Sensor与android Manager机制

Posted 2020-09-01 Calo-missile

1.1 Sensor应用程序框架

这部分对于上层写应用的朋友来比较熟悉，我们通过一个简单的应用来分析框架层和底层的实现。

通常编写一个传感器的应用程序有以下步骤：

l 通过调用 Context.getSystemService(SENSOR_SERVICE)获得传感器服务，实现返回的是封装了SensorService的SensorManager对象

l 调用SensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION)来获得指定类型的传感器对象，方便获得传感器的数据

l 通过SensorManager.registerListener注册SensorEventListener监听器，监听获得的传感器对象，当传感器数据提交上来时，能被应用程序得到

l 实现监听器里传感器上报数据的具体操作

由编写应用程序的步骤可知，所有程序的操作都和SensorManager有关。在开始分析具体实现之前我们先来谈谈SensorManager概念。

1) Android Manager机制

Manager中文直译是处理者，经理，管理人，总而言之，管事的人。用我的话说就是：有权有钱，屁事不干，指点江山，NB朝天。在android的服务框架里Manager被安排作为经理人、领导，它负责自己管辖区的所有操作。类似于公司里的行政部门，它是一个纯粹非盈利服务部门，行政部门经理自己从来不干活，天天指挥别人干这干那，如果其它部门要想使用行政部门的服务，先要向行政经理提申请，申请通过了，安排具体人员为你服务。我们分析的是Sensor服务，Sensor服务用户程序不能直接访问，要通过SensorManager来访问，也就是说SensorManager是SensorService提供服务接口的封装。

通常在Android的Manager里都会维护对其管理Service的引用，用户程序提出Service操作申请，Manager将操作申请交由其管理的Service处理，然后将处理结果再交给用户程序或回调用户注册的监听接口。

总结：
        1) Manager是应用程序直接面对的接口
        2) Manager里维护对应的Service
        3) 应用程序不能直接访问Service

为什么要这么设计??

使用Manager机制的好处是显而易见的：

l Service是服务，服务是所有应用共享，不能属于某一个具体的进程，即：Android程序。

l 基于第一点，Android应用与Service在不同进程，它们之间必然要进行通信，要使用IPC，即：进程间通信，而框架的作用是让应用程序快速开发提供API，不可能让进程间通信的代码出现在Android应用中，这些所谓的后台操作不能让程序开发者感知到，即：隐藏通信手段与细节。

既然如此，那Google就给我们写一个Manager类，把共享服务隐藏起来，只暴露操作接口，操作细节，IPC细节统统后台去。

OK，理解了这个，可以看得出来，我们的之前写的LedHAL是如此的弱智，如此的没有规范，如此的不考虑框架设计，如此的不复用代码，如此…，太多了，没有办法，慢慢在后面再优化吧，差不多了，开始吧。

前面说了，使用Sensor服务要用SensorManager，让我们来看看一个简单应用的代码，再逐渐展开。

[java] view plaincopyprint?

1. public class SensorAppDemoActivity extends Activity implementsSensorEventListener{ 
        2.
        3.        private TextViewmTextView; 
        4.        /** Calledwhen the activity is first created. */ 
        5.        @Override 
        6.        public voidonCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        7.                super.onCreate(savedInstanceState); 
        8.                setContentView(R.layout.main); 
        9.                mTextView= (TextView) findViewById(R.id.mTextView); 
        10.
        11.                // 得到SensorManager 
        12.                SensorManager sm = (SensorManager)this.getSystemService(SENSOR_SERVICE); 
        13.
        14.                // 获得指定类型的传感器对象 
        15.                SensortempSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_TEMPERATURE); 
        16.
        17.                // 注册传感器对象的监听器 
        18.                sm.registerListener(this, tempSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); 
        19.        } 
        20.
        21.        @Override 
        22.
        23.        public voidonAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) { 
        24.                // TODOAuto-generated method stub 
        25.                // 未实现该方法 
        26.        } 
        27.
        28.        @Override 
        29.        public void onSensorChanged(SensorEvent event) { 
      &nnbsp; 30.                // TODOAuto-generated method stub 
        31.                mTextView.setText("Currenttemperature is :" + event.values[0]); 
        32.        } 
        33.}

上面代码很简单，得到温度传感器对象后，注册传感器事件监听器，当数据变化时在Activity上的TextView上显示温度。

现在我们分析每个步骤框架的实现：

先来看Context.getSystemService(SENSOR_SERVICE)。

2) 获得Sensor系统服务

上面代码里getSystemService(String)是在当前Activity里直接调用的，说明它不是Activity的方法就是其父类的方法，按照继承关系向上查找：

@frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

[java] view plaincopyprint?

1. @Override 
        2. public Object getSystemService(String name) { 
        3.        ServiceFetcherfetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name); 
        4.        returnfetcher == null ? null : fetcher.getService(this); 
        5. }

这是什么？我恨Android新版本的代码，没有老版本的看着简单。先来看下SYSTEM_SERVICE_MAP是什么东西，看样子像映射关系：

[java] view plaincopyprint?

