Android 系统服务TelecomService启动过程原理分析
由于一直负责的是android telephony部分的开发工作，对于通信过程的上层部分telecom服务以及ui都没有认真研究过。最近恰好碰到一个通话方面的问题，涉及到了telecom部分，因而就花时间仔细研究了下相关的代码。这里做一个简单的总结。这篇文章，主要以下两个部分的内容：
- 什么是telecom服务?其作用是什么？
- telecom模块的启动与初始化过程；
接下来一篇文章，主要以实际通话过程为例，分析下telephony收到来电后如何将电话信息发送到telecom模块以及telecom是如何处理来电。
什么是telecom服务
telecom是android的一个系统服务，其主要作用是管理android系统当前的通话,如来电显示，接听电话，挂断电话等功能，在telephony模块与上层ui之间起到了一个桥梁的作用。比如，telephony有接收到新的来电时，首先会告知telecom,然后由telecom服务通知上层应用来电信息，并显示来电界面。
telecom服务对外提供了一个接口类telecommanager,通过其提供的接口，客户端可以查询通话状态，发送通话请求以及添加通话链接等。
从telecom进程对应的androidmanifest.xml文件来看，telecom进程的用户id跟系统进程用户id相同，是系统的核心服务。那么，其中android:process="system"这个属性值表示什么意思了？查看官方文档，这个表示telecom将启动在进程system中，这样可以跟其他进程进行资源共享了（对于android这个全局进程，就是systemserver所在的进程）。
android:process
by setting this attribute to a process name that's shared with another application, you can arrange for components of both applications to run in the same process — but only if the two applications also share a user id and be signed with the same certificate.
if the name assigned to this attribute begins with a colon (‘:'), a new process, private to the application, is created when it's needed. if the process name begins with a lowercase character, a global process of that name is created. a global process can be shared with other applications, reducing resource usage.
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:androidprv="http://schemas.android.com/apk/prv/res/android"
package="com.android.server.telecom"
android:versioncode="1"
android:versionname="1.0.0"
coreapp="true"
android:shareduserid="android.uid.system">
<application android:label="@string/telecommapplabel"
android:icon="@mipmap/ic_launcher_phone"
android:allowbackup="false"
android:supportsrtl="true"
android:process="system"
android:usescleartexttraffic="false"
android:defaulttodeviceprotectedstorage="true"
android:directbootaware="true">
....
// 包含telecomservice
<service android:name=".components.telecomservice"
android:singleuser="true"
android:process="system">
<intent-filter>
<action android:name="android.telecom.itelecomservice" />
</intent-filter>
</service>
....
</application>
</manifest>
代码路径:
/android/applications/sources/services/telecomm/
/android/frameworks/base/telecomm/
了解了什么是telecom服务之后，就来看一看telecom服务是如何启动与初始化的。
telecom进程的启动与初始化
在systemserver进程初始化完成启动完系统的核心服务如activitymanagerservice后，就会加载系统其它服务,这其中就包含了一个与telecom服务启动相关的系统服务专门用于加载telecom：
private void startotherservices() {
....
//启动telecomloaderservice系统服务，用于加载telecom
msystemservicemanager.startservice(telecomloaderservice.class);
// 启动telephony注册服务，用于注册监听telephony状态的接口
telephonyregistry = new telephonyregistry(context);
servicemanager.addservice("telephony.registry", telephonyregistry);
}
调用系统服务管家systemservicemanager的接口startservice创建新的服务，并注册到系统中，最后调用onstart()启动服务。
public class systemservicemanager {
@suppresswarnings("unchecked")
public systemservice startservice(string classname) {
final class<systemservice> serviceclass;
try {
serviceclass = (class<systemservice>)class.forname(classname);
} catch (classnotfoundexception ex) {
....
}
return startservice(serviceclass);
}
// 服务的class文件来创建新的服务对象(服务必须继承systemservice)
@suppresswarnings("unchecked")
public <t extends systemservice> t startservice(class<t> serviceclass) {
try {
final string name = serviceclass.getname();
slog.i(tag, "starting " + name);
trace.tracebegin(trace.trace_tag_system_server, "startservice " + name);
// create the service.
if (!systemservice.class.isassignablefrom(serviceclass)) {
throw new runtimeexception("failed to create " + name
+ ": service must extend " + systemservice.class.getname());
}
final t service;
try {
constructor<t> constructor = serviceclass.getconstructor(context.class);
service = constructor.newinstance(mcontext);
} catch (instantiationexception ex) {
throw new runtimeexception("failed to create service " + name
+ ": service could not be instantiated", ex);
}
....
