Android SystemUI的客制化 (1)_android.uid.systemui

理解 Android SystemUI

通过本篇你将学会如何正确的认识到SystemUI

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前言

随着Android系统的不断更新，越来越多的硬件商将根据Android系统客制化自己想要的内容，其中就包括安卓原生的SystemUI这个应用，本文就以Android 9 系统为例 介绍SystemUI的相关内容。

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一、SystemUI是什么？

什么是SystemUI呢？Android SystemUi是指Android操作系统中的系统用户界面，它是用户与设备交互的界面。 SystemUi提供了状态栏、导航栏、通知中心等重要的用户界面元素，这些元素可以帮助用户快速地访问设备的各种功能和信息。

在Android操作系统中，SystemUi是一个系统级别的应用程序，负责管理屏幕上的用户界面元素。SystemUi由Android框架提供，并在设备启动时自动启动。它运行在后台，为用户提供了一些非常重要的功能，如：通知中心、屏幕截图、截屏录制等。

状态栏和导航栏是SystemUi最常用的用户界面元素。状态栏通常位于屏幕的顶部，显示有关设备状态的信息，如电池电量、信号强度和时间等。导航栏通常位于屏幕的底部，提供了设备的导航功能，如返回、主页和多任务等。

除了状态栏和导航栏，SystemUi还包括了其他一些重要的功能，如：锁屏界面、音量控制、截屏录制等。这些功能可以通过SystemUi进行控制和管理，使用户能够更方便地使用设备。

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二、如何下载Android源码？

下载Android源码是一个Android系统工程师必备的知识。一般拥有自主客制化Android系统的公司。都是由芯片厂家，比如熟知的高通芯片商，联发科芯片供应商提供相关的Android系统代码，该代码已经适配了芯片，可以稳定运行装载了该芯片的机子上。

如果没有芯片厂商提供的Android系统源码，只能去Google仓库下载Android系统的开源代码了。
下载Android源码需要进行以下步骤：

1、确认设备满足以下要求：

64位操作系统（Linux或Mac OS X）
至少16GB的可用磁盘空间
至少8GB的RAM
高速互联网连接

2、安装必要的软件依赖项：

JDK：Android源码需要Java Development Kit（JDK）。可以从Oracle官方网站上下载并安装。
Git：Android源码托管在Git版本控制系统中，因此需要安装Git。可以从Git官方网站上下载并安装。
Repo：Android源码是一个庞大的代码库，为了方便下载和管理，Google提供了一个名为Repo的工具。可以从官方网站下载并安装。

3、创建工作目录：

在计算机上创建一个新的工作目录，用于存储下载的Android源代码和其他构建文件。

4、下载源代码：

打开终端并进入工作目录，然后运行以下命令：

$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b <branch-name>
$ repo sync

1
2
3

其中，是您要下载的Android版本的名称，如Android 11的名称为"r"。

该过程可能需要一些时间，因为需要下载大量的代码和文件。完成后，所有的源代码和构建文件将存储在工作目录中。

以上是下载Android源代码的基本步骤，具体过程可能会因版本和环境而略有不同。建议参考官方文档以获得更详细的指导和帮助。

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三、SystemUI应用源码在哪个地方？

SystemUI应用是Android系统中的一部分，它负责管理和控制设备的状态栏、通知栏、锁屏、快捷方式等界面元素。这个应用的源代码可以在Android源代码树中找到。

Android源代码树是Android操作系统的完整源代码，可以通过下载并解压缩Android开发者网站上提供的源代码压缩包获得。源代码树的目录结构按照不同的组件和模块进行划分，SystemUI应用的源代码位于frameworks/base/packages/SystemUI目录下。

在这个目录下，你可以找到SystemUI应用的所有源代码文件，包括Java源代码文件、资源文件和布局文件等。如果你想查看和修改SystemUI应用的源代码，可以使用Android Studio等集成开发环境打开该目录，并进行相应的操作。

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四、如何阅读SystemUI应用的源码

一般来说阅读Android源码可以使用Source Insight。
Source Insight 是一款软件开发工具，用于分析、理解和维护代码。它提供了语法高亮、代码导航、代码搜索和代码分析等功能。Source Insight 支持广泛的编程语言，包括 C、C++、C#、Java、JavaScript、Python 等。它被广泛用于软件开发，以其强大的代码分析能力而闻名，使开发人员能够快速理解复杂的代码库并更高效地进行更改。Source Insight 还包括项目管理、版本控制集成和远程开发支持等功能。

