Android 系统服务TelecomService启动过程原理分析

2023-07-20 02:20:04 72

由于一直负责的是AndroidTelephony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

Bysettingthisattributetoaprocessnamethat'ssharedwithanotherapplication,youcanarrangeforcomponentsofbothapplicationstoruninthesameprocess—butonlyifthetwoapplicationsalsoshareauserIDandbesignedwiththesamecertificate.

Ifthenameassignedtothisattributebeginswithacolon(‘:'),anewprocess,privatetotheapplication,iscreatedwhenit'sneeded.Iftheprocessnamebeginswithalowercasecharacter,aglobalprocessofthatnameiscreated.Aglobalprocesscanbesharedwithotherapplications,reducingresourceusage.




....
//包含TelecomService





....

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：

privatevoidstartOtherServices(){
....
//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=newTelephonyRegistry(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。

publicclassSystemServiceManager{

@SuppressWarnings("unchecked")
publicSystemServicestartService(StringclassName){
finalClassserviceClass;
try{
serviceClass=(Class)Class.forName(className);
}catch(ClassNotFoundExceptionex){
....
}
returnstartService(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")
publicTstartService(ClassserviceClass){
try{
finalStringname=serviceClass.getName();
Slog.i(TAG,"Starting"+name);
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER,"StartService"+name);

//Createtheservice.
if(!SystemService.class.isAssignableFrom(serviceClass)){
thrownewRuntimeException("Failedtocreate"+name
+":servicemustextend"+SystemService.class.getName());
}
finalTservice;
try{
Constructorconstructor=serviceClass.getConstructor(Context.class);
service=constructor.newInstance(mContext);
}catch(InstantiationExceptionex){
thrownewRuntimeException("Failedtocreateservice"+name
+":servicecouldnotbeinstantiated",ex);
}
....
//Registerit.
mServices.add(service);

//Startit.
try{
service.onStart();
}catch(RuntimeExceptionex){
thrownewRuntimeException("Failedtostartservice"+name
+":onStartthrewanexception",ex);
}
returnservice;
}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。

publicclassTelecomLoaderServiceextendsSystemService{
...
publicTelecomLoaderService(Contextcontext){
super(context);
mContext=context;
registerDefaultAppProviders();
}

@Override
publicvoidonStart(){
}

privatevoidregisterDefaultAppProviders(){
finalPackageManagerInternalpackageManagerInternal=LocalServices.getService(
PackageManagerInternal.class);

//Setacallbackforthepackagemanagertoquerythedefaultsmsapp.
packageManagerInternal.setSmsAppPackagesProvider(
newPackageManagerInternal.PackagesProvider(){
@Override
publicString[]getPackages(intuserId){
synchronized(mLock){
....
ComponentNamesmsComponent=SmsApplication.getDefaultSmsApplication(
mContext,true);
if(smsComponent!=null){
returnnewString[]{smsComponent.getPackageName()};
}
returnnull;
}
});

//Setacallbackforthepackagemanagertoquerythedefaultdialerapp.
packageManagerInternal.setDialerAppPackagesProvider(
newPackageManagerInternal.PackagesProvider(){
@Override
publicString[]getPackages(intuserId){
synchronized(mLock){
....
StringpackageName=DefaultDialerManager.getDefaultDialerApplication(mContext);
if(packageName!=null){
returnnewString[]{packageName};
}
returnnull;
}
});

//Setacallbackforthepackagemanagertoquerythedefaultsimcallmanager.
packageManagerInternal.setSimCallManagerPackagesProvider(
newPackageManagerInternal.PackagesProvider(){
@Override
publicString[]getPackages(intuserId){
synchronized(mLock){
....
TelecomManagertelecomManager=
(TelecomManager)mContext.getSystemService(Context.TELECOM_SERVICE);
PhoneAccountHandlephoneAccount=telecomManager.getSimCallManager(userId);
if(phoneAccount!=null){
returnnewString[]{phoneAccount.getComponentName().getPackageName()};
}
returnnull;
}
});
}
}

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/Dialeretc)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。

publicclassTelecomLoaderServiceextendsSystemService{

privatestaticfinalComponentNameSERVICE_COMPONENT=newComponentName(
"com.android.server.telecom",
"com.android.server.telecom.components.TelecomService");

privatestaticfinalStringSERVICE_ACTION="com.android.ITelecomService";

//当前系统启动的阶段
@Override
publicvoidonBootPhase(intphase){
if(phase==PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY){
registerDefaultAppNotifier();
registerCarrierConfigChangedReceiver();
connectToTelecom();
}
}

