Android 12系统源码_SystemUI（一）SystemUI的启动流程
通过Android12系统源码分析SystemUI的启动流程
前言
Android 的 SystemUI 其实就是 Android 的系统界面，它包括了界面上方的状态栏 status bar，下方的导航栏Navigation Bar，锁屏界面 Keyguard ，电源界面 PowerUI，近期任务界面 Recent Task 等等。在 Andorid 系统源码中，package/apps下放的是系统内置的一些 app，例如 settings，camera，Phone，Message 等等。而在 framework/base/package 下，它们也是系统的 app，SystemUI 就在此目录下。它控制着整个Android系统的界面，但其实他也是一个 app，不同于一般的 app，它不可卸载也不可以被第三方应用替换。对于用户而言，SystemUI 的改动是最能直观感受到的。因此，每个 Android 版本在 SystemUI 上都有比较大的改动。而对开发者而言，理解 Android SystemUI 对优化Android系统界面，改善用户体验十分重要。因为SystemUI 是系统应用，所以它也是一个 APK，有入口 Application，只不过它是由 SystemServer 进程进行启动的。
一、系统启动后在SystemServer进程中启动SystemUIService
1、在Android系统之后，系统首先会启动一个名为Zygote的进程，而Zygote进程又会启动SystemServer进程，SystemServer又会启动SystemUI，这里我们先来看SystemServer的main()方法，main 方法如下：
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
public final class SystemServer implements Dumpable {
public static void main(String[] args) {
new SystemServer().run();
}
}
2、main 方法里启动了 run() 方法，而在 run 方法中调用了startOtherServices() 方法：
public final class SystemServer implements Dumpable {
private void run(){
...代码省略...
// Start services.
try {
t.traceBegin("StartServices");
startBootstrapServices(t);//启动引导服务
startCoreServices(t);//启动核心服务
startOtherServices(t);//启动其他服务
} catch (Throwable ex) {
Slog.e("System", "******************************************");
Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
throw ex;
} finally {
t.traceEnd(); // StartServices
}
...代码省略...
}
}
3、在 startOtherServices() 方法里面，mActivityManagerService的systemReady回调方法中会创建线程去执行startSystemUi方法：
public final class SystemServer implements Dumpable {
private void startOtherServices() {
mActivityManagerService.systemReady(() -> {
...代码省略...
try {
startSystemUi(context, windowManagerF);
} catch (Throwable e) {
reportWtf("starting System UI", e);
}
...代码省略...
}
}
}
4、startSystemUi方法代码如下所示：
public final class SystemServer implements Dumpable {
//启动SystemUI
private static void startSystemUi(Context context, WindowManagerService windowManager) {
PackageManagerInternal pm = LocalServices.getService(PackageManagerInternal.class);
Intent intent = new Intent();
intent.setComponent(pm.getSystemUiServiceComponent());
intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING);
//Slog.d(TAG, "Starting service: " + intent);
context.startServiceAsUser(intent, UserHandle.SYSTEM);
windowManager.onSystemUiStarted();
}
}
可以看到startSystemUi首先获取PackageManagerInternal对象实例pm，再调用pm的getSystemUiServiceComponent方法获取SystemUIService组件的路径，最后再调用startServiceAsUser方法启动SystemUIService服务。
5、在startSystemUi方法中用到的PackageManagerInternal是一个抽象类，getSystemUiServiceComponent也是抽象方法：
frameworks/base/services/core/java/android/content/pm/PackageManagerInternal.java
public abstract class PackageManagerInternal implements PackageSettingsSnapshotProvider {
...代码省略...
/**
* 抽象方法，返回SystemUI 服务组件的名称
*/
public abstract ComponentName getSystemUiServiceComponent();
...代码省略...
}
要想知道SystemUiService的具体路径，我们就需要知道是谁实现了getSystemUiServiceComponent方法。
6、PackageManagerService的内部类PackageManagerInternalImpl继承了PackageManagerInternal这个抽象类并实现了getSystemUiServiceComponent方法：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java
private class PackageManagerInternalImpl extends PackageManagerInternal {
...代码省略...
public ComponentName getSystemUiServiceComponent() {
return ComponentName.unflattenFromString(mContext.getResources().getString(
com.android.internal.R.string.config_systemUIServiceComponent));
}
...代码省略...
