Keyguard解锁屏是Android系统中必不可少的模块,用户在开机后或者在点击Power按钮屏幕变亮后首先看到的画面即为解锁屏模块对应的界面。Keyguard模块功能相对简单:
第一:直观地显示手机当前的关键信息:比如电池信息、运营商信息、日期信息以及通话短信信息等。
第二:增强手机的安全性能:为了安全,用户可以在Setting里的Secure选项中设置password、pattern、account等不同的安全策略,防止非法用户访问手机系统。
但从代码实现的角度该模块逻辑还是比较复杂,不但需要监听系统中的多种event,比如sim、电话、电池以及Carrier等状态,还要正确反映、显示屏幕的不同状态。为了对Keyguard模块的处理逻辑有更清晰的理解,下面首先从系统构成的角度概括介绍Keyguard解锁屏模块的框架,然后对解锁屏模块中重要的处理逻辑进行详细介绍。
一、系统介绍
Keyguard解锁屏模块的框架类图如下:
图中仅列出了Keyguard解锁屏模块涉及的重要类,这些类实现了Keyguard模块的主要功能,它们的作用如下:
PhoneWindowManager是解锁屏模块对外交互的接口,窗口管理Service、电源管理Service等外部模块都是通过PhoneWindowManager访问Keyguard内部功能。
KeyguardViewMediator类为解锁屏模块的中介者,以中介的身份处理keyguard状态变化,处理event、power管理、PhoneWindowManager通知等请求,并作为回调对象供解锁屏模块的其它类回调。
KeyguardUpdateMonitor类为解锁屏模块的监听者,它负责监听时间、sim卡、运营商信息、电池信息、电话信息等状态的变化,并通知keyguard View模块更新显示。
KeyguardViewManager类为解锁屏view模块的管理者,管理解锁屏界面的创建、显示、隐藏以及重置等。
LockPatternKeyguardView类为解锁屏模块的View界面,为所有解锁屏界面的host view。根据设置的安全策略,显示不同的解锁屏界面。Google原生代码中实现了6种解锁屏界面:
1) LockScreen:用于显示屏幕加锁状态
2) PatternUnlockScreen:实现图案解锁模式
3) SimPukUnlockScreen:屏幕实现SIM PUK码解锁模式
4) SimUnlockScreen:实现Sim PIN码解锁模式
5) AccountUnlockScreen:实现 GOOGLE 帐户解锁
6) PasswordUnlockScreen:实现自定义密码解锁模式
二、主要逻辑
1、Keyguard模块启动、显示逻辑
即手机开机进入系统到锁屏界面显示的过程。手机系统启动过程中会自动启动Keyguard解锁屏模块,该模块的创建始于WindowManagerService类,时序图如下:
1)WindowManagerService在启动时会实例化PhoneWindowManager对象mPolicy,并在窗口管理Policy线程PolicyThread中初始化,代码如下:
- public void run() {
- Looper.prepare();
- WindowManagerPolicyThread.set(this, Looper.myLooper());
- ......
- mPolicy.init(mContext, mService, mService, mPM);
- ......
