SystemUI（本文基于android10），顾名思义是系统为用户提供的系统级别的信息显示与交互的一套UI组件，所以其功能包罗万象。比如锁屏、状态栏、底部导航栏、最近使用App列表等，大部分功能相互独立，按需启动，后文会继续列出更多功能。在系统源码中，其位置为：frameworks/base/package/SystemUI。尽管从表现形式上看，SystemUI和普通的Android APP有较大的差别，但其本质和普通APP并没有什么差别，也是以apk的形式存在。下面通过图片的方式展示SystemUI有哪些东西。

2、SystemUI的模块划分

SystemUI的每一个子类，代表一个功能模块，下面简单的介绍几个，更详细的介绍，需要专门写文章来介绍。

1、Status bars（状态栏）

2、NotificationChannels（通知）

3、KeyguardViewMediator（锁屏）

4、Recents（最近任务面板）

5、VolumeUI（音量UI）

6、PowerUI（电量UI）

7、RingtonePlayer（铃声播放器）

8、PipUI（画中画UI）

9、BiometricDialogImpl（生物识别解锁功能，如指纹解锁、人脸解锁、虹膜解锁等）

3、SystemUI架构图

SystemUI结构图

SystemUI类图

SystemUI启动流程

在android系统的启动流程中，会启动一个Zygote孵化器进程，用来孵化出新的进程，其中SystemService进程就是被它孵化出来的，之后调用SystemService的run()方法初始化SystemService，初始化调用startOtherServices() ，接着调用startSystmeUI()，startSystmeUI()中会创建启动SystemUIService的intent,然后调用Context的startServiceAsUser()，这个方法里面会使用意图的方式开启 SystemUIService，在SystemUIService的onCreate()方法中调用SystemUIApplication的startServicesIfNeeded()，这个方加载实现SystemUI的模块的字符串列表，通过反射的方式创建这些模块，并调用它们的start()初始化数据，从而完成SystemUI的加载。

4、通知

通知所在的位置

通知的注册流程

在StatusBar的start()方法中，会通过Dependency获取NotificationListener注册监听。调用NotificationListener的registerAsSystemService(),会调用NotificationListenerWithPlugins的registerAsSystemService()，会调用父类NotificationListenerService的registerAsSystemService()，在这个方法中，首先会创建NotificationListenerWrapper，然后获取NotificationManagerService这个系统服务，接着，调用它的registerListener()将NotificationListenerWrapper注册。这样当NotificationManagerService有通知的时候，会调用NotificationListenerWrapper的onNotificationPosted()方法将通知穿的给SystemUI。

通知从系统发送到SystemUI的流程

APP通过notify(）方法将通知发送给NotificationManager，然后NotificationManager通过AIDL的方式会调用NotificationManagerService的enqueueNotificationWithTag()，收到通知后，NotificationManagerService会对通知做一些兼容处理，比如通知图片的缩放，通知的排序，其中有一个方法需要注意的是在接下来调用的enqueueNotificationInternal()，在这个方法中会打印发送消息是的APP的包名、消息的id、消息。这样我们就可以判断消息是否成功发送到framework。接着会调用NotificationListeners的notifyPostedLocked()方法中遍历所有ManagedServiceInfo，将对象传入notifyPosted(),在这个方法中，会从ManagedServiceInfo上获取INotificationListener，就是注册到NotificationManagerService的NotificationListenerWrapper，然后调用NotificationListenerWrapper的onNotificationPosted()将通知信息和通知的排序快照发送到SystemUI中。

SystemUI中通知的处理流程

NotificationManagerService的内部类NotificationListeners调用NotificationListenerWrapper的onNotificationPosted()方法将通知发送给SystemUI,会通过MyHandler发出一个消息MSG_ON_NOTIFICATION_POSTED,接着NotificationListenerService的onNotificationPosted()被调用，其实调用的是NotificationListener，它在SystemUI中，是NotificationListenerService的子类。在这个方法中，会根据情况调用NotificationEntryManager的相关方法，实现删除、排序、更新、添加通知，拿添加来说，会调用NotificationEntryListener的实现类去添加通知