}
可以看到 ComonentName 是从一个内部资源字符串com.android.internal.R.string.config_systemUIServiceComponent获取SystemUIService组件完整类名的。
7、通过搜索可以发现config_systemUIServiceComponent这个资源字符串的具体位置和内容：
frameworks/base/core/res/res/values/config.xml
<!-- SystemUI服务组件-->
<string name="config_systemUIServiceComponent" translatable="false">com.android.systemui/com.android.systemui.SystemUIService</string>
二、SystemUIApplication被启动并执行应用组件工厂SystemUIAppComponentFactory所设置的回调方法
1、SystemUI模块在源码中的路径为framework/base/package/SystemUI，本质上来说它也是一个APK，拥有更高的权限且常驻内存，它也有入口Application，也有AndroidManifest.xml清单配置文件：
frameworks/base/packages/SystemUI/AndroidManifest.xml
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:androidprv="http://schemas.android.com/apk/prv/res/android"
package="com.android.systemui"
android:sharedUserId="android.uid.systemui"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
coreApp="true">
...代码省略...
<application
android:name=".SystemUIApplication"
android:persistent="true"
android:allowClearUserData="false"
android:backupAgent=".backup.BackupHelper"
android:killAfterRestore="false"
android:hardwareAccelerated="true"
android:label="@string/app_label"
android:icon="@drawable/icon"
android:process="com.android.systemui"
android:supportsRtl="true"
android:theme="@style/Theme.SystemUI"
android:defaultToDeviceProtectedStorage="true"
android:directBootAware="true"
tools:replace="android:appComponentFactory"
android:appComponentFactory=".SystemUIAppComponentFactory">
...代码省略...
<service android:name="SystemUIService"android:exported="true"/>
...代码省略...
</application>
</manifest>
以上清单文件主要有以下几点值得我们关注：
- SystemUI的入口为SystemUIApplication。
- SystemUI是persistent (持久)应用，当应用因为异常而崩溃的时候，系统会重新拉起这个应用。
- 应用组件工厂属性appComponentFactory指向了SystemUIAppComponentFactory。
- SystemUIService服务的声明，且支持外部唤起。
2、我们知道Android系统在启动一个服务之前，会先检测该服务所对应的进程是否存在，如果不存在则会该创建进程，SystemServer进程在启动SystemUiService服务的时候，同样也需要先检测SystemUIService所对应的进程是否存在；由于是第一次被启动，SystemUI进程自然是不存在的，那么Android系统会先创建SystemUI进程，并进入该进程中代表主线程的ActivityThread类的main方法中，随后会触发ActivityThread比较关键的一个方法handleBindApplication：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java
public final class ActivityThread extends ClientTransactionHandler {
...代码省略...
private void handleBindApplication(AppBindData data) {
...代码省略...
//获取Application的实例对象
app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
...代码省略...
//调用Application的onCreate()方法
mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
...代码省略...
}
ActivityThread的handleBindApplication方法首先会调用data.info.makeApplication方法获取Application实例对象，对于SystemUI来说，其实就是SystemUIApplication，SystemUIApplication实例对象最终是通过类型为LoadedApk的data.info对象调用makeApplication方法获取的。
3、LoadedApk的makeApplication方法关键代码如下：
frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk.java
public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,
Instrumentation instrumentation) {
//如果已经创建了Application，就直接返回
if (mApplication != null) {
return mApplication;
}
...代码省略...
try {
...代码省略...
//创建Application的Context
ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
//继续调用Instrumentation的newApplication方法创建Application
app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(
cl, appClass, appContext);
appContext.setOuterContext(app);
} catch (Exception e) {
...代码省略...
}
mActivityThread.mAllApplications.add(app);
mApplication = app;
...代码省略...
return app;
}
LoadedApk的makeApplication方法会再次调用Instrumentation的newApplication的方法来获取Application实例对象。
4、Instrumentation的newApplication方法关键代码如下所示：
frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
public class Instrumentation {
...代码省略...
public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context)
throws InstantiationException, IllegalAccessException,
ClassNotFoundException {
Application app = getFactory(context.getPackageName())
.instantiateApplication(cl, className);
app.attach(context);
return app;
}
private AppComponentFactory getFactory(String pkg) {
if (pkg == null) {
Log.e(TAG, "No pkg specified, disabling AppComponentFactory");
return AppComponentFactory.DEFAULT;
}
if (mThread == null) {
Log.e(TAG, "Uninitialized ActivityThread, likely app-created Instrumentation,"
+ " disabling AppComponentFactory", new Throwable());
return AppComponentFactory.DEFAULT;
}
LoadedApk apk = mThread.peekPackageInfo(pkg, true);
// This is in the case of starting up "android".
