锁屏(Keyguard)
本文转自:http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7505703
最近终于成功的摆脱了FM收音机,迈向了新的模块:锁屏、状态栏、Launcher---姑且称之为“IDLE”小组,或许叫手机美容小组,要是能施展下周星星同学的还我漂漂拳,岂不快哉。 OK,闲话打住,咱开始正文。
本文主要内容:
1、分析锁屏界面的组成 ;
2、基于源代码分析锁屏相关类 ;
3、提出一种在框架取消锁屏的方法 。
花了一些时间研究Android原生的锁屏框架---Keyguard,今天就慢慢的讲解下我自己对这个模块的总结,因为目前还处于理论学习的状况,很多细节以及功能上的实现有待后续的补充完整。
本文分析适合Android2.2和2.3版本,Android4.0尚不清楚。整个锁屏源码基本上完全一样,只是改变了文件存放路径而已。本文分析版本具体是Android2.3版本。
源文件路径主要有两个:
frameworks\base\policy\src\com\android\internal\policy\impl\ ---->锁屏框架
frameworks\base\core\java\com\android\internal\widget\ ----> 提供了一些的自定义View.
一、锁屏界面的组成
通常Android手机上大家常见的界面只有一种,成功后即可解锁进入界面了。其实在Android手机中,正常的锁屏界面由两种不同性质的界面组成:
第一种界面称之为LockScreen界面(为了叙述方便,我们姑且称为“解锁界面),即我们通常所见到的界面,手机厂商一般定制该界面。界面如下所示:
该界面对应自定义View的是LockScreen.java类。
路径位于:frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\LockScreen.java
第二种界面称之为UnLockScreen(为了后文叙述方便,我们姑且称为“开锁界面”),一般由Android源码提供,有如下四种:
①、图案开锁界面 ---- PatternUnlockScreen.java类(自定义LinearLayout)
路径位于:frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\PatternUnlockScreen.java
界面显示为:
②、PIN开锁界面 ---- SimUnlockScreen.java 类(自定义LinearLayout)
路径位于:frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\SimUnlockScreen.java
界面显示为: (图片省略)
③、密码开锁界面 ---- PasswordUnlockScreen.java类(自定义LinearLayout)
路径位于:frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\PasswordUnlockScreen.java
界面显示为:
④、GoogleAccount 开锁界面 ,即Google账户开锁界面。一般用于当用户输入密码错误次数超过上限值时,系统会提示你输入Google账户去开锁。注意:开启它需要你手动设置账户与同步,否则该界面是不会出来的。
对应的源文件是: AccountUnlockScreen.java类(自定义LinearLayout)
路径位于:frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\AccountUnlockScreen.java
界面显示为:
可以按照如下办法选择开启哪一种开锁界面:设置—>位置和安全—>设置屏幕锁定 ,具体选择那种开锁界面。
显示规则
当然,这两种界面的组合也是有很多变化的,总的规则如下:
首先显示LockScreen界面,接着判断是否开启了UnLockScreen界面,如果设置了UnLockScreen界面,则进入对应的UnLockScreen界面去解锁,才算成功解锁。但,存在一种特殊的情况,就是假如我们选择了图案 UnLockScreen界面,是不会显示LockScreen界面,而只会显示UnLockScreen界面。
二、锁屏界面的实现
我们知道, 任何一种界面都是由各种View/ViewGroup(当然包括自定义的)组成的,然后根据系统对应的状态值的改变去更新这些View的显示状态,锁屏界面自然也是如此。锁屏界面的实现最顶层是采用了FrameLayout去控制的,当然内部也嵌套了很多层,内嵌层数的增多的一点好处就是我们可以分开而治,具体针对每层去做相应的更新。难处就是看代码看的很蛋疼。
当界面复杂时,我不得不提Google为开发人员提供的一款优秀工具了---Hierarchy Viewer ,通过它,我们很清晰的弄明白整个View树的继承层次,一个布局结构,当然,看源代码也是必须的。
关于Hierarchy Viewer的使用请参考该博客:《Android 实用工具Hierarchy Viewer实战》
整个锁屏界面的继承层次如下(部分以及设置了图案开锁界面),更加完整的图请使用Hierarchy Viewer 工具查看。
上图中比较重要的几个视图说明如下:
LockPatternKeyguardView 继承至FrameLayout :作为LockScreen和UnLockScreen的载体,用来控制显示LockScreen
还是UnLockScreen界面。
LockScreen 继承至FrameLayout
PatterUnlockScreen ViewGroup类型 : 图案解锁界面
KeyguardViewHost继承至FrameLayout, 该ViewGroup作为顶层View,作为WindowManager的装饰对象添加至窗口。
它和LockPatternKeyguardView关系相当于DecorView和我们Activity内设置的资源布局一样。
三、锁屏机制的类结构说明
看了几天代码,才稍微的理清了下头绪。看完后给我的感觉就是代码之间太BT了,几个类的唯一实例传来传去,太容易混乱了。接下来我们分析下一些主要的类及其重要的函数,更多函数实现,大家可以自己参考源代码。
PS : 由于这些类的结构图比较简单,因此就没画类图了。主要是从源码角度来分析这些代码逻辑。
1、 KeyguardScreen类 接口
功能:该接口的主要功能是为每个需要显示的界面:LockScreen或者UnLockScreen定义了四个方法,使其在不同的状态能够得到相应处理。优点就是: 利用设计原则的面向接口编程,减少对具体对象的依赖。
路径:\frameworks\base\policy\src\com\android\internal\policy\impl\KeyguardScreen.java
其源代码释义如下:
/** * Common interface of each {@link android.view.View}that is a screen of * {@link LockPatternKeyguardView}. */ public interface KeyguardScreen { /** Return true if your view needs input, so should allow the soft * keyboard to be displayed. */ boolean needsInput(); //View是否需要输入数值,即该界面需要键盘输入数值 /** This screen is no longer in front of the user.*/ void onPause();//当该界面不处于前台界面时调用,包括处于GONE或者该界面即将被remove掉 /** This screen is going to be in front of the user. */ void onResume();//相对于onPause()方法,当该界面不处于前台界面时调用,处于VISIBLE状态时调用 /** This view is going away; a hook to do cleanup. */ void cleanUp();//该界面即将被remove掉 ,即不在需要 }
2、KeyguardScreenCallback类 接口
功能:每个需要显示的界面:LockScreen或者UnLockScreen都保存了该对象的唯一实例,用来向控制界面汇报情况。
路径:frameworks\base\policy\src\com\android\internal\policy\impl\KeyguardScreenCallback.java
其源代码释义如下:
/** Within a keyguard, there may be several screens that need a callback * to the host keyguard view. */ public interface KeyguardScreenCallback extends KeyguardViewCallback { /** Transition to the lock screen*/ void goToLockScreen(); //当前界面跳转为LockScreen ,而不是UnLockScreen /** Transition to the unlock screen.*/ void goToUnlockScreen();//LockScreen成功开锁 ,是否需要显示UnLockScreen,否则,直接开锁成功。 //忘记了开锁图案,即我们需要跳转到Google 账户去开锁。 void forgotPattern(boolean isForgotten); boolean isSecure();//当前机器是否安全,例如:设置了图案、密码开锁等 //该函数还不太懂,可能是是否只需要验证UnlockScreen界面,即可成功开锁。 boolean isVerifyUnlockOnly(); /**Stay on me, but recreate me (so I can use a different layout).*/ void recreateMe(Configuration config); //重新根据手机当前状态,显示对应的Screen. /** Take action to send an emergency call. */ void takeEmergencyCallAction(); //紧急呼叫时的处理行为. /** Report that the user had a failed attempt to unlock with password or pattern.*/ void reportFailedUnlockAttempt(); //在UnLockScreen界面登陆失败时处理 /** Report that the user successfully entered their password or pattern.*/ void reportSuccessfulUnlockAttempt();//在UnLockScreen界面登陆成功时处理 /** Report whether we there's another way to unlock the device. * @return true */ boolean doesFallbackUnlockScreenExist(); }
其唯一实现类位于LockPatternKeyguardView类的内部类(稍后讲到)。
3、KeyguardViewCallback类 接口
功能: 提供了一些接口用来接受用户操作Screen的结果。
路径:frameworks\base\policy\src\com\android\internal\policy\impl\KeyguardViewCallback.java
其源代码释义如下:
/** * The callback used by the keyguard view to tell the {@link KeyguardViewMediator} * various things. */ public interface KeyguardViewCallback { /** Request the wakelock to be poked for the default amount of time. */ void pokeWakelock(); //保存屏幕在一定时间内处于亮屏状况 , 默认时间为5s或者10s /** Request the wakelock to be poked for a specific amount of time. */ void pokeWakelock(int millis);//根据给定时间值,使屏幕在该事件段内保持亮屏状况 /** Report that the keyguard is done. * @param authenticated Whether the user securely got past the keyguard. * the only reason for this to be false is if the keyguard was instructed * to appear temporarily to verify the user is supposed to get past the * keyguard, and the user fails to do so. */ //成功的完成开锁,可以进入手机界面了。参数为ture表示是否正大光明的开锁,例如:图案正确,密码输入正确。 void keyguardDone(boolean authenticated); /**Report that the keyguard is done drawing. */ void keyguardDoneDrawing(); //整个锁屏界面draw()过程绘制完成时,回调该方法. }
其唯一实现类是 KeyguardViewMediator类(稍后讲到)
4、 KeyguardWindowController类 接口
功能:提供通用 接口,判断该界面是否需要显示输入法窗口。
其源代码释义如下:
/** * Interface passed to the keyguard view, for it to call up to control * its containing window. */ public interface KeyguardWindowController { /** Control whether the window needs input -- that is if it has * text fields and thus should allow input method interaction. */ void setNeedsInput(boolean needsInput); //是否需要显示输入法,为true表示需要。该方法可以想上层报到是否需要显示输入法窗口 }
其唯一实现类是KeyguardViewManager类(稍后讲到)。
5、KeyguardViewManager类
功能:包装了WindowManager功能了,提供了添加、删除锁屏界面的功能。
其源代码释义如下:
public class KeyguardViewManager implements KeyguardWindowController { ... private WindowManager.LayoutParams mWindowLayoutParams; private boolean mNeedsInput = false; //是否需要输入法 , 默认不需要 private FrameLayout mKeyguardHost; //该ViewGroup作为顶层View,作为WindowManager添加至窗口 private KeyguardViewBase mKeyguardView; //具体窗口内容。 //以上两种的关系相当于DecorView和我们Activity内设置的资源文件一样 private boolean mScreenOn = false; //是否处于亮屏状态 //构造函数,初始化各种属性 public KeyguardViewManager(Context context, ViewManager viewManager, KeyguardViewCallback callback, KeyguardViewProperties keyguardViewProperties, KeyguardUpdateMonitor updateMonitor) { ... } /** * Helper class to host the keyguard view. */ private static class KeyguardViewHost extends FrameLayout { ... //KeyguardViewHost类 } /** * Show the keyguard. Will handle creating and attaching to the view manager * lazily. */ //显示锁屏界面 public synchronized void show() { if (mKeyguardHost == null) { ... mViewManager.addView(mKeyguardHost, lp); } if (mKeyguardView == null) { ... mKeyguardHost.addView(mKeyguardView, lp); if (mScreenOn) { mKeyguardView.onScreenTurnedOn(); } } ... } ... /*** Hides the keyguard view */ public synchronized void hide() { //隐藏锁屏界面,也就是说我们成功的解锁了 if (mKeyguardHost != null) { mKeyguardHost.setVisibility(View.GONE); ... } } //锁屏界面是否处于显示状态 public synchronized boolean isShowing() { return (mKeyguardHost != null && mKeyguardHost.getVisibility() == View.VISIBLE); } } }
6、 KeyguardUpdateMonitor.java类
功能:该类的主要功能就是根据监视系统状态值的改变(例如:时间、SIM卡状态、电池电量;使用广播监听),根据这种状态值的改变回调监听了该状态信息的对象实例。
其源代码释义如下:
public class KeyguardUpdateMonitor { ... private int mFailedAttempts = 0; //当前登录事,已经失败的次数 private ArrayList<InfoCallback> mInfoCallbacks; //保存所有监听对象 InfoCallback private ArrayList<SimStateCallback> mSimStateCallbacks ; //保存所有监听对象 SimStateCallback private static class SimArgs { //Sim状态信息 ... } /** * Callback for general information relevant to lock screen. */ interface InfoCallback { //电池电量信息改变:参数含义分别如下:是否显示电量信息 、 是否插入电影充电、 当前电池电量值 void onRefreshBatteryInfo(boolean showBatteryInfo, boolean pluggedIn, int batteryLevel); void onTimeChanged(); //时间发生了改变 //网络运营商状态发生了改变 ,例如从中国移动2G变为中国移动3G,或者无服务等 ; void onRefreshCarrierInfo(CharSequence plmn, CharSequence spn); /** Called when the ringer mode changes. */ void onRingerModeChanged(int state); /** 电话状态发生了改变 值可能为:EXTRA_STATE_IDLE、EXTRA_STATE_RINGING、EXTRA_STATE_OFFHOOK*/ void onPhoneStateChanged(String newState); } /** Callback to notify of sim state change. */ interface SimStateCallback { void onSimStateChanged(IccCard.State simState); //Sim卡信息发生了改变,例如有正常状况变为ABSENT/MISSING状态 } /*** Register to receive notifications about general keyguard information * (see {@link InfoCallback}. */ public void registerInfoCallback(InfoCallback callback) { if (!mInfoCallbacks.contains(callback)) { mInfoCallbacks.add(callback); //注册一个监听器 } ... } ... }