淺談Android Settings模塊架構(1)

概述

Android Settings模塊說簡單也簡單，說難也難，裡面涉及到的知識點也挺多的。

我們知道Settings主要是用於配置一些系統選項或屬性值，通過修改設置項就能達到修改系統配置的作用。

那麼問題來了，Settings是如何實現修改後能改變系統配置的呢？Settings又是采用怎樣的架構實現的呢？裡面又涉及到哪些知識點呢？

讓我們一起來揭開她的神秘面紗吧！

原理分析

Settings的主要功能就是改變系統配置，那麼他是如何做到的呢？

• Settings的戰友SettingsProvider

  通過跟蹤Settings源碼發現，Settings並不是孤軍作戰，它還有一個戰友 - SettingsProvider。
  
  SettingsProvider又是做什麼的呢？其實看到這個名字我們不難猜到他扮演著什麼樣的角色。
  
  SettingsProvider繼承ContentProvider，ContentProvider在android中主要扮演著數據共享的角色。
  
  SettingsProvider中有一個數據庫，並且這個數據庫是對外公開的。
  
  Settings與SettingsProvider之間又是什麼關系呢？且看下面分析。
  

  • Settings和SettingsProvider之間的關系

    Settings源碼位置：
      packages/apps/Settings/
    
    SettingsProvider源碼位置：
      frameworks/base/packages/SettingsProvider/
      frameworks/base/core/java/android/provider/Settings.java
    
    db在數據庫中存在的位置：
      /data/data/com.android.providers.settings/databases/settings.db
    

    他們之間存在什麼聯系呢？
    
    其實，Settings會對SettingsProvider中的數據庫進行操作和監聽。
    
    Settings中大部分選項都會涉及到對SettingsProvider的操作。
    

    • 原理分析

      通過跟蹤代碼發現，Settings大部分操作的就是SettingsProvider中的數據，也有一些直接操作系統屬性的等等。
      
      當用戶在修改系統設置時，大部分實際上是在修改SettingsProvider中的值。
      
      當SettingsProvider數據庫中的值被改變時，一些系統服務什麼的就會監聽到，這時候就會通過jni等當時操作底層，從而達到系統屬性或配置改變的效果。
      

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      架構分析

      Settings處在安卓的應用層，不同於市場上的app，Settings屬於系統app，也是一個比較特別的app。
      

      • Settings特點

        1.Settings頁面很多，但是Activity卻很少，基本上都是使用PreferenceFragment
        
        2.Settings中包含大量對provider的操作與監聽
        
        3.Settings UI基本上都是采用Preference來實現
        

        • Settings架構

          1.Settings主界面Activity使用的是Settings
          
          2.Settings子界面Activity基本上都是使用SubSettings
          
          3.Settings與SubSettings中都是空Activity，這裡的空Activity指的是沒有重寫7大生命周期方法
          
          4.Settings與SubSettings都是繼承於SettingsActivity
          
          5.主界面使用的layout是：settings_main_dashboard，子界面使用的layout是：settings_main_prefs
          
          6.主界面settings_main_dashboard中是使用DashboardSummary(Fragment)進行填充，子界面都是使用各自的Fragment進行填充
          
          7.子界面fragment基本上都是直接或間接繼承SettingsPreferenceFragment
          
          8.主界面選項列表是定義在dashboard_categories.xml中，此文件是在SettingsActivity的buildDashboardCategories方法中進行解析的
          
          9.在Settings類中定義了很多static class，這些類都是繼承SettingsActivity，但都是空的，如BluetoothSettingsActivity
            這些類主要用於對外提供跳轉頁面，比如從SystemUI跳轉至Settings中的某個界面
          
          10.Settings類中定義了的static class被定義在AndroidManifest中，通過meta-data參數將對應的Fragment綁定在一起
          
          11.在Activity中填充Fragment主要使用的是SettingsActivity中的switchToFragment方法
          

          • settings_main_dashboard中只有一個FrameLayout，後面會將其替換為DashboardSummary

            <framelayout android:background="@color/dashboard_background_color" android:id="@+id/main_content" android:layout_height="match_parent" android:layout_width="match_parent" xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" />

            • settings_main_prefs中也存在一個叫main_content的FrameLayout，後面會將其替換為各自的Fragment，switch_bar與button_bar只有在某些頁面才會顯示

                 <framelayout android:background="?attr/preferenceBackgroundColor" android:id="@+id/main_content" android:layout_height="match_parent" android:layout_width="match_parent" />   

              • Settings主界面結構
                

                1.從圖中可以看到，紅色框中的屬於一個DashboardCategory，藍色框中的屬於DashboardTileView
                2.在DashboardSummary中有多個DashboardCategory，DashboardCategory中包含一個title和多個DashboardTileView
                3.DashboardTileView具有onClick方法，點擊後啟動子界面，使用的是Utils.startWithFragment進行跳轉
                4.startWithFragment方法中將子界面的Fragment傳遞給activity，這裡會綁定對應的activity，也就是SubSettings
                