if (apk == null) apk = mThread.getSystemContext().mPackageInfo;
return apk.getAppFactory();
}
}
newApplication首先会调用getFactory方法，getFactory方法会判断pkg和类型为ActivityThead的mThread是否为空，如果为空就直接返回AppComponentFactory的DEFAULT属性：
frameworks/base/core/java/android/app/AppComponentFactory.java
public class AppComponentFactory {
...代码省略...
public static final AppComponentFactory DEFAULT = new AppComponentFactory();
}
其实就是AppComponentFactory实例对象；如果mThread不为空，则会调用LoadedApk的getAppFactory方法。
5、LoadedApk和getAppFactory关联的关键代码如下所示：
public final class LoadedApk {
private AppComponentFactory mAppComponentFactory;
private AppComponentFactory createAppFactory(ApplicationInfo appInfo, ClassLoader cl) {
if (mIncludeCode && appInfo.appComponentFactory != null && cl != null) {
try {
//ApplicationInfo的appComponentFactory正好对应了前面在AndroidManifest.xml中配置的appComponentFactory属性
return (AppComponentFactory)cl.loadClass(appInfo.appComponentFactory).newInstance();
} catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {
Slog.e(TAG, "Unable to instantiate appComponentFactory", e);
}
}
return AppComponentFactory.DEFAULT;
}
public AppComponentFactory getAppFactory() {
return mAppComponentFactory;
}
getAppFactory直接返回了LoadedApk的属性变量mAppComponentFactory，mAppComponentFactory最早时通过createAppFactory方法进行赋值的，其实就是通过反射将AndroidManifest.xml中appComponentFactory属性所配置的对象实例化，并赋值给mAppComponentFactory。结合前面SystemUI模块的AndroidManifest.xml文件可知，appComponentFactory属性为SystemUIAppComponentFactory。重新回到前面第4步，Instrumentation的newApplication方法在调用getFactory获取SystemUIAppComponentFactory实例对象之后，会调用该对象的instantiateApplicationCompat方法来获取SystemUIApplication实例对象。
6、SystemUIAppComponentFactory是SystemUI模块继承自AppComponentFactory的自定义应用组件工厂，该类的instantiateApplicationCompat方法如下所示：
frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/SystemUIAppComponentFactory.java
import androidx.core.app.AppComponentFactory;
public class SystemUIAppComponentFactory extends AppComponentFactory {
...代码省略...
@NonNull
@Override
public Application instantiateApplicationCompat(
@NonNull ClassLoader cl, @NonNull String className)
throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
//获取Application的实例对象
Application app = super.instantiateApplicationCompat(cl, className);
if (app instanceof ContextInitializer) {
//为Application设置回调方法
((ContextInitializer) app).setContextAvailableCallback(
context -> {
SystemUIFactory.createFromConfig(context);
SystemUIFactory.getInstance().getSysUIComponent().inject(SystemUIAppComponentFactory.this);
}
);
}
return app;
}
...代码省略...
}
SystemUIAppComponentFactory首先调用父类的instantiateApplicationCompat获取SystemUIApplication实例对象，然后会调用该对象的setContextAvailableCallback方法为该对象设置回调方法。
7、再次回到前面第2步，在ActivityThread的handleBindApplication方法中：
public final class ActivityThread extends ClientTransactionHandler {
...代码省略...
private void handleBindApplication(AppBindData data) {
...代码省略...
//获取Application的实例对象
app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
...代码省略...
//调用Application的onCreate()方法
mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
...代码省略...
当获取到SystemUIApplication的实例之后，会继续调用Instrumentation的callApplicationOnCreate方法。
8、Instrumentation的callApplicationOnCreate方法如下所示：
public class Instrumentation {
public void callApplicationOnCreate(Application app) {
app.onCreate();
}
}
callApplicationOnCreate方法会触发SystemUIApplication的onCreate方法。
9、SystemUIApplication的onCreate方法如下所示：
public class SystemUIApplication extends Application implements
SystemUIAppComponentFactory.ContextInitializer {
...代码省略...
private SystemUIAppComponentFactory.ContextAvailableCallback mContextAvailableCallback;
...代码省略...
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
...代码省略...
//执行在SystemUIAppComponentFactory方法中设置的回调对象的onContextAvailable方法
mContextAvailableCallback.onContextAvailable(this);
...代码省略...
}
...代码省略...
