Android窗口系统机制之KEYGUARD机制

Android的KEYGUARD相关类提供了屏幕锁屏等相关功能，虽然功能简单，可是相关的逻辑仍是挺复杂的，要处理屏幕处于不一样状态的状况，要监控各类事件（时间，电池，Sim状态，电话状态），所以GOOGLE仍是对屏幕功能进行了细致的设计，架构上采用了中介模式、MVC模式等设计模式。系统类图以下：

       

      PhoneWindowManager、PowerManager、KeyguardViewMediator、KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager、KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen相关类之间构成中介模式，KeyguardViewMediator对象处于模式的核心，起到中介者的角色，其它对象都经过KeyguardViewMediator对象相互交互。

      KeyguardViewMediator对象是PhoneWindowManager成员，所以PhoneWindowManage能够直接访问KeyguardViewMediator对象。KeyguardViewMediator也经过PowerManager服务建立了三个不计数WakeLock锁实现与PowerManager服务的通信，达到锁屏操做时电源状态管理的目的（mWakeLock锁用于保证在 keyguard显示时可以显示一段时间后屏幕才能睡眠；mShowKeyguardWakeLock用于在 keyguard显示要打开时可以保持设备唤醒；mWakeAndHandOff由PhoneWindowManager截获事件进行触发，用于在用户按键或鼠标移动时唤醒设备便于对keyguard进行操做）。KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager对象做为KeyguardViewMediator对象的成员又都是由KeyguardViewMediator实例化的，KeyguardViewMediator能够直接操做KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager对象。

      而KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView做为视图对象经过调用KeyguardViewManager对象的show函数建立并做为视图添加到窗口上, KeyguardViewHost做为窗口得主视图, LockPatternKeyguardView是KeyguardViewHost的子视图。KeyguardScreen类是各种锁屏、解锁屏幕的接口，各种锁屏、解锁屏幕都是KeyguardScreen类的视图实现类，在调用LockPatternKeyguardView的updateScreen函数时根据不一样的模式做为LockPatternKeyguardView的子视图添加到LockPatternKeyguardView视图上显示。

      KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen接口的对象都经过回调与KeyguardViewMediator反向调用。

      KeyguardUpdateMonitor 类实现时间，电池，Sim状态，电话状态的监视，KeyguardViewMediator类是KeyguardUpdateMonitor类内部回调接口InfoCallback、SimStateCallbac的实现类，所以KeyguardViewMediator对象能够做为KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象，经过KeyguardUpdateMonitor的registerInfoCallback和registerSimStateCallback函数把KeyguardViewMediator对象添加到KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象列表中，当KeyguardViewMediator对象检测到时间，电池，Sim状态，电话状态变化时经过回调调用KeyguardViewMediator对象的相关接口。

      KeyguardViewMediator类也是KeyguardViewCallback接口的实现，所以在KeyguardViewManager实例化时KeyguardViewMediator对象也做为KeyguardViewCallback类型的参数传进KeyguardViewManager做为KeyguardViewManager的内部成员mCallback。而后mCallback又做为参数在KeyguardViewHost对象实例化时传进去做为KeyguardViewHost对象的成员，并经过LockPatternKeyguardView的函数setCallback设置LockPatternKeyguardView对象的回调对象，所以KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView均可以经过KeyguardViewCallback类型的回调对象与KeyguardViewMediator对象通信。

      LockPatternKeyguardView对象建立了六个实现了KeyguardScreen接口的各个锁屏、解锁屏幕对象，LockScreen用于显示屏幕加锁状态，另外根据不一样的unlockMode模式建立了不一样的解锁屏幕：PatternUnlockScreen实现图案解锁模式，SimPukUnlockScreen屏幕实现SIM PUK码解锁模式，SimUnlockScreen实现 Sim PIN码解锁模式，AccountUnlockScreen实现 GOOGLE账户解锁，PasswordUnlockScreen实现口令解锁模式。

      每一个锁屏、解锁屏幕对象在建立时都传进去一个实现了KeyguardScreenCallback接口的回调对象mKeyguardScreenCallback（LockPatternKeyguardView的一个成员），KeyguardScreenCallback接口派生自KeyguardViewCallback接口。在mKeyguardScreenCallback回调对象中实现了KeyguardViewCallback类型的回调对象mCallback的包装（装饰模式的采用），所以各个锁屏、解锁屏幕对象能够经过KeyguardScreenCallback接口与KeyguardViewMediator对象通信。

