AndroidInput子系统：Input进程的创建，监听线程的启动

本文主要从系统源码的角度带你一步步了解Android Input子系统。

丰南网站制作公司哪家好，找创新互联！从网页设计、网站建设、微信开发、APP开发、响应式网站建设等网站项目制作，到程序开发，运营维护。创新互联从2013年创立到现在10年的时间，我们拥有了丰富的建站经验和运维经验，来保证我们的工作的顺利进行。专注于网站建设就选创新互联。

从我个人的理解来看，Android的Input系统其实就是系统级的事件处理、分发框架，它需要的功能模块大致有：事件读取、事件分类、事件分发。那么我们就从整个Input系统的输入源入手，了解事件是如何被输入到Input系统中的。

在看代码前我们先想一想，如果要我们设计一个事件分发框架的输入读取模块，要考虑到哪些子模块：

  • 事件生成模块(当用户对设备进行操作产生InputEvent，硬件产生中断将事件交给驱动，驱动交给内核，内核交给framework)
  • 事件监听模块(这里就很像设计一个服务器，为了及时响应来自客户端的请求，则需要启动一个线程监听)
  • 事件读取模块
  • 事件分发模块

那么现在我们最起码可以知道整个学习的起点了，就是Input系统中，负责监听的线程是谁，监听的过程中它们做了什么。 在开始之前，给大家分享一张我根据本文内容画的图：

InputManagerService初始化概览

首先，有几点共识我们都可以达成：

  • Android Framework层的Service(Java)都是由system_server进程创建的(由于没有fork，因此都运行在system_server进程中)
  • Service创建后就会交给运行在system_server进程中的ServiceManager管理。

因此对于InputManagerService的创建，我们可以在SystemServer的startOtherServices()方法中找到，该方法做了以下事情：

  • 创建InputManagerService对象
  • 将它交给ServiceManager管理
  • 将WindowManagerService的InputMonitor注册到InputManagerService中作为窗口响应事件后的回调
  • 完成以上工作后启动InputManagerService。
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. SystemServer.javastartOtherServices(){
    2. 
  
  
  
  
  2.     ……
    3. 
  
  
  
  
  3.     inputManager = new InputManagerService(context);
    4. 
  
  
  
  
  4.     ……
    5. 
  
  
  
  
  5.     inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());
    6. 
  
  
  
  
  6.     inputManager.start();
    7. 
  
  
  
  
  7.     ……
    8. 
  
  
  
  
  8. }
    9.

 接下来我们就逐部分学习相应的处理。

InputManagerService对象的创建

创建InputManagerService对象时会完成以下工作：

  • 创建一个负责处理DisplayThread线程中的Message的Handler
  • 调用nativeInit初始化native层的InputManagerService，初始化的时候传入了DisplayThread的消息队列
  • 用mPtr保存native层的InputManagerService
  • 初始化完成后将Service添加到LocalServices，通过Map以键值对的形式存储
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. InputManagerService.javapublic InputManagerService(Context context) {    this.mContext = context;    this.mHandler = new InputManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper());
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3.     mUseDevInputEventForAudioJack =
    4. 
  
  
  
  
  4.             context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);
    5. 
  
  
  
  
  5.     Slog.i(TAG, "Initializing input manager, mUseDevInputEventForAudioJack="
    6. 
  
  
  
  
  6.             + mUseDevInputEventForAudioJack);
    7. 
  
  
  
  
  7.     mPtr = nativeInit(this, mContext, mHandler.getLooper().getQueue());
    8. 
  
  
  
  
  8. 
  
  
  
  
  9.     LocalServices.addService(InputManagerInternal.class, new LocalService());
    10. 
  
  
  
  
  10. }
    11.

 这里可能有人就会问了，为什么InputManagerService要和DisplayThread绑定在一起?大家不妨想想，InputEvent无论如何被获取、归类、分发，最终还是要被处理，也就意味着最终它的处理结果都要在UI上体现，那么InputManagerService自然要选择和UI亲近一些的线程在一起了。

但是问题又来了，应用都是运行在自己的主线程里的，难道InputManagerService要一个个绑定么，还是一个个轮询?这些做法都太过低效，那换个办法，可不可以和某个管理或非常亲近所有应用UI的线程绑定在一起呢?