- Looper.loop();
- }
从代码中可以看到PhoneWindowManager在独立的线程和Looper消息队列中处理Message事件,该Looper对象也为解锁屏模块使用以处理所有handler消息。
2)mPolicy函数init中创建解锁屏模块的中介者——KeyguardViewMediator对象。
3)在KeyguardViewMediator的构造函数中创建LockPatternKeyguardViewProperties、KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager等重要对象:
- public KeyguardViewMediator(Context context, PhoneWindowManager callback,
- LocalPowerManager powerManager) {
- ……
- mUpdateMonitor = new KeyguardUpdateMonitor(context);
- mUpdateMonitor.registerInfoCallback(this);
- mUpdateMonitor.registerSimStateCallback(this);
- mLockPatternUtils = new LockPatternUtils(mContext);
- mKeyguardViewProperties
- = new LockPatternKeyguardViewProperties(mLockPatternUtils, mUpdateMonitor);
- mKeyguardViewManager = new KeyguardViewManager(
- context, WindowManagerImpl.getDefault(), this,
- mKeyguardViewProperties, mUpdateMonitor);
- ……
- }
KeyguardViewMediator中记录了PhoneWindowManager、PowerManager等对象,同时也保存了LockPatternKeyguardViewProperties、KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager等模块内的重要对象,这样该类以中介者身份在Keyguard模块对外交互以及内部各对象间的交互中发挥了重要作用。
4)KeyguardUpdateMonitor构造函数中创建mHandler,用以响应处理该类监听的各事件状态的改变,并在handle处理函数中通知mInfoCallbacks和mSimStateCallbacks保存的监听对象,监听事件有ACTION_TIME_TICK、ACTION_TIME_CHANGED、ACTION_BATTERY_CHANGED、ACTION_TIMEZONE_CHANGED、ACTION_SIM_STATE_CHANGED、
ACTION_PHONE_STATE_CHANGED、RINGER_MODE_CHANGED_ACTION
至此Keyguard解锁屏模块中重要的类对象已经实例化,但是还未涉及解锁屏View界面的创建和显示。
5)系统启动后解锁屏界面的首次显示始于WindowManagerService的systemReady函数,通知PhoneWindowManager系统就绪,代码如下:
- public void systemReady() {
- mPolicy.systemReady();
- }
6)PhoneWindowManager的systemReady函数中通知解锁屏模块的中介者KeyguardViewMediator对象系统就绪
7)中介者KeyguardViewMediator类中处理系统就绪情形:调用doKeyguardLocked函数显示解锁屏界面:
- public void onSystemReady() {
- synchronized (this) {
- mSystemReady = true;
- doKeyguardLocked();
- }
- }
- private void doKeyguardLocked() {
- ......
- // if the keyguard is already showing, don't bother
- if (mKeyguardViewManager.isShowing()) {
- if (DEBUG) Log.d(TAG, "doKeyguard: not showing because it is already showing");
- return;
- }
- .....
- if (DEBUG) Log.d(TAG, "doKeyguard: showing the lock screen");
- showLocked();
- }
showLocked函数中发送SHOW消息异步处理解锁屏界面显示的请求。
8)handleShow中处理界面显示的消息请求,函数中调用KeyguardViewManager的函数show实现解锁屏界面的真正显示:
- public synchronized void show() {
- ......
- if (mKeyguardHost == null) {
- if (DEBUG) Log.d(TAG, "keyguard host is null, creating it...");
- mKeyguardHost = new KeyguardViewHost(mContext, mCallback);
- ......
- mViewManager.addView(mKeyguardHost, lp);
- }
- ......
- mViewManager.updateViewLayout(mKeyguardHost, mWindowLayoutParams);
- if (mKeyguardView == null) {
- mKeyguardView = mKeyguardViewProperties.createKeyguardView(mContext, mUpdateMonitor, this);
- ......
- mKeyguardHost.addView(mKeyguardView, lp);
- ......
- }
- ......
- }
该函数中主要创建了Keyguard显示View中的两个重要的对象:mKeyguardHost和mKeyguardView,它们都是继承于FrameLayout,为解锁屏视图的根view。
9)在创建对象mKeyguardView时根据解锁屏mode创建解锁屏界面:
- protected void updateScreen(Mode mode, boolean force) {
- ......
- // Re-create the lock screen if necessary
- if (mode == Mode.LockScreen || mShowLockBeforeUnlock) {
- if (force || mLockScreen == null) {
- recreateLockScreen();
- }
- }
- // Re-create the unlock screen if necessary. This is primarily required to properly handle
- // SIM state changes. This typically happens when this method is called by reset()
- if (mode == Mode.UnlockScreen) {
- final UnlockMode unlockMode = getUnlockMode();
- if (force || mUnlockScreen == null || unlockMode != mUnlockScreenMode) {
- recreateUnlockScreen(unlockMode);
- }
- }
- ......
- }
10)在函数createLockScreen或者createUnlockScreenFor中创建具体的Lock或者Unlock View界面,并调用show函数进行显示
至此,Keyguard解锁屏模块从系统开机启动到界面显示的处理逻辑已介绍完成。
2、两次按下Power按钮屏幕亮->暗->亮过程中锁屏模