当然现在也推荐使用Android studio来阅读和追踪目标相关的Android代码。

而如果简单的阅读Android系统源码，则使用Atom、Visual Studio Code等编辑器来打开相关的工程项目。

而我个人使用习惯，简单的追踪问题都是使用Visual Studio Code打开相应工程即可。
这里侧重讲解一下SystemUI这个应用，由于我们的目标是定制和客制化开放SystemUI应用的，因此在Visual Studio Code，Atom等编辑器上并不利于我们开发。首先原本的编辑器的代码不提示，无法跳转就不够友好，虽然可以安装各种插件解决。但是目前我更推荐的方式是先把SystemUI应用移植到Android Studio IDE平台上开发会更好。如何将Android 系统源码中的SystemUI应用移植到Android Studio IDE进行开发，本篇因为篇幅有限，不再赘述。挪至下篇进行详细讲解移植SystemUI应用的步骤和遇到的一些问题。

从代码方面阅读源码，需要掌握一定的编程语言和相关技术栈的知识。在阅读的过程中，可以按照以下步骤进行：

熟悉项目结构：先了解整个项目的结构、模块划分和代码风格，可以阅读项目的 README 或者文档来了解。

找到入口：找到项目的入口文件，也就是程序的启动位置，从这里开始逐步深入进入程序的内部。

运行调试：通过调试工具或者打印日志信息等方式，在代码执行的过程中观察变量的变化、函数的调用关系等，以便更好地理解代码的执行流程。

定位问题：如果在阅读源码的过程中遇到了问题，需要通过调试工具或者打印日志等方式进行调试和定位问题所在，然后再对相关代码进行分析。

另外，需要注意的是，不同的项目的代码复杂度和风格可能存在较大差异，因此在选择阅读的项目时需要根据自己的实际情况和能力水平进行选择，并且需要有耐心和持之以恒的精神。可以借助一些开源社区和在线教程等资源，如 GitHub、Stack Overflow、CSDN等，来获得更多的学习和参考资料。

1、学习 SystemUI 的启动流程

SystemUI 组件是由 SystemUIApplication 类负责启动的，因此首先需要了解 SystemUIApplication 类的工作机制。SystemUIApplication 类是负责启动和管理 SystemUI 组件中各个服务的主类，它定义了 onCreate() 方法和 onTerminate() 方法来分别在 SystemUI 组件启动和终止时进行相应操作。SystemUIApplication 的实例化和启动都是在 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemServer.java 文件中进行的，这个类也是整个 Android 系统的启动入口。

2、 深入了解 SystemUI 的核心服务

SystemUI 组件中包括了很多核心服务，如 StatusBar、Notification、Recents、Screenshot、Keyguard 等等，这些服务都是由 SystemUIApplication 启动并管理的。在阅读 SystemUI 源代码时需要对这些服务进行一一了解和分析。

其中比较重要的服务有：

StatusBarService: 状态栏服务，负责显示状态栏，并且可以根据不同的场景来切换不同的模式。

NotificationManagerService: 通知管理器服务，负责管理系统通知，并将通知展示在状态栏上。

RecentsActivity: 最近任务服务，负责管理最近打开的应用程序列表，在 Android 10 之前，RecentsActivity 将最近使用的应用程序呈现为一个卡片堆叠，而在 Android 10 及更高版本中，RecentsActivity 增加了全屏手势导航和角标的支持。

ScreenshotService: 截图服务，负责处理屏幕截图。

KeyguardService: 锁屏服务，负责管理屏幕锁定和解锁。

在了解了这些服务之后，可以深入阅读这些服务的源代码，了解它们各自的实现机制、数据结构和算法等。

3、学习 SystemUI 的核心组件

除了上述核心服务之外，SystemUI 还包含了很多核心组件，如 ViewGroup、View、Drawable、Animation、Layout 等等。在阅读 SystemUI 源码时，需要对这些组件进行一一了解和分析。

其中比较重要的组件有：

BaseStatusBar: 状态栏基础类，负责状态栏的显示和隐藏，以及状态栏中各个 View 的管理。

StatusBarWindowView: 状态栏窗口视图，负责渲染状态栏的整个界面。

NotificationStackScrollLayout: 通知滑动布局，负责管理通知在状态栏中的展示。

RecentsView: 最近任务视图，负责可视化呈现最近任务列表。

KeyguardViewMediator: 锁屏视图中介，负责管理锁屏界面的显示和隐藏。

在了解了这些组件之后，可以深入阅读它们的源代码，了解它们各自的实现机制、数据结构和算法等。

4、了解核心组件间的关系

在读源码之前我们先了解一下 SystemUI 的主要组成部分，以及各个部分之间的关系和作用。

StatusBar StatusBar 是 Android 系统中的状态栏，展示了当前时间、电量、网络等信息，为用户提供了即时的信息反馈。StatusBar 由多个 View 和 Layout 组成，可以通过布局文件和代码进行设置和管理。 在源码项目里，StatusBar 相关的类主要可以分为以下几种：