//SystemUIAppComponentFactory设置回调就是调用的这个方法
@Override
public void setContextAvailableCallback(SystemUIAppComponentFactory.ContextAvailableCallback callback) {
mContextAvailableCallback = callback;
}
}
SystemUIApplication的onCreate会调用回调对象mContextAvailableCallback的onContextAvailable方法。
三、SystemUIFactory创建SystemUI模块所需的各种Dagger2组件
1、第二节第6步我们有提到SystemUIAppComponentFactory为SystemUIApplication设置回调方法所对应的关键代码：
//为Application设置回调方法
((ContextInitializer) app).setContextAvailableCallback(
context -> {
SystemUIFactory.createFromConfig(context);
SystemUIFactory.getInstance().getSysUIComponent().inject(SystemUIAppComponentFactory.this);
}
);
SystemUIApplication的onCreate回调该方法，该方法会先执行SystemUIFactory的createFromConfig方法，createFromConfig的主要功能是创建SystemUIFactory实例对象，SystemUIFactory关于createFromConfig方法的相关代码如下所示：
public class SystemUIFactory {
static SystemUIFactory mFactory;
public static void createFromConfig(Context context) {
createFromConfig(context, false);
}
@VisibleForTesting
public static void createFromConfig(Context context, boolean fromTest) {
if (mFactory != null) {
return;
}
final String clsName = context.getString(R.string.config_systemUIFactoryComponent);
if (clsName == null || clsName.length() == 0) {
throw new RuntimeException("No SystemUIFactory component configured");
}
try {
Class<?> cls = null;
cls = context.getClassLoader().loadClass(clsName);
//创建SystemUIFactory实例
mFactory = (SystemUIFactory) cls.newInstance();
//执行init方法
mFactory.init(context, fromTest);
} catch (Throwable t) {
Log.w(TAG, "Error creating SystemUIFactory component: " + clsName, t);
throw new RuntimeException(t);
}
}
}
createFromConfig方法会进一步调用createFromConfig(context, false)方法，该方法首先获取R.string.config_systemUIFactoryComponent所对应的字符串：
frameworks/base/packages/SystemUI/res/values/config.xml
<string name="config_systemUIFactoryComponent" translatable="false">com.android.systemui.SystemUIFactory</string>
config_systemUIFactoryComponent所存储的正是SystemUIFactory的类名，在获取到该字符串之后，会通过反射将该字符串转化为SystemUIFactory实例对象，并执行init方法。这里明明已经可以执行SystemUIFactory的静态方法了为什么还要通过类名路径来创建实例对象呢？之所以这么设计，其实是为了方面开发人员在项目中嵌入自定义的SystemUIFactory组件工厂，后续篇章Android 12系统源码_SystemUI（三）车载状态栏CarStatusBar的创建流程，我们在介绍车载CarSystemUI的时候能很深刻的感受到这种设计的便利性。
2、SystemUIFactory和init方法相关的代码如下所示：
public class SystemUIFactory {
private GlobalRootComponent mRootComponent;//SystemUI应用的Dagger2根组件
private WMComponent mWMComponent;//和WindowManager有关的Dagger2子组件
private SysUIComponent mSysUIComponent;//和SystemUI核心组件有关的Dagger2子组件
private boolean mInitializeComponents;//是否对组件进行初始化
//初始化SystemUI模块的所有Dagger2组件
@VisibleForTesting
public void init(Context context, boolean fromTest)
throws ExecutionException, InterruptedException {
// 如果不是为了进行测试、且应用属于System用户组、进程名和com.andorid.systemui相等
mInitializeComponents = !fromTest
&& android.os.Process.myUserHandle().isSystem()
&& ActivityThread.currentProcessName().equals(ActivityThread.currentPackageName());
//构建本地根组件GlobalRootComponent实例对象
mRootComponent = buildGlobalRootComponent(context);
//构建子组件WMComponent实例对象
mWMComponent = mRootComponent.getWMComponentBuilder().build();
if (mInitializeComponents) {
//WMComponent子组件初始化
mWMComponent.init();
}
//获取SysUIComponent的建造者
SysUIComponent.Builder builder = mRootComponent.getSysUIComponent();
if (mInitializeComponents) {
//调用prepareSysUIComponentBuilder返回SysUIComponent的建造者
builder = prepareSysUIComponentBuilder(builder, mWMComponent)
.setPip(mWMComponent.getPip())
.setLegacySplitScreen(mWMComponent.getLegacySplitScreen())
.setSplitScreen(mWMComponent.getSplitScreen())
.setOneHanded(mWMComponent.getOneHanded())
.setBubbles(mWMComponent.getBubbles())
.setHideDisplayCutout(mWMComponent.getHideDisplayCutout())
.setShellCommandHandler(mWMComponent.getShellCommandHandler())
.setAppPairs(mWMComponent.getAppPairs())
.setTaskViewFactory(mWMComponent.getTaskViewFactory())
.setTransitions(mWMComponent.getTransitions())
.setStartingSurface(mWMComponent.getStartingSurface())
.setDisplayAreaHelper(mWMComponent.getDisplayAreaHelper())
.setTaskSurfaceHelper(mWMComponent.getTaskSurfaceHelper())
.setRecentTasks(mWMComponent.getRecentTasks())
.setCompatUI(Optional.of(mWMComponent.getCompatUI()))
.setDragAndDrop(Optional.of(mWMComponent.getDragAndDrop()));
} else {
...代码省略...