1. private static final HashMap<String,ServiceFetcher> SYSTEM_SERVICE_MAP = 
        2.        newHashMap<String, ServiceFetcher>();

SYSTEM_SERVICE_MAP其实是一个哈希键值映射表，其Key为String类型，Value为ServiceFetcher类型，而我们获得服务时通过服务名来查找一个ServiceFetcher类型，并返回ServiceFetcher.getService()的结果作为SensorManager。

[java] view plaincopyprint?

1. static class ServiceFetcher { 
        2.        intmContextCacheIndex = -1; 
        3.
        4.        publicObject getService(ContextImpl ctx) { 
        5.                // mServiceCache是ArrayList<Object>类型对象 
        6.                ArrayList<Object> cache =ctx.mServiceCache; 
        7.                Object service; 
        8.                synchronized (cache) { 
        9.                        // 对于新创建的Activity mServiceCache里没有元素，所以size为0 
      nbsp;  10.                        if (cache.size() == 0) { 
        11.                                // Initialize the cache vector on first access. 
        12.                                // At this point sNextPerContextServiceCacheIndex 
        13.                                // is the number of potential services that are 
        14.                                // cached per-Context. 
        15.                                // sNextPerContextServiceCacheIndex为每个Android服务的索引值 
        16.                                for (int i = 0; i < sNextPerContextServiceCacheIndex; i++) { 
        17.                                        cache.add(null); // 添加null对象 
        18.                                } 
        19.                        }else { // size不为0的时候，即，之前已经调用过getSystemService 
        20.                                service = cache.get(mContextCacheIndex); 
        21.                                if (service != null) { 
        22.                                        return service; // 直接拿到之前添加的对象返回 
        23.                                } 
        24.                        } 
        25.                        service = createService(ctx); // cache.size=0并且已经添加了一个null对象到cache里 
        26.                        cache.set(mContextCacheIndex, service); // 设置新创建的服务添加到cache里 
        27.                        return service; // 返回该服务 
        28.                } 
        29.        } 
        30.
        31.        publicObject createService(ContextImpl ctx) { // 必须实现的方法 
        32.      &nnbsp;         thrownew RuntimeException("Not implemented"); 
        33.        } 
        34. } 
        35.
        36. 通过分析代码可知，在ContextImpl类里维护了一个ArrayList<Object>对象，其里面保存着所有注册的Service对象，并且Service对象的获得和创建由ServiceFether来封装，该类就两个方法：createService和getService，而createService是未实现的方法。createSerive的实现在后面： 
        37. private static int sNextPerContextServiceCacheIndex =0; 
        38. private static void registerService(String serviceName, ServiceFetcher fetcher){ 
        39.        if(!(fetcher instanceof StaticServiceFetcher)) { //是否为StaticServiceFetcher的对象 
        40.                fetcher.mContextCacheIndex =sNextPerContextServiceCacheIndex++; 
        41.        } 
        42.        SYSTEM_SERVICE_MAP.put(serviceName, fetcher); // 添加到SYSTEM_SERVICE_MAP键值表里 
        43. } 
        44.
        45. static { 
        46.        … 
        47.        registerService(POWER_SERVICE, new ServiceFetcher() { 
        48.                public Object createService(ContextImpl ctx) { 
        49.                        IBinder b = ServiceManager.getService(POWER_SERVICE); 
        50.                        IPowerManager service = IPowerManager.Stub.asInterface(b); 
        51.                        return new PowerManager(service, ctx.mMainThread.getHandler()); 
        52.        }}); 
        53.        … 
        54.        registerService (SENSOR_SERVICE,new ServiceFetcher() { 
        55.                public Object createService(ContextImpl ctx) { 
        56.                        return new SensorManager(ctx.mMainThread.getHandler().getLooper()); 
        57.        }}); 
        58.        … 
        59. }

好家伙，一下子在静态初始化语句块里通过私有方法registerService注册了30多个服务，其第二个参数为ServiceFetcher类型，每个注册的服务都是匿名内部类，都实现了createService方法，在createService方法里创建了SensorManager对象，该对象和Activity的Looper共享消息队列。

总结下吧：

用户程序调用getSystemService(SENSOR_SERVICE)，其实现在ContextImpl.java中，在其实实现中从SYSTEM_SERVICE_MAP键值表查找与SENSOR_SERVICE键对应的对象ServiceFetcher，调用ServiceFetcher.getService方法得到SensorManager对象，而ContextImpl对象里还维护着一个ServiceCache，如果某个服务被get过一次，就会被记录在这个所谓缓存里，ServiceFetcher.getService先查找缓存里有没有Cache的Object，如果没有，则调用自己的createService方法创建这个Object，而createService没有实现，其在registerService注册服务时创建ServiceFetcher匿名内部类时实现，并且将注册的服务添加到SYSTEM_SERVICE_MAP中，在创建SensorManager对象时，它和Activity共享了一个Looper。

总而言之，言而总之，在getSystemService(SENSOR_SERVICE)里，创建了SensorManager对象并且和Activity共享Looper。