                Utils.startWithFragment關鍵方法

                public static void startWithFragment(Context context, String fragmentName, Bundle args, Fragment resultTo, int resultRequestCode, int titleResId, CharSequence title) { startWithFragment(context, fragmentName, args, resultTo, resultRequestCode, null /* titleResPackageName */, titleResId, title, false /* not a shortcut */); } public static void startWithFragment(Context context, String fragmentName, Bundle args, Fragment resultTo, int resultRequestCode, String titleResPackageName, int titleResId, CharSequence title, boolean isShortcut) { Intent intent = onBuildStartFragmentIntent(context, fragmentName, args, titleResPackageName, titleResId, title, isShortcut); if (resultTo == null) { context.startActivity(intent); } else { resultTo.startActivityForResult(intent, resultRequestCode); } } public static Intent onBuildStartFragmentIntent(Context context, String fragmentName, Bundle args, String titleResPackageName, int titleResId, CharSequence title, boolean isShortcut) { Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN); if (BluetoothSettings.class.getName().equals(fragmentName)) { intent.setClass(context, SubSettings.BluetoothSubSettings.class); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_AS_SUBSETTING, true); } else if (WifiSettings.class.getName().equals(fragmentName)) { intent.setClass(context, SubSettings.WifiSubSettings.class); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_AS_SUBSETTING, true); } else { intent.setClass(context, SubSettings.class); } intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT, fragmentName); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_ARGUMENTS, args); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_TITLE_RES_PACKAGE_NAME, titleResPackageName); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_TITLE_RESID, titleResId); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_TITLE, title); intent.putExtra(SettingsActivity.EXTRA_SHOW_FRAGMENT_AS_SHORTCUT, isShortcut); return intent; }

                SettingsActivity.onCreate方法中的關鍵代碼

                @Override protected void onCreate(Bundle savedState) { super.onCreate(savedState); // Should happen before any call to getIntent() getMetaData(); final Intent intent = getIntent(); // Getting Intent properties can only be done after the super.onCreate(...) final String initialFragmentName = intent.getStringExtra(EXTRA_SHOW_FRAGMENT); mIsShortcut = isShortCutIntent(intent) || isLikeShortCutIntent(intent) || intent.getBooleanExtra(EXTRA_SHOW_FRAGMENT_AS_SHORTCUT, false); final ComponentName cn = intent.getComponent(); final String className = cn.getClassName(); mIsShowingDashboard = className.equals(Settings.class.getName()); // This is a "Sub Settings" when: // - this is a real SubSettings // - or :settings:show_fragment_as_subsetting is passed to the Intent final boolean isSubSettings = className.equals(SubSettings.class.getName()) || intent.getBooleanExtra(EXTRA_SHOW_FRAGMENT_AS_SUBSETTING, false); setContentView(mIsShowingDashboard ? R.layout.settings_main_dashboard : R.layout.settings_main_prefs); mContent = (ViewGroup) findViewById(R.id.main_content); getFragmentManager().addOnBackStackChangedListener(this); if (savedState != null) { ...... } else { if (!mIsShowingDashboard) { ...... setTitleFromIntent(intent); Bundle initialArguments = intent.getBundleExtra(EXTRA_SHOW_FRAGMENT_ARGUMENTS); switchToFragment(initialFragmentName, initialArguments, true, false, mInitialTitleResId, mInitialTitle, false); } else { ...... mInitialTitleResId = R.string.dashboard_title; switchToFragment(DashboardSummary.class.getName(), null, false, false, mInitialTitleResId, mInitialTitle, false); } } ...... }

                1.當點擊主界面上的item時會調用Utils.startWithFragment方法
                2.在Utils.startWithFragment會跳轉至SubSettings,對應的fragment也作為參數傳遞給了SubSettings
                3.SubSettings是一個空的activity，但SubSettings繼承於SettingsActivity，因此會調用父類SettingsActivity的onCreate方法
                4.在onCreate方法中，className為SubSettings，isSubSettings為true，mIsShowingDashboard為false
                5.因此會執行switchToFragment(initialFragmentName, initialArguments, true, false, mInitialTitleResId, mInitialTitle, false);
                6.通過switchToFragment將settings_main_prefs的main_content替換為了子界面對應的fragment
                

                簡單類圖

                從下面類圖中可以看出

                1.Settings中主要的Activity為SettingsActivity，其他基本上都是繼承該activity，並且其他基本上都是空的
                2.Settings中fragment基本上都是繼承至SettingsPreferenceFragment
                

                
                

                時序圖

                下面的時序圖為點擊Settings圖標啟動Settings，在點擊item啟動子界面的時序圖
                

                從圖中可以看出啟動的一個流程，按照這個流程，幾乎所有的界面都會執行SettingsActivity