActivityManagerService.setInstaller(installer);
    mWindowManagerGlobalLock = atm.getGlobalLock();
    mDataLoaderManagerService = mSystemServiceManager.startService(
            DataLoaderManagerService.class);
    mIncrementalServiceHandle = startIncrementalService();
    mPowerManagerService = mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class);
    mSystemServiceManager.startService(ThermalManagerService.class);
    mActivityManagerService.initPowerManagement();
    mSystemServiceManager.startService(RecoverySystemService.Lifecycle.class);
    RescueParty.registerHealthObserver(mSystemContext);
    PackageWatchdog.getInstance(mSystemContext).noteBoot();
    mSystemServiceManager.startService(LightsService.class);
    if (SystemProperties.getBoolean("config.enable_sidekick_graphics", false)) {
        mSystemServiceManager.startService(WEAR_SIDEKICK_SERVICE_CLASS);
    }
    mDisplayManagerService = mSystemServiceManager.startService(DisplayManagerService.class);
    mSystemServiceManager.startBootPhase(t, SystemService.PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY);
    mPackageManager = mSystemContext.getPackageManager();
    mSystemServiceManager.startService(UserManagerService.LifeCycle.class);
    AttributeCache.init(mSystemContext);
    mActivityManagerService.setSystemProcess();
    watchdog.init(mSystemContext, mActivityManagerService);
    mDisplayManagerService.setupSchedulerPolicies();
    mSystemServiceManager.startService(new OverlayManagerService(mSystemContext));
    mSystemServiceManager.startService(new SensorPrivacyService(mSystemContext));
}

可以看到ActivityManagerService被创建了。

现在来看下startOtherServices(),从名字我们知道这是在创建其他服务。其他都有那些呢。我们打开Context这个类就知道了：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
class Context{
public static final String POWER_SERVICE = "power";

public static final String RECOVERY_SERVICE = "recovery";
@SystemApi
public static final String SYSTEM_UPDATE_SERVICE = "system_update";

/**
 * Use with {@link #getSystemService(String)} to retrieve a
 * {@link android.view.WindowManager} for accessing the system's window
 * manager.
 *
 * @see #getSystemService(String)
 * @see android.view.WindowManager
 */
public static final String WINDOW_SERVICE = "window";
public static final String LAYOUT_INFLATER_SERVICE = "layout_inflater";
public static final String ACCOUNT_SERVICE = "account";
public static final String ACTIVITY_TASK_SERVICE = "activity_task";
public static final String ALARM_SERVICE = "alarm";
public static final String KEYGUARD_SERVICE = "keyguard";
}
// 等等。。。。。。。这里只列举了很少的一部分。

这里我们拿WindowManagerService这个服务来看：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
// SystemServer.java 
private void startOtherServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {
    
     WindowManagerService wm = null;
     wm = WindowManagerService.main(context, inputManager, !mFirstBoot, mOnlyCore,
                    new PhoneWindowManager(), mActivityManagerService.mActivityTaskManager);
     ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm,false,
                    DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL | DUMP_FLAG_PROTO);
    
    InputManagerService inputManager = null;
    inputManager = new InputManagerService(context);
    ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager,
                    false, DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL);
 }

我们可以看到创建的WindowManagerService对象被保存在了ServiceManager里面。然后我们就可以通过ServiceManager.getService(name:String)来获取置顶的服务就行了。所以以后你在阅读源码时看到。。。ServiceManager.getService的时候不知道这个获取的服务对象到底是什么时候。你可以进入类SystemServer里面看下，在调用ServiceManager.addService方法添加了什么服务进去。