SystemUI中通知的更新流

SystemUI中通知的添加流程

通知的添加是通过NotificationEntryManager的addNotification方法实现的，在这个方法中，会调用addNotificationInternal()实现通知的排序和视图填充，在这个方法中调用abortExistingInflation()方法判断这个通知的视图是否填充过，如果填充就终止填充任务。调用updateRanking()方法更新排名排序和过滤不需要显示的通知，里面的updateRankingAndSort()负责了更新排名排序，它排序的步骤是： 1.遍历mEntries消息列表，通过entry的key在mRankingMap中的mRankings查找有没有对应的Ranking，如果有把它的数据复制给mTmpRanking，如果没有就跳过。 2.拷贝entry中之前的notification 3.获取Ranking的系统指定的组密钥（mOverrideGroupKey） 4.overrideGroupKey不相同，设置notification的overrideGroupKey，更新新旧NotificationEntry 5.更新排名信息 6.判断通知应是否在高优先级通知部分中，然后把结果设置给entry. updateRanking()方法中通filterAndSort()实现过滤排序： 1.过滤掉不需要显示的通知 2.将需要排序的通知添加到已经过的排序集合 3.排序。排完序后，在addNotificationInternal()方法中会调用NotificationRowBinderImpl的inflateViews()对通知的视图进行填充，首先会会判断这个通知的视图是否存在，存在就更新，不存在就填充，填充是通过RowInflaterTask的inflate()方法实现的。接着在addNotificationInternal()方法中会调用abortExistingInflation()方法，在这个方法中，通过通知的key在mPendingNotifications(待处理的通知列表)和mNotificationData （当前需要显示的通知列表）中查找，如果有证明这个消息的布局填充过了，就会调用RowInflaterTask的abort方法取消填充任务。接着在addNotificationInternal()方法中会遍历所有的NotificationEntryListener调用onPendingEntryAdded()方法将通知分发出去。

5、状态栏

状态栏结构图

状态栏类图

FragmentHostManager类图

CollapsedStatusBarFragment类图

状态栏的启动流程

SystemUI在初始化的时候，通过反射的方式创建SystemBars，在它的start()方法中，会调用createStatusBarFromConfig(),会读取一个字符串，这个字符串是可以配置的，原生系统配置的是StatusBar,通过反射的方式加载stautsBar，并调用start()初始化，start()里面会createAndAddWindows()接着调用makeStatusBarView()，获取StatusBarWindowController，将mStatusBarWindow添加到WindowMananger中，实现窗口添加。在makeStatusBarView()创建一个SystemUI顶级布局，这个布局是super_status_bar,并且赋值给mStatusBarWindow，接下来在makeStatusBarView()方法中，会通过FragmentHostManager以事物方式将CollapsedStatusBarFragment填充到status_bar_container布局中，在CollapsedStatusBarFragment的onCreateView()方法中会填充一个status_bar的布局，它就是状态栏的布局，在onViewCreated()中，会陆续加载系统图标、电池、紧急密文和操作者名称等等。

信号的初始化流程

在CollapsedStatusBarFragment的initEmergencyCryptkeeperText(),判断有没有紧急密文信息（NetworkController.hasEmergencyCryptKeeperText()），如果有，加载紧急密文信息布局，添加信号回调，如果没有移除载紧急密文信息布局。调用NetworkControllerImpl的addCallback()方法来添加回调，这个方法中，添加的Callback会设置观察者，设置飞行模式，设置是否有sim卡，然后WiFi信号控制器、以太网控信号制器、移动信号控制器会将Callback传入到它们的notifyListeners()方法中，notifyListeners()方法中会调用信号回调的setMobileDataIndicators()方法。是用来修改了状态，更新自己的图标，比如CollapsedStatusBarFragment实现了这个回调，会更新飞行模式的显示状态。