答案是什么，我在这里先不说，大家可以利用自己的知识想想。

初始化native层的InputManagerService

在nativeInit函数中，将Java层的MessageQueue转换为native层的MessageQueue，然后再取出Looper用于NativeInputManager的初始化。可见这里的重头戏就是NativeInputManager的创建，这个过程做了以下事情：

  • 将Java层的Context和InputManagerService转换为native层的Context和InputManagerService存储在mContextObj和mServiceObj中
  • 初始化变量
  • 创建EventHub
  • 创建InputManager
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. com_android_server_input_InputManagerService.cpp
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. NativeInputManager::NativeInputManager(jobject contextObj,
    4. 
  
  
  
  
  4.         jobject serviceObj, const sp& looper) :
    5. 
  
  
  
  
  5.         mLooper(looper), mInteractive(true) {
    6. 
  
  
  
  
  6.     JNIEnv* env = jniEnv();
    7. 
  
  
  
  
  7. 
  
  
  
  
  8.     mContextObj = env->NewGlobalRef(contextObj);
    9. 
  
  
  
  
  9.     mServiceObj = env->NewGlobalRef(serviceObj);
    10. 
  
  
  
  
  10. 
  
  
  
  
  11.     {        AutoMutex _l(mLock);
    12. 
  
  
  
  
  12.         mLocked.systemUiVisibility = ASYSTEM_UI_VISIBILITY_STATUS_BAR_VISIBLE;
    13. 
  
  
  
  
  13.         mLocked.pointerSpeed = 0;
    14. 
  
  
  
  
  14.         mLocked.pointerGesturesEnabled = true;
    15. 
  
  
  
  
  15.         mLocked.showTouches = false;
    16. 
  
  
  
  
  16.     }
    17. 
  
  
  
  
  17.     mInteractive = true;
    18. 
  
  
  
  
  18. 
  
  
  
  
  19.     sp eventHub = new EventHub();
    20. 
  
  
  
  
  20.     mInputManager = new InputManager(eventHub, this, this);
    21. 
  
  
  
  
  21. }
    22.

 EventHub

看到这里很多人就会想，EventHub是什么?取英语释义来看，它的意思是事件枢纽。我们在文章开头的时候也提到过，Input系统的事件来源于驱动/内核，那么我们可以猜测EventHub是处理来自驱动/内核的元事件的枢纽。接下来就在源码中验证我们的想法吧。

EventHub的创建过程中做了以下事情：

  • 创建mEpollFd用于监听是否有数据(有无事件)可读
  • 创建mINotifyFd将它注册到DEVICE_PATH(这里路径就是/dev/input)节点，并将它交给内核用于监听该设备节点的增删数据事件。那么只要有数据增删的事件到来，epoll_wait()就会返回，使得EventHub能收到来自系统的通知，并获取事件的详细信息
  • 调用epoll_ctl函数将mEpollFd和mINotifyFd注册到epoll中
  • 定义int wakeFd[2]作为事件传输管道的读写两端，并将读端注册到epoll中让mEpollFd监听
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. EventHub.cpp
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. EventHub::EventHub(void) :
    4. 
  
  
  
  
  4.         mBuiltInKeyboardId(NO_BUILT_IN_KEYBOARD), mNextDeviceId(1), mControllerNumbers(),
    5. 
  
  
  
  
  5.         mOpeningDevices(0), mClosingDevices(0),
    6. 
  
  
  
  
  6.         mNeedToSendFinishedDeviceScan(false),
    7. 
  
  
  
  
  7.         mNeedToReopenDevices(false), mNeedToScanDevices(true),
    8. 
  
  
  
  
  8.         mPendingEventCount(0), mPendingEventIndex(0), mPendingINotify(false) {
    9. 
  
  
  
  
  9.     acquire_wake_lock(PARTIAL_WAKE_LOCK, WAKE_LOCK_ID);
    10. 
  
  
  
  
  10. 
  
  
  
  
  11.     mEpollFd = epoll_create(EPOLL_SIZE_HINT);
    12. 
  
  
  
  
  12.     LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mEpollFd < 0, "Could not create epoll instance.  errno=%d", errno);
    13. 
  
  
  
  
  13. 
  
  
  
  
  14.     mINotifyFd = inotify_init();
    15. 
  
  
  
  
  15.     int result = inotify_add_watch(mINotifyFd, DEVICE_PATH, IN_DELETE | IN_CREATE);
    16. 
  
  
  
  
  16.     ……
    17. 
  
  
  
  
  17.     result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mINotifyFd, &eventItem);
    18. 
  
  
  
  
  18.     ……
    19. 
  
  
  
  
  19.     int wakeFds[2];
    20. 
  
  
  
  
  20.     result = pipe(wakeFds);
    21. 
  
  
  
  
  21.     ……
    22. 
  
  
  
  
  22.     mWakeReadPipeFd = wakeFds[0];
    23. 
  