1. BaseStatusBar：定义了 StatusBar 基础功能，如添加/删除 View、刷新状态等。
2. StatusBar：继承自 BaseStatusBar，实现了状态栏的核心功能，包括显示/隐藏、图标管理、布局文件设置等。
3. StatusBarManagerService：为 Android 系统提供 StatusBar 的管理服务，主要对 StatusBar 进行添加/删除 View、更新状态等操作。

NavigationBar NavigationBar 是 Android 系统中的导航栏，展示了 Home、Back、最近打开的应用程序等按钮，为用户提供了快捷的操作入口。NavigationBar 由多个 View 和 Layout 组成，可以通过布局文件和代码进行设置和管理，和 StatusBar 类似。 在源码项目里，NavigationBar 相关的类主要可以分为以下几种：

1. BaseNavigationBar：定义了 NavigationBar 基础功能，如添加/删除 View、刷新状态等。
2. NavigationBar：继承自 BaseNavigationBar，实现了导航栏的核心功能，包括显示/隐藏、按钮管理、布局文件设置等。
3. NavigationBarWindowManager：为 Android 系统提供 NavigationBar 的管理服务，主要对 NavigationBar 进行添加/删除 View、更新状态等操作。

Notification Notification 是 Android 系统中通知的实现方式，展示了各种应用程序的消息、提醒等，为用户提供了及时的信息反馈。Notification 由多个 View 和 Layout 组成，可以通过布局文件和代码进行设置和管理。 在源码项目里，Notification 相关的类主要可以分为以下几种：

1. NotificationManagerService：为 Android 系统提供 Notification 的管理服务，主要对 Notification 进行添加/删除、更新等操作。
2. NotificationPanelView：定义了 Notification 的显示和管理方式，包括手势滑动、划出/隐藏等操作。
3. NotificationContentView：定义了 Notification 内容的显示和管理方式，包括文本、图片、动画等元素的排版和显示。

QuickSettings QuickSettings 是 Android 系统中的快速设置面板，展示了各种应用程序的设置、开关等，为用户提供了快速的操作入口。QuickSettings 由多个 View 和 Layout 组成，可以通过布局文件和代码进行设置和管理。 在源码项目里，QuickSettings 相关的类主要可以分为以下几种：

1. QSPanel：定义了 QuickSettings 的显示和管理方式，包括手势滑动、划出/隐藏等操作。
2. QSTileView：定义了 QuickSettings 中每个按钮的样式和显示方式，包括图标、文本、状态等元素的排版和显示。
3. QSTile：定义了 QuickSettings 中每个按钮的基本属性和功能，包括开关、状态等操作。

5、阅读技巧

1. 学会使用日志：在 Android Studio 中使用 Logcat 工具来查看 SystemUI 的输出信息，从而了解源码运行过程中产生的日志信息。
2. 学会使用断点：在 Android Studio 中使用 Debugger 工具来对 SystemUI 的代码进行调试，从而了解源码运行的具体流程和变量值。
3. 尝试修改代码：在 Android Studio 中对 SystemUI 的代码进行修改，并编译、运行，从而了解代码修改对应用程序的影响。

6、运行 SystemUI 的代码

在阅读 SystemUI 源码的过程中，可以通过编写测试代码来熟悉 SystemUI 的运行机制。可以创建一个测试项目，并在其中调用 SystemUIApplication 启动 SystemUI 组件，然后使用各种方式触发 SystemUI 中的不同功能，以了解各种服务和组件的具体工作流程，在代码层面上更好地理解整个系统。

总结

虽然阅读 Android SystemUI 的源代码需要耐心和时间，但是对于认真学习和探究 Android 开发的同学来说是非常有价值的，可以帮助他们更深入地了解 Android 系统的工作原理和实现机制，并提高他们的开发能力和经验水平。
总之，阅读 Android SystemUI 的过程需要手深入核心源码，对 Android 系统有一定的认识和理解。了解 Android 系统的架构和运行机制，尤其是 Activity、Service、BroadcastReceiver 等组件的使用方式和生命周期，能够帮助我们更好地理解 SystemUI 的代码实现。同时，学会使用日志、断点和代码修改等技巧，可以快速掌握 SystemUI 的实现方式和功能特性。