6、导航栏

导航栏结构图

导航栏类图

NavigationBarController类图

NavigationBarView类图

导航栏的初始化流程

在StatusBar的makeStatusBarView方法中调用createNavigationBar();里面会调用NavigationBarFragment.create(),填充一个navigation_bar_window的布局它是一个帧布局，被windowManager添加，这个被填充的View会添加一个附加在windows上的监听，当监听方法被回调的时候，通过FragmentHostManager以事物的方式，将NavigationBarFragment添加到这个帧布局中。在onCreateView()中会填充navigation_bar布局，里面有一个NavigationBarInflaterView，其实所有界面初始工作是这个里面进行的。NavigationBarInflaterView的构造方法中，会创建两个布局填充器，一个是横布局填充器，一个是竖布局填充器。在onFinishInflate()调用inflateChildren()创建横竖两个布局，调用clearViews() 清除mButtonDispatchers数据，横竖两个布局的子View。调用getDefaultLayout()获取默认的配置字符串，这个字符串是配置NavigationBar的按钮信息。调用inflateLayout()把字符串切割分成三类，然后调用inflateButtons(),inflateButton()，createView()根据字符串加载不同布局，这样NavigationBar加载完成。

NavigationBarInflaterView初始化

7、快捷设置

快捷设置结构图

快捷设置类图

QSTileHost类图

快捷设置初始化流程

在StatusBar的makeStatusBarView()方法中调用createDefaultQSFragment()，使用fragmentHostManager以注入的方式创建QSFragment，填充帧布局qs_frame，在QSFragment的构造函数中，会传到一个初始化的QSTileHost，将它设置给QSFragment。QSTileHost的构造方法中会使用mainHandler post 一个 Runnable,run()方法中会TunerService的addTunable()，这个方法会回调QSTileHost的onTuningChanged()，这里面会调用loadTileSpecs读取配置字符串列表quick_settings_tiles_default，这里面配置的是默认显示tile。接着调用createTile(),它里面会调用QSFactoryImpl的createTile()根据字符串生成不同的Tile

QSTileHost初始化

8、锁屏

锁屏结构图

锁屏类图

KeyguardViewMediator初始化流程时序图一

WakeLock计数机制（setReferenceCounted）：在创建了PowerManager.WakeLock 后，有两种机制，第一种是不计数锁机制，另一种是计数锁机制。这可以通过setReferenceCounted( boolean value) 来指定，默认为计数机制。这两种机制的区别在于，前者无论acquire() 了多少次，只要通过一次release() 即可解锁。而后者正真解锁是在（--count == 0 ）的时候，同样当（count == 0）的时候才会去申请加锁，其他情况下isHeld 状态是不会改变的。所以PowerManager.WakeLock 的计数机制并不是正真意义上的对每次请求进行申请／释放每一把锁，它只是对同一把锁被申请／释放的次数进行了统计。

KeyguardViewMediator初始化流程时序图二

SystemUI在初始化的时候，会通过SystemUIApplication的startServicesIfNeeded()创建KeyguardViewMediator实例，调用start()初始化。在start()中，setupLocked()方法中会注册开机广播和延时锁屏广播。获取锁屏声音和解锁声音，通过config_lockSoundVolumeDb来获取配置的锁屏/解锁的声音大小。

锁屏显示流程

锁屏的显示流程是从PhoneWindowManager调用systemBooted()方法开始的，它里面会调用bindKeyguard()方法，bindKeyguard()里面会调用KeyguardServiceDelegate的bindService()去绑定KeyguardService，KeyguardService的onCreate()中会调用SystemUIApplication的startServicesIfNeeded()初始化SystemUI，接着获取初始化的KeyguardViewMediator。当KeyguardServiceDelegate绑定KeyguardService成功后，会在onServiceConnected()方法中调用onSystemReady()告诉KeyguardService系统已经准备好了，然后KeyguardService会检查有没有控制锁屏的权限，如果没有报异常，如果有则会调用KeyguardViewMediator的onSystemReady()方法。发送SYSTEM_READY消息，调用handleSystemReady()，在这个方法中会调用WakeLock的acquire(),让上手机保持亮屏，直到显示锁屏界面为止。发送SHOW消息，调用handleShow()方法通知系统显示锁屏界面了，调用StatusBarKeyguardViewManager的show()根据实际情况，来显示锁屏页面还是锁屏密码页面。

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