}
//构建SysUIComponent实例对象
mSysUIComponent = builder.build();
if (mInitializeComponents) {
//SysUIComponent子组件初始化
mSysUIComponent.init();
}
//创建Dependency实例，不同组件之间沟通的桥梁
Dependency dependency = mSysUIComponent.createDependency();
//初始化Dependency
dependency.start();
}
}
init方法主要就是获取SystemUI模块的唯一Dagger2根组件mRootComponent、与WindowManager相关的Dagger2子组件mWMComponent、与SystemUI核心组件有关的Dagger2子组件mSysUIComponent，并对这三个组件进行初始化，最后还会创建Dependency实例对象并进行初始化，Dependency是SystemUI模块不同组件之间沟通的桥梁。
3、继续看SystemUIAppComponentFactory为SystemUIApplication所设置的回调方法：
//为Application设置回调方法
((ContextInitializer) app).setContextAvailableCallback(
context -> {
SystemUIFactory.createFromConfig(context);
SystemUIFactory.getInstance().getSysUIComponent().inject(SystemUIAppComponentFactory.this);
}
);
在执行完SystemUIFactory的createFromConfig方法创建SystemUIFactory实例对象，获取各种Dagger2组件并进行初始化之后，便会调用SystemUIFactory的getSysUIComponent方法获取SysUIComponent实例对象，调用该实例对象的inject(SystemUIAppComponentFactory factory)方法对SystemUIAppComponentFactory对象进行依赖注入。
4、SysUIComponent和inject(SystemUIAppComponentFactory factory)方法的关键代码：
frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/dagger/SysUIComponent.java
@SysUISingleton//单例
@Subcomponent(//子组件
modules = {//当前连接组件用到的Module（Module会提供我们需要的各种对象实例）
DefaultComponentBinder.class,
DependencyProvider.class,
SystemUIBinder.class,
SystemUIModule.class,
SystemUIDefaultModule.class})
public interface SysUIComponent {
//调用这个方法对SystemUIAppComponentFactory进行依赖注入
void inject(SystemUIAppComponentFactory factory);
}
SysUIComponent的inject(SystemUIAppComponentFactory factory)方法被执行之后，SystemUIAppComponentFactory类中有被@Inject注解标记的属性变量都会被赋值。事实上SystemUIAppComponentFactory类中只有一个被@Inject注解标记的属性变量mComponentHelper：
public class SystemUIAppComponentFactory extends AppComponentFactory {
@Inject
public ContextComponentHelper mComponentHelper;//Dagger2依赖注入会对这个对象进行赋值
}
在执行完inject方法之后，类型为ContextComponentHelper的mComponentHelper属性便会被赋值，ContextComponentHelper这个类提供了获取SystemUI模块常用类实例对象的方法：
frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/dagger/ContextComponentHelper.java
public interface ContextComponentHelper {
Activity resolveActivity(String className);
RecentsImplementation resolveRecents(String className);
Service resolveService(String className);
SystemUI resolveSystemUI(String className);
BroadcastReceiver resolveBroadcastReceiver(String className);
}
ContextComponentHelper 接口提供了五个方法，分别通过类名返回Activity、RecentsImplementation、Service、SystemUI、BroadcastReceiver类型的实例对象。该接口目前只有一个实现类ContextComponentResolver。
frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/dagger/ContextComponentResolver.java
//在SystemUI模块通过dagger依赖注入的这个对象为单例
@SysUISingleton
public class ContextComponentResolver implements ContextComponentHelper {
private final Map<Class<?>, Provider<Activity>> mActivityCreators;
private final Map<Class<?>, Provider<Service>> mServiceCreators;
private final Map<Class<?>, Provider<SystemUI>> mSystemUICreators;
private final Map<Class<?>, Provider<RecentsImplementation>> mRecentsCreators;
private final Map<Class<?>, Provider<BroadcastReceiver>> mBroadcastReceiverCreators;
//由于构造方法添加了@Inject注解
//mActivityCreators、mServiceCreators、mSystemUICreators、mRecentsCreators、mBroadcastReceiverCreators都会被实例化
@Inject
ContextComponentResolver(Map<Class<?>, Provider<Activity>> activityCreators,
Map<Class<?>, Provider<Service>> serviceCreators,
Map<Class<?>, Provider<SystemUI>> systemUICreators,
Map<Class<?>, Provider<RecentsImplementation>> recentsCreators,
Map<Class<?>, Provider<BroadcastReceiver>> broadcastReceiverCreators) {
mActivityCreators = activityCreators;