//绑定Telecom服务
privatevoidconnectToTelecom(){
synchronized(mLock){
if(mServiceConnection!=null){
//TODO:Isunbindingworthdoingorwaitforsystemtorebind?
mContext.unbindService(mServiceConnection);
mServiceConnection=null;
}

TelecomServiceConnectionserviceConnection=newTelecomServiceConnection();
Intentintent=newIntent(SERVICE_ACTION);
intent.setComponent(SERVICE_COMPONENT);
intflags=Context.BIND_IMPORTANT|Context.BIND_FOREGROUND_SERVICE
|Context.BIND_AUTO_CREATE;

//BindtoTelecomandregistertheservice
if(mContext.bindServiceAsUser(intent,serviceConnection,flags,UserHandle.SYSTEM)){
mServiceConnection=serviceConnection;
}
}
}
}

服务绑定：https://developer.android.com/guide/components/bound-services.html

将服务添加到ServiceManager中，如果Telecom服务连接中断时，则重新连接：

publicclassTelecomLoaderServiceextendsSystemService{

privateclassTelecomServiceConnectionimplementsServiceConnection{
@Override
publicvoidonServiceConnected(ComponentNamename,IBinderservice){
//Normally,wewouldlistenfordeathhere,butsincetelecomrunsinthesameprocess
//asthisloader(process="system")thatsredundanthere.
try{
service.linkToDeath(newIBinder.DeathRecipient(){
@Override
publicvoidbinderDied(){
connectToTelecom();
}
},0);
SmsApplication.getDefaultMmsApplication(mContext,false);
//添加Telecom服务
ServiceManager.addService(Context.TELECOM_SERVICE,service);
....
}

@Override
publicvoidonServiceDisconnected(ComponentNamename){
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:

/**
*ImplementationoftheITelecominterface.
*/
publicclassTelecomServiceextendsServiceimplementsTelecomSystem.Component{

@Override
publicIBinderonBind(Intentintent){
//初始化整个Telecom系统
initializeTelecomSystem(this);
//返回IBinder接口
synchronized(getTelecomSystem().getLock()){
returngetTelecomSystem().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：

staticvoidinitializeTelecomSystem(Contextcontext){
if(TelecomSystem.getInstance()==null){

finalNotificationManagernotificationManager=
(NotificationManager)context.getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
//用于获取联系人
contactInfoHelper=newContactInfoHelper(context);
//新建一个单例模式的对象
TelecomSystem.setInstance(newTelecomSystem(....));
}
....
}
}

构造一个单例TelecomSystem对象：

publicTelecomSystem(
Contextcontext,
/*用户未接来电通知类（不包括已接或者拒绝的电话）*/
MissedCallNotifierImplFactorymissedCallNotifierImplFactory,
/*查询来电信息*/
CallerInfoAsyncQueryFactorycallerInfoAsyncQueryFactory,
/*耳机接入状态监听*/
HeadsetMediaButtonFactoryheadsetMediaButtonFactory,
/*距离传感器管理*/
ProximitySensorManagerFactoryproximitySensorManagerFactory,
/*通话时电话管理*/
InCallWakeLockControllerFactoryinCallWakeLockControllerFactory,
/*音频服务管理*/
AudioServiceFactoryaudioServiceFactory,
/*蓝牙设备管理*/
BluetoothPhoneServiceImplFactorybluetoothPhoneServiceImplFactory,
BluetoothVoIPServiceImplFactorybluetoothVoIPServiceImplFactory,
/*查询所有超时信息*/
Timeouts.AdaptertimeoutsAdapter,
/*响铃播放*/
AsyncRingtonePlayerasyncRingtonePlayer,
/*电话号码帮助类*/
PhoneNumberUtilsAdapterphoneNumberUtilsAdapter,
/*通话时阻断通知*/
InterruptionFilterProxyinterruptionFilterProxy){
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=newPhoneAccountRegistrar(mContext);
....
//初始化通话管家，正是它负责与上层UI的交互
mCallsManager=newCallsManager(
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=newCallIntentProcessor(mContext,mCallsManager);
//创建一个TelecomServiceImpl用于调用TelecomService的接口
mTelecomServiceImpl=newTelecomServiceImpl(
mContext,mCallsManager,mPhoneAccountRegistrar,
newCallIntentProcessor.AdapterImpl(),
newUserCallIntentProcessorFactory(){
@Override
publicUserCallIntentProcessorcreate(Contextcontext,UserHandleuserHandle){
returnnewUserCallIntentProcessor(context,userHandle);
}
},
defaultDialerAdapter,
newTelecomServiceImpl.SubscriptionManagerAdapterImpl(),
mLock);
//执行特定的初始化操作
initialize(mContext);
}
}

AndroidTelephony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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Android 系统服务TelecomService启动过程原理分析

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