      另外KeyguardUpdateMonitor、KeyguardViewManager、LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen类还构成了MVC模式。KeyguardUpdateMonitor实现了MVC模式中的模式角色，用来提供模式状态数据。KeyguardViewManager担当MVC模式中的控制器角色，经过KeyguardViewManager生成视图，生成和控制视图的表现。LockPatternKeyguardView、KeyguardScreen接口类对象担当视图角色，模式能够直接向视图传送状态（经过把LockPatternKeyguardView和锁屏、解锁屏幕的内部对象做为回调对象登记到KeyguardUpdateMonitor对象的回调对象列表中），视图也能够直接读取KeyguardUpdateMonitor模式的状态数据，所以LockPatternKeyguardView、KeyguardScree类对象视图中都有一个KeyguardUpdateMonitor对象的引用。

      LockPatternKeyguardView对象由LockPatternKeyguardViewProperties对象采用了工厂方法进行实例化。

      各个对象的实例化代码片段：

         PhoneWindowManager对象WindowManagerService.java中实例化，并在WindowManagerService的PolicyThread线程运行时初始化。

 

[java] view plain copy

1. final WindowManagerPolicy mPolicy = PolicyManager.makeNewWindowManager();  
2.   
3.      public PolicyThread(WindowManagerPolicy policy,  
4.   
5.              WindowManagerService service, Context context,  
6.   
7.              PowerManagerService pm) {  
8.   
9.          super("WindowManagerPolicy");  
10.   
11.          mPolicy = policy;  
12.   
13.          mService = service;  
14.   
15.          mContext = context;  
16.   
17.          mPM = pm;  
18.   
19.      }  
20.   
21.      public void run() {  
22.   
23.          Looper.prepare();  
24.   
25.          mPolicy.init(mContext, mService, mService, mPM);  
26.   
27.   
28.   
29.          synchronized (this) {  
30.   
31.    
32.   
33.          }  
34.   
35.          Looper.loop();  
36.   
37.      }  
38.   
39.  }  

 

 

 

        final WindowManagerPolicy mPolicy = PolicyManager.makeNewWindowManager(); public PolicyThread(WindowManagerPolicy policy, WindowManagerService service, Context context, PowerManagerService pm) { super("WindowManagerPolicy"); mPolicy = policy; mService = service; mContext = context; mPM = pm; } public void run() { Looper.prepare(); mPolicy.init(mContext, mService, mService, mPM); synchronized (this) { } Looper.loop(); } }

         在PhoneWindowManager对象init函数调用时实例化KeyguardMediator对象

  

[java]  view plain  copy

1. public void init(Context context, IWindowManager windowManager,  
2.   
3.             WindowManagerFuncs windowManagerFuncs,  
4.   
5.             LocalPowerManager powerManager) {      
6.   
7.  …  
8.   
9.    mKeyguardMediator = new KeyguardViewMediator(context, this, powerManager);  
10.   
11. }  

 

 

 

       KeyguardViewMediator构造函数中实例化PowerManager的三个锁及KeyguardUpdateMonitor、LockPatternKeyguardViewProperties、KeyguardViewManager对象。

    

[java]  view plain  copy

1. public KeyguardViewMediator(Context context, PhoneWindowManager callback,  
2.   
3.            LocalPowerManager powerManager) {  
4.   
5.        mPM = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);  
6.   
7.        mWakeLock = mPM.newWakeLock(PowerManager.FULL_WAKE_LOCK | PowerManager.ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP, "keyguard");  
8.   
9.        mWakeLock.setReferenceCounted(false);  
10.   
11.        mShowKeyguardWakeLock=mPM.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "show keyguard");  
12.   
13.        mShowKeyguardWakeLock.setReferenceCounted(false);  
14.   
15.   
16.   
17.        mWakeAndHandOff = mPM.newWakeLock(  
18.   
19.                PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK,  
20.   
21.                "keyguardWakeAndHandOff");  
22.   
23.        mWakeAndHandOff.setReferenceCounted(false);  
24.   
25.   
26.   
27.        mUpdateMonitor = new KeyguardUpdateMonitor(context);  
28.   
29.        mUpdateMonitor.registerInfoCallback(this);  
30.   
31.        mUpdateMonitor.registerSimStateCallback(this);、  
32.   
33.   
34.   
35.        mKeyguardViewProperties=new LockPatternKeyguardViewProperties(mLockPatternUtils, mUpdateMonitor);  
36.   
37.   
38.   
39.        mKeyguardViewManager = new KeyguardViewManager(  
40.   
41.                context, WindowManagerImpl.getDefault(), this,  
42.   
43.                mKeyguardViewProperties, mUpdateMonitor);  
44.   
45.   
46.   
47.    }  