mServiceCreators = serviceCreators;
mSystemUICreators = systemUICreators;
mRecentsCreators = recentsCreators;
mBroadcastReceiverCreators = broadcastReceiverCreators;
}
//通过类名获取Activity实例对象
@Override
public Activity resolveActivity(String className) {
return resolve(className, mActivityCreators);
}
//通过类名获取BroadcastReceiver实例对象
@Override
public BroadcastReceiver resolveBroadcastReceiver(String className) {
return resolve(className, mBroadcastReceiverCreators);
}
//通过类名获取RecentsImplementation实例对象
@Override
public RecentsImplementation resolveRecents(String className) {
return resolve(className, mRecentsCreators);
}
//通过类名获取Service实例对象
@Override
public Service resolveService(String className) {
return resolve(className, mServiceCreators);
}
//通过类名获取SystemUI实例对象
@Override
public SystemUI resolveSystemUI(String className) {
return resolve(className, mSystemUICreators);
}
// 依据名称得到的class类名去查询Provider实例，进而取得class类名对应实例对象
private <T> T resolve(String className, Map<Class<?>, Provider<T>> creators) {
try {
Class<?> clazz = Class.forName(className);
Provider<T> provider = creators.get(clazz);
return provider == null ? null : provider.get();
} catch (ClassNotFoundException e) {
return null;
}
}
}
由于ContextComponentResolver的构造方法添加了@Inject注解，这样mActivityCreators、mServiceCreators、mSystemUICreators、mRecentsCreators、mBroadcastReceiverCreators都会被实例化，后续其他类可以通过调用此类的resolveActivity、resolveBroadcastReceiver、resolveRecents、resolveService、resolveSystemUI这五个方法获取className对应的Activity、BroadcastReceiver、RecentsImplementation、Service、SystemUI实例对象；特别是resolveSystemUI这个方法，接下来我们便会用到。
5、下面用一张图总结一下前面三节的源码调用流程：
再用简短的几句话对前面三节做个总结：
SystemServer在启动SystemUIService服务之前，由于检测到该服务所对应的进程不存在，于是便创建了该进程和该进程所对应的SystemUIApplication，执行SystemUIApplication的onCreate方法，并执行SystemUIAppComponentFactory所设置的回调方法，在回调方法中调用SystemUIFactory的createFromConfig方法创建了SystemUI模块的所有Dagger2组件。
四、在 SystemUIService启动SystemUI模块所需的所有组件。
1、前面第二节第9步，我们讲了在SystemUIApplication的onCreate方法中会执行SystemUIAppComponentFactory所设置的回调方法，待该回调方法执行完毕，SystemUIApplication的onCreate方法会继续往下执行：
public class SystemUIApplication extends Application implements
SystemUIAppComponentFactory.ContextInitializer {
...代码省略...
private ContextComponentHelper mComponentHelper;//前面有介绍过这个类，调用这个类的方法可以获取到SystemUI模块的各种实例对象
private BootCompleteCacheImpl mBootCompleteCache;
private SystemUI[] mServices;//SystemUI模块的各种SystemUI组件
private boolean mServicesStarted;//组件是否已经被启动
private SystemUIAppComponentFactory.ContextAvailableCallback mContextAvailableCallback;//回调方法
private GlobalRootComponent mRootComponent;//根组件
private SysUIComponent mSysUIComponent;//SystemUI子组件
...代码省略...
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
...代码省略...
//执行在SystemUIAppComponentFactory方法中设置的回调
mContextAvailableCallback.onContextAvailable(this);
//对成员变量进行赋值
mRootComponent = SystemUIFactory.getInstance().getRootComponent();
mSysUIComponent = SystemUIFactory.getInstance().getSysUIComponent();
mComponentHelper = mSysUIComponent.getContextComponentHelper();
mBootCompleteCache = mSysUIComponent.provideBootCacheImpl();
...代码省略...
if (Process.myUserHandle().equals(UserHandle.SYSTEM)) {
...代码省略...
registerReceiver(new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (mBootCompleteCache.isBootComplete()) return;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "BOOT_COMPLETED received");
unregisterReceiver(this);
mBootCompleteCache.setBootComplete();
if (mServicesStarted) {
final int N = mServices.length;
for (int i = 0; i < N; i++) {
mServices[i].onBootCompleted();
}
}
}
}, bootCompletedFilter);
...代码省略...
