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  • Sensor与android Manager机制

    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。

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