// register it.
mservices.add(service);
// start it.
try {
service.onstart();
} catch (runtimeexception ex) {
throw new runtimeexception("failed to start service " + name
+ ": onstart threw an exception", ex);
}
return service;
} finally {
trace.traceend(trace.trace_tag_system_server);
}
}
}
创建telecomloaderservice系统服务，将系统默认的sms应用，拨号应用以及sim通话管理应用（不知道这个什么鬼）告知packagemanagerservice(pms)，以便在适当的时候可以找到应用。
public class telecomloaderservice extends systemservice {
...
public telecomloaderservice(context context) {
super(context);
mcontext = context;
registerdefaultappproviders();
}
@override
public void onstart() {
}
private void registerdefaultappproviders() {
final packagemanagerinternal packagemanagerinternal = localservices.getservice(
packagemanagerinternal.class);
// set a callback for the package manager to query the default sms app.
packagemanagerinternal.setsmsapppackagesprovider(
new packagemanagerinternal.packagesprovider() {
@override
public string[] getpackages(int userid) {
synchronized (mlock) {
....
componentname smscomponent = smsapplication.getdefaultsmsapplication(
mcontext, true);
if (smscomponent != null) {
return new string[]{smscomponent.getpackagename()};
}
return null;
}
});
// set a callback for the package manager to query the default dialer app.
packagemanagerinternal.setdialerapppackagesprovider(
new packagemanagerinternal.packagesprovider() {
@override
public string[] getpackages(int userid) {
synchronized (mlock) {
....
string packagename = defaultdialermanager.getdefaultdialerapplication(mcontext);
if (packagename != null) {
return new string[]{packagename};
}
return null;
}
});
// set a callback for the package manager to query the default sim call manager.
packagemanagerinternal.setsimcallmanagerpackagesprovider(
new packagemanagerinternal.packagesprovider() {
@override
public string[] getpackages(int userid) {
synchronized (mlock) {
....
telecommanager telecommanager =
(telecommanager) mcontext.getsystemservice(context.telecom_service);
phoneaccounthandle phoneaccount = telecommanager.getsimcallmanager(userid);
if (phoneaccount != null) {
return new string[]{phoneaccount.getcomponentname().getpackagename()};
}
return null;
}
});
}
}
到目前，好像telecom服务并没启动，那么究竟telecom服务在哪里启动的了？仔细看telecomloaderservice的源代码，其中有一个onbootphase的函数，用于systemserver告知系统服务目前系统启动所处的阶段。这里可以看到，等(activitymanagerservice)ams启动完成以后，就可以开始连接telecom服务了：
- 首先，注册默认应用(sms/dialer etc)通知对象，以便这些应用发送变更（如下载了一个第三方的sms应用时，可以通知系统这一变化）；
- 接着，注册运营商配置变化的广播接收器，如果配置有变化时，系统会收到通知；
- 绑定telecomservice，并将其注册到系统中。
public class telecomloaderservice extends systemservice {
private static final componentname service_component = new componentname(
"com.android.server.telecom",
"com.android.server.telecom.components.telecomservice");
private static final string service_action = "com.android.itelecomservice";
// 当前系统启动的阶段
@override
public void onbootphase(int phase) {
if (phase == phase_activity_manager_ready) {
registerdefaultappnotifier();
registercarrierconfigchangedreceiver();
connecttotelecom();
}
}
//绑定telecom服务
private void connecttotelecom() {
synchronized (mlock) {
if (mserviceconnection != null) {
// todo: is unbinding worth doing or wait for system to rebind?
mcontext.unbindservice(mserviceconnection);
mserviceconnection = null;
}
telecomserviceconnection serviceconnection = new telecomserviceconnection();
intent intent = new intent(service_action);
intent.setcomponent(service_component);
int flags = context.bind_important | context.bind_foreground_service
| context.bind_auto_create;
// bind to telecom and register the service
if (mcontext.bindserviceasuser(intent, serviceconnection, flags, userhandle.system)) {
mserviceconnection = serviceconnection;
}
}
}
}
服务绑定：
将服务添加到servicemanager中，如果telecom服务连接中断时，则重新连接：
public class telecomloaderservice extends systemservice {
private class telecomserviceconnection implements serviceconnection {
@override
public void onserviceconnected(componentname name, ibinder service) {
// normally, we would listen for death here, but since telecom runs in the same process
// as this loader (process="system") thats redundant here.
try {
service.linktodeath(new ibinder.deathrecipient() {
@override
public void binderdied() {
connecttotelecom();
}
}, 0);
smsapplication.getdefaultmmsapplication(mcontext, false);
//添加telecom服务
servicemanager.addservice(context.telecom_service, service);
....
}
@override
public void onservicedisconnected(componentname name) {
connecttotelecom();
}
}
}
绑定服务时，调用telecomservice的onbind接口，对整个telecom系统进行初始化，并返回一个ibinder接口:
/**
* implementation of the itelecom interface.