} else {
...代码省略...
startSecondaryUserServicesIfNeeded();
}
}
SystemUIApplication的onCreate方法会做一些初始化操作，然后会因为一个ifi条件判断，而出现两个分支。
1）如果是系统启动的(SystemServer启动的)就会进入到这个分支中，注册监听 boot completed 的通知，最后完全启动后就会回调各个组件onBootCompleted。
2）如果不是系统启动，例如多用户登录使用的情况，这时候系统其实已经启动过了，就会走 else 的分支进入到 startSecondaryUserServicesIfNeeded()用于启动 SystemUI 所需的服务组件，这个分支是根据用户来启动相应的服务的。
由于这里SystemUI是被SystemServer启动的，所以会执行第一种情况。
2、前面讲了这么多，SystemServer终于等到SystemUIApplication的onCreate方法执行完毕了，这个时候系统才会真正启动SystemServer想要启动的服务SystemUIService，SystemUIService被启动之后会立刻执行onCreate方法：
frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/SystemUIService.java
public class SystemUIService extends Service {
...代码省略...
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
// 启动SystemUI的全部组件
((SystemUIApplication) getApplication()).startServicesIfNeeded();
}
...代码省略...
}
SystemUIService的onCreate方法会重新获取SystemUIApplication实例对象，并调用该对象的startServicesIfNeeded方法。
3、SystemUIApplication的startServicesIfNeeded()方法如下：
public class SystemUIApplication extends Application implements
SystemUIAppComponentFactory.ContextInitializer {
...代码省略...
public void startServicesIfNeeded() {
String[] names = SystemUIFactory.getInstance().getSystemUIServiceComponents(getResources());
startServicesIfNeeded(/* metricsPrefix= */ "StartServices", names);
}
...代码省略...
}
5、SystemUIApplication的startServicesIfNeeded首先通过SystemUIFactory调用getSystemUIServiceComponents获取一个字符串数组赋值给names：
framework/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/SystemUIFactory.java
public class SystemUIFactory {
...代码省略...
public String[] getSystemUIServiceComponents(Resources resources) {
return resources.getStringArray(R.array.config_systemUIServiceComponents);
}
...代码省略...
}
R.array.config_systemUIServiceComponents中存储了SystemUI模块所需启动的所有组件：
framework/base/packages/SystemUI/res/values/config.xml
<string-array name="config_systemUIServiceComponents" translatable="false">
<item>com.android.systemui.util.NotificationChannels</item><!--通知-->
<item>com.android.systemui.keyguard.KeyguardViewMediator</item><!--键盘锁状态-->
<item>com.android.systemui.recents.Recents</item><!--任务列表-->
<item>com.android.systemui.volume.VolumeUI</item><!--监听音量，并决定是否显示音量的对话框-->
<item>com.android.systemui.statusbar.phone.StatusBar</item><!--状态栏-->
<item>com.android.systemui.usb.StorageNotification</item><!--监听 USB 连接状态并发送通知进行提示-->
<item>com.android.systemui.power.PowerUI</item><!--监听电量状态并在低电量时发送通知-->
<item>com.android.systemui.media.RingtonePlayer</item><!--用于播放铃声-->
<item>com.android.systemui.keyboard.KeyboardUI</item><!--键盘锁 UI-->
<item>com.android.systemui.shortcut.ShortcutKeyDispatcher</item><!--快捷分发器-->
<item>@string/config_systemUIVendorServiceComponent</item><!--这里可以定义厂商定制的组件-->
<item>com.android.systemui.util.leak.GarbageMonitor$Service</item><!--用于监控内存泄漏的服务-->
<item>com.android.systemui.LatencyTester</item><!--仅在 debug 环境执行，用于监听系统测试延迟的模拟动作-->
<item>com.android.systemui.globalactions.GlobalActionsComponent</item><!--用于显示全局对话框（例如长按电源按键）-->
<item>com.android.systemui.ScreenDecorations</item><!--屏幕装饰（如应用在后台录音的时候的状态栏的提示绿点）-->
<item>com.android.systemui.biometrics.AuthController</item><!--身份验证-->
<item>com.android.systemui.SliceBroadcastRelayHandler</item><!--允许打开设置App-->
<item>com.android.systemui.statusbar.notification.InstantAppNotifier</item><!--时应用程序通知-->
<item>com.android.systemui.theme.ThemeOverlayController</item><!--主题-->
<item>com.android.systemui.accessibility.WindowMagnification</item><!--放大器-->