  
  
  
  23.     mWakeWritePipeFd = wakeFds[1];
    24. 
  
  
  
  
  24. 
  
  
  
  
  25.     result = fcntl(mWakeReadPipeFd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
    26. 
  
  
  
  
  26.     ……
    27. 
  
  
  
  
  27.     result = fcntl(mWakeWritePipeFd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
    28. 
  
  
  
  
  28.     ……
    29. 
  
  
  
  
  29.     result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeReadPipeFd, &eventItem);
    30. 
  
  
  
  
  30.     ……
    31. 
  
  
  
  
  31. }
    32.

那么这里抛出一个问题：为什么要把管道的读端注册到epoll中?假如EventHub因为getEvents读不到事件而阻塞在epoll_wait()里，而我们没有绑定读端的话，我们要怎么唤醒EventHub?如果绑定了管道的读端，我们就可以通过向管道的写端写数据从而让EventHub因为得到管道写端的数据而被唤醒。

InputManager的创建

接下来继续说InputManager的创建，它的创建就简单多了，创建一个InputDispatcher对象用于分发事件，一个InputReader对象用于读事件并把事件交给InputDispatcher分发，，然后调用initialize()初始化，其实也就是创建了InputReaderThread和InputDispatcherThread。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. InputManager.cpp
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. InputManager::InputManager(        const sp& eventHub,        const sp& readerPolicy,        const sp& dispatcherPolicy) {
    4. 
  
  
  
  
  4.     mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);
    5. 
  
  
  
  
  5.     mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);
    6. 
  
  
  
  
  6.     initialize();
    7. 
  
  
  
  
  7. }void InputManager::initialize() {
    8. 
  
  
  
  
  8.     mReaderThread = new InputReaderThread(mReader);
    9. 
  
  
  
  
  9.     mDispatcherThread = new InputDispatcherThread(mDispatcher);
    10. 
  
  
  
  
  10. }
    11.

 InputDispatcher和InputReader的创建都相对简单。InputDispatcher会创建自己线程的Looper，以及设置根据传入的dispatchPolicy设置分发规则。InputReader则会将传入的InputDispatcher封装为监听对象存起来，做一些数据初始化就结束了。

至此，InputManagerService对象的初始化就完成了，根据开头说的，接下来就会调用InputManagerService的start()方法。

监听线程InputReader和InputDispatcher的启动

在start()方法中，做了以下事情：

  • 调用nativeStart方法，其实就是调用InputManager的start()方法
  • 将InputManagerService交给WatchDog监控
  • 注册触控点速度、显示触控的观察者，并注册广播监控它们
  • 主动调用updateXXX方法更新(初始化)
    

  1. InputManagerService.javapublic void start() {
    2. 

  2.     Slog.i(TAG, "Starting input manager");
    3. 

  3.     nativeStart(mPtr);    // Add ourself to the Watchdog monitors.
    4. 

  4.     Watchdog.getInstance().addMonitor(this);
    5. 

  5. 

  6.     registerPointerSpeedSettingObserver();
    7. 

  7.     registerShowTouchesSettingObserver();
    8. 

  8.     registerAccessibilityLargePointerSettingObserver();
    9. 

  9.  
                
    
                本文标题：AndroidInput子系统：Input进程的创建，监听线程的启动
                
    
                URL链接：http://www.mswzjz.cn/qtweb/news17/266567.html
            
    
            
    
                攀枝花网站建设、攀枝花网站运维推广公司-贝锐智能，是专注品牌与效果的网络营销公司；服务项目有等
                                
    
            
    
                广告
                
            
    
            
    
                声明：本网站发布的内容（图片、视频和文字）以用户投稿、用户转载内容为主，如果涉及侵权请尽快告知，我们将会在第一时间删除。文章观点不代表本网站立场，如需处理请联系客服。电话：028-86922220；邮箱：631063699@qq.com。内容未经允许不得转载，或转载时需注明来源：
                贝锐智能

贝锐智能技术为您推荐以下文章

品牌网站建设知识

同城分类信息

营销网站建设　　 　制作网站　　 　成都网站设计　　 　成都网页设计　　 　成都商城开发　　 　青羊总部基地　　 　成都网络营销公司　　 　网站建设方案　　 　光华村机房　　 　电商网站建设　　 　成都娃娃鱼　　 　重庆网站建设网络公司　　 　www.tpbzx.cn　　 　广安网站建设　　 　成都网站制作　　 　平昌做网站　　 　重庆外贸网站建设　　 　腾讯云香港空间　　 　小谭建站　　 　响应式网站