 

 

 

      在KeyguardViewManager的show中实例化KeyguardViewHost、LockPatternKeyguardView对象。

     

[java]  view plain  copy

1. public synchronized void show() {  
2.   
3.           if (mKeyguardHost == null) {  
4.   
5.                mKeyguardHost = new KeyguardViewHost(mContext, mCallback);  
6.   
7.                WindowManager.LayoutParams lp = new WindowManager.LayoutParams(  
8.   
9.                    stretch, stretch, WindowManager.LayoutParams.TYPE_KEYGUARD,  
10.   
11.                    flags, PixelFormat.TRANSLUCENT);  
12.   
13.    
14.   
15.                mViewManager.addView(mKeyguardHost, lp);  
16.   
17.        }  
18.   
19.   
20.   
21.        if (mKeyguardView == null) {  
22.   
23.            mKeyguardView = mKeyguardViewProperties.createKeyguardView(mContext, mUpdateMonitor, this);  
24.   
25.            mKeyguardView.setCallback(mCallback);  
26.   
27.   
28.   
29.            final ViewGroup.LayoutParams lp = new FrameLayout.LayoutParams(  
30.   
31.                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,  
32.   
33.                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT);  
34.   
35.   
36.   
37.            mKeyguardHost.addView(mKeyguardView, lp);  
38.   
39.    }  

 

 

 

   在LockPatternKeyguardView的createLockScreen和createUnlockScreenFor函数中建立加锁和解锁屏幕。

       

[java] view plain copy

1. View createLockScreen() {  
2.   
3.         View lockView = new LockScreen(  
4.   
5.                 mContext,  
6.   
7.                 mConfiguration,  
8.   
9.                 mLockPatternUtils,  
10.   
11.                 mUpdateMonitor,  
12.   
13.                 mKeyguardScreenCallback);  
14.   
15.         return lockView;  
16.   
17.     }  
18.   
19.    
20.   
21.     View createUnlockScreenFor(UnlockMode unlockMode) {  
22.   
23.         if (unlockMode == UnlockMode.Pattern) {  
24.   
25.             PatternUnlockScreen view = new PatternUnlockScreen(  
26.   
27.                     mContext,  
28.   
29.                     mConfiguration,  
30.   
31.                     mLockPatternUtils,  
32.   
33.                     mUpdateMonitor,  
34.   
35.                     mKeyguardScreenCallback,  
36.   
37.                     mUpdateMonitor.getFailedAttempts());  
38.   
39.         } else if (unlockMode == UnlockMode.SimPuk) {  
40.   
41.             unlockView = new SimPukUnlockScreen(  
42.   
43.                     mContext,  
44.   
45.                     mConfiguration,  
46.   
47.                     mUpdateMonitor,  
48.   
49.                     mKeyguardScreenCallback,  
50.   
51.                     mLockPatternUtils);  
52.   
53.         } else if (unlockMode == UnlockMode.SimPin) {  
54.   
55.             unlockView = new SimUnlockScreen(  
56.   
57.                     mContext,  
58.   
59.                     mConfiguration,  
60.   
61.                     mUpdateMonitor,  
62.   
63.                     mKeyguardScreenCallback,  
64.   
65.                     mLockPatternUtils);  
66.   
67.         } else if (unlockMode == UnlockMode.Account) {  
68.   
69.      
70.   
71.                 unlockView = new AccountUnlockScreen(  
72.   
73.                         mContext,  
74.   
75.                         mConfiguration,  
76.   
77.                         mUpdateMonitor,  
78.   
79.                         mKeyguardScreenCallback,  
80.   
81.                         mLockPatternUtils);  
82.   
83.              
84.   
85.         } else if (unlockMode == UnlockMode.Password) {  
86.   
87.             unlockView = new PasswordUnlockScreen(  
88.   
89.                     mContext,  
90.   
91.                     mConfiguration,  
92.   
93.                     mLockPatternUtils,  
94.   
95.                     mUpdateMonitor,  
96.   
97.                     mKeyguardScreenCallback);  
98.   
99.         }  
100.   
101.         return unlockView;  
102.   
103.     }