<item>com.android.systemui.accessibility.SystemActions</item>
<item>com.android.systemui.toast.ToastUI</item>
<item>com.android.systemui.wmshell.WMShell</item>
</string-array>
上面所提到的组件并不是Android的四大组件，这些组件其实也都只是普通的Java抽象类，只不过都继承自SystemUI这个抽象类，SystemUI的代码如下所示：
framework/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/SystemUI.java
public abstract class SystemUI implements Dumpable {
protected final Context mContext;
public SystemUI(Context context) {
mContext = context;
}
public abstract void start();
protected void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
}
@Override
public void dump(@NonNull FileDescriptor fd, @NonNull PrintWriter pw, @NonNull String[] args) {
}
protected void onBootCompleted() {
}
public static void overrideNotificationAppName(Context context, Notification.Builder n,
boolean system) {
final Bundle extras = new Bundle();
String appName = system
? context.getString(com.android.internal.R.string.notification_app_name_system)
: context.getString(com.android.internal.R.string.notification_app_name_settings);
extras.putString(Notification.EXTRA_SUBSTITUTE_APP_NAME, appName);
n.addExtras(extras);
}
}
6、重新回到第3步，在获取到SystemUI模块所有继承自SystemUI抽象类的组件类名数组并赋值给names之后，便会调用SystemUIApplication的startServicesIfNeeded(“StartServices”, names)方法：
private void startServicesIfNeeded(String metricsPrefix, String[] services) {
if (mServicesStarted) {//如果服务已经启动直接返回
return;
}
mServices = new SystemUI[services.length];
...代码省略...
final int N = services.length;
for (int i = 0; i < N; i++) {
String clsName = services[i];//具体SystemUI组件类的完整路径
long ti = System.currentTimeMillis();
try {
SystemUI obj = mComponentHelper.resolveSystemUI(clsName);//ComponentHelper的resolveSystemUI方法可以通过类名拿到具体的SystemUI实例对象
if (obj == null) {//如果通过ComponentHelper的resolveSystemUI没有成功获取到实例对象，则通过反射创建，代码基本上不会走这里。
Constructor constructor = Class.forName(clsName).getConstructor(Context.class);
obj = (SystemUI) constructor.newInstance(this);//通过反射创建实例对象
}
mServices[i] = obj;//将获取的obj实例对象赋值到数组中。
} catch (ClassNotFoundException
| NoSuchMethodException
| IllegalAccessException
| InstantiationException
| InvocationTargetException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
...代码省略...
mServices[i].start();
...代码省略...
if (mBootCompleteCache.isBootComplete()) {
mServices[i].onBootCompleted();
}
...代码省略...
}
...代码省略...
mServicesStarted = true;//服务已经被启动
}
总结一下上面的代码的关键点：
1）其中有一个 for 循环，循环里第一句就是将service[i] 赋值给clsName， 而service[i]的赋值就是各个SystemUI的具体类对象路径
2）调用ComponentHelper的resolveSystemUI方法，获取clsName所对应的SystemUI实例对象并将该对象赋值给obj。
3）如果obj为null，则会继续通过反射创建clsName所对应的SystemUI实例对象，代码基本上不会走这里。
4）将创建的SystemUI实例对象obj存储到类型为SystemUI的mServices数组中，并调用该对象的start() 方法启动相关类的服务，启动完成后，再调用该类的onBootCompleted( ) 方法。
五、总结
1、Android 系统在启动之后，首先会Zygote进程，Zygote进程又会进一步启动 SystemServer进程，它会启动各种系统所需要的服务，在监听AMS启动完毕之后，还会启动SystemUIService。
2、在启动SystemUIService服务之前，系统首先会创建SystemUI对应的进程，获取SystemUIAppComponentFactory实例对象，调用instantiateApplicationCompat创建SystemUIApplication实例对象并设置回调方法。
3、执行SystemUIApplication的onCreate方法，执行SystemUIAppComponentFactory所设置的回调方法，调用SystemUIFactory的createFromConfig方法创建SystemUI模块所需的Dagger2组件并初始化。
4、继续执行SystemUIApplication的onCreate方法，初始化监听boot completed等通知，待系统完成启动后会执行各个组件的onBootCompleted方法。
5、启动SystemUIService服务，执行该服务的onCreate方法，在该服务的onCreate方法中会再次调用SystemUIApplication的startServicesIfNeeded() 方法，该方法调用ContextComponentHelper的resolveSystemUI方法获取所有SystemUI组件，执行组件的start方法和onBootCompleted方法，并都保存到mServices 数组中。
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