*/
public class telecomservice extends service implements telecomsystem.component {
@override
public ibinder onbind(intent intent) {
// 初始化整个telecom系统
initializetelecomsystem(this);
//返回ibinder接口
synchronized (gettelecomsystem().getlock()) {
return gettelecomsystem().gettelecomserviceimpl().getbinder();
}
}
}
telecom系统初始化，主要工作是新建一个telecomsystem的类，在这个类中，会对整个telecom服务的相关类都初始化：
static void initializetelecomsystem(context context) {
if (telecomsystem.getinstance() == null) {
final notificationmanager notificationmanager =
(notificationmanager) context.getsystemservice(context.notification_service);
// 用于获取联系人
contactinfohelper = new contactinfohelper(context);
// 新建一个单例模式的对象
telecomsystem.setinstance(new telecomsystem(....));
}
....
}
}
构造一个单例telecomsystem对象：
public telecomsystem(
context context,
/* 用户未接来电通知类（不包括已接或者拒绝的电话） */
missedcallnotifierimplfactory missedcallnotifierimplfactory,
/* 查询来电信息 */
callerinfoasyncqueryfactory callerinfoasyncqueryfactory,
/* 耳机接入状态监听 */
headsetmediabuttonfactory headsetmediabuttonfactory,
/* 距离传感器管理 */
proximitysensormanagerfactory proximitysensormanagerfactory,
/* 通话时电话管理 */
incallwakelockcontrollerfactory incallwakelockcontrollerfactory,
/* 音频服务管理 */
audioservicefactory audioservicefactory,
/* 蓝牙设备管理 */
bluetoothphoneserviceimplfactory bluetoothphoneserviceimplfactory,
bluetoothvoipserviceimplfactory bluetoothvoipserviceimplfactory,
/* 查询所有超时信息 */
timeouts.adapter timeoutsadapter,
/* 响铃播放 */
asyncringtoneplayer asyncringtoneplayer,
/* 电话号码帮助类 */
phonenumberutilsadapter phonenumberutilsadapter,
/* 通话时阻断通知 */
interruptionfilterproxy interruptionfilterproxy) {
mcontext = context.getapplicationcontext();
// 初始化telecom相关的feature
telecomfeature.makefeature(mcontext);
// 初始化telecom的数据库
telecomsystemdb.initialize(mcontext);
// 创建一个phoneaccount注册管理类
mphoneaccountregistrar = new phoneaccountregistrar(mcontext);
....
// 初始化通话管家，正是它负责与上层ui的交互
mcallsmanager = new callsmanager(
mcontext, mlock, mcontactsasynchelper,
callerinfoasyncqueryfactory, mmissedcallnotifier,
mphoneaccountregistrar, headsetmediabuttonfactory,
proximitysensormanagerfactory, incallwakelockcontrollerfactory,
audioservicefactory, bluetoothmanager,
wiredheadsetmanager, systemstateprovider,
defaultdialeradapter, timeoutsadapter,asyncringtoneplayer,
phonenumberutilsadapter, interruptionfilterproxy);
callsmanager.initialize(mcallsmanager);
// 注册需要接收的广播
mcontext.registerreceiver(muserswitchedreceiver, user_switched_filter);
mcontext.registerreceiver(muserstartingreceiver, user_starting_filter);
mcontext.registerreceiver(mfeaturechangedreceiver, feature_changed_filter);
mcontext.registerreceiver(memergencyreceiver, emergency_state_changed);
....
// 所有来电与去电的处理中转站
mcallintentprocessor = new callintentprocessor(mcontext, mcallsmanager);
// 创建一个telecomserviceimpl用于调用telecomservice的接口
mtelecomserviceimpl = new telecomserviceimpl(
mcontext, mcallsmanager, mphoneaccountregistrar,
new callintentprocessor.adapterimpl(),
new usercallintentprocessorfactory() {
@override
public usercallintentprocessor create(context context, userhandle userhandle) {
return new usercallintentprocessor(context, userhandle);
}
},
defaultdialeradapter,
new telecomserviceimpl.subscriptionmanageradapterimpl(),
mlock);
// 执行特定的初始化操作
initialize(mcontext);
}
}
android telephony中的phoneaccount到底起到个什么作用了？按照源码中的说明来理解，phoneaccount表示了不同的接听或者拨打电话的方式，比如用户可以通过sim卡来拨打电话，也可以拨打视频电话，抑或一个紧急通话，甚至可以通过telephony内部的接口来实现拨号，而android正是通过phoneaccount来区分这几种通话方式的。与之相对应的一个类phoneaccounthandle则是用于表示哪一个用户正在使用通话服务。
至此整个telecom服务就启动完成了，这样telecom服务就可以处理来电或者去电了。在接下来的一篇文章里，将分析下来电是如何在telecom中传递与处理，然后发送到上层ui界面的。
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