NotificationManagerService 的使用细节和原理分析（二）

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《Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析(一)__使用详解》

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概况

        在上一篇文章《Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析(一)__使用详解》中详细介绍了NotificationListenerService的使用方法，以及在使用过程中遇到的问题和规避方案。本文主要分析NotificationListenerService实现原理，以及详细分析在上一篇文章中提到的相关问题和产生的根本原因。在原理分析前，先看看NotificationListenerService涉及到的类以及基本作用，如图1所示：

图 1 NLS注册及回调过程

通过图1可以看到，整个通知状态获取分为三部分：

①. 监听器注册；新建一个类NotificationMonitor继承自NotificationListenerService。

②. 系统通知管理；系统通知管理由NotificationManagerService负责。

③. 通知状态回调；当系统通知状态改变之后，NotificationManagerService会通知NotificationListenerService，最后再由NotificationListenerService通知其所有子类。

在整个系统中，通知管理是由NotificationManagerService完成的，NotificationListenerService只是在通知改变时，会获得相应的通知消息，这些消息最终会回调到NotificationListenerService的所有子类中。

NotificationListenerService启动

        NotificationListenerService虽然继承自Service，但系统中实际上启动的是其子类，为了表述方便，后文统一使用NotificationListenerService启动来指代。其子类的启动有三个途径，分别是：开机启动、接收PACKAGE相关广播(安装、卸载等)启动、SettingsProvider数据变更启动。

        既然NotificationListenerService是一个service，那其子类启动方式自然就是bindService或者startService，在SourceCode/frameworks/base/services/java/com/android/server/NotificationManagerService.java中可以找到，实际上NotificationListenerService的启动是通过bindServiceAsUser来实现的，而bindServiceAsUser与bindService作用一致。

开机启动

        因为NotificationListenerService最终是在NotificationManagerService中启动的，因此当系统在开机第一次启动时，会进行NotificationManagerService初始化，之后会调用其SystemReady方法，继而调用rebindListenerServices以及registerListenerService()，最后使用bindServiceAsUser实现NotificationListenerService的启动。rebindListenerServices代码如下：

[java] view plaincopy

1. void rebindListenerServices() {  

2.     final int currentUser = ActivityManager.getCurrentUser();  

3.     //获取系统中哪些应用开启了Notification access  

4.     String flat = Settings.Secure.getStringForUser(  

5.             mContext.getContentResolver(),  

6.             Settings.Secure.ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS,  

7.             currentUser);  

8.   

9.     NotificationListenerInfo[] toRemove = new NotificationListenerInfo[mListeners.size()];  

10.     final ArrayList<ComponentName> toAdd;  

11.   

12.     synchronized (mNotificationList) {  

13.         // unbind and remove all existing listeners  

14.         toRemove = mListeners.toArray(toRemove);  

15.   

16.         toAdd = new ArrayList<ComponentName>();  

17.         final HashSet<ComponentName> newEnabled = new HashSet<ComponentName>();  

18.         final HashSet<String> newPackages = new HashSet<String>();  

19.   

20.         // decode the list of components  

21.         if (flat != null) {  

22.             String[] components = flat.split(ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS_SEPARATOR);  

23.             for (int i=0; i<components.length; i++) {  

24.                 final ComponentName component  

25.                         = ComponentName.unflattenFromString(components[i]);  

26.                 if (component != null) {  

27.                     newEnabled.add(component);  

28.                     toAdd.add(component);  

29.                     newPackages.add(component.getPackageName());  

30.                 }  

31.             }  

32.   

33.             mEnabledListenersForCurrentUser = newEnabled;  

34.             mEnabledListenerPackageNames = newPackages;  

35.         }  

36.     }  

37.   

38.     //对所有NotificationListenerService全部unbindService操作  

39.     for (NotificationListenerInfo info : toRemove) {  

40.         final ComponentName component = info.component;  

41.         final int oldUser = info.userid;  

42.         Slog.v(TAG, "disabling notification listener for user " + oldUser + ": " + component);  

43.         unregisterListenerService(component, info.userid);  

44.     }  

45.     //对所有NotificationListenerService进行bindService操作  

46.     final int N = toAdd.size();  

47.     for (int i=0; i<N; i++) {  

48.         final ComponentName component = toAdd.get(i);  

49.         Slog.v(TAG, "enabling notification listener for user " + currentUser + ": "  

50.                 + component);  

51.         registerListenerService(component, currentUser);  

52.     }  

53. }  

在该方法中将获取系统中所有NotificationListenerService，并进行registerListenerService操作，代码如下：

[java] view plaincopy

1. private void registerListenerService(final ComponentName name, final int userid) {  

2. //... ...省略  

3.   

4. Intent intent = new Intent(NotificationListenerService.SERVICE_INTERFACE);  

5. intent.setComponent(name);  

6.   

7. intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_LABEL,  

8.         R.string.notification_listener_binding_label);  

9. intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_INTENT, PendingIntent.getActivity(  

10.         mContext, 0, new Intent(Settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS), 0));  

11.   

12. try {  

13.     if (DBG) Slog.v(TAG, "binding: " + intent);  

14.     //使用bindService启动NotificationListenerService  

15.     if (!mContext.bindServiceAsUser(intent,  

16.             new ServiceConnection() {  

17.                 INotificationListener mListener;  

18.                 @Override  

19.                 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {  

20.                     synchronized (mNotificationList) {  

21.                         mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);  

22.                         try {  

23.                             mListener = INotificationListener.Stub.asInterface(service);  

24.                             NotificationListenerInfo info = new NotificationListenerInfo(  

25.                                     mListener, name, userid, this);  

26.                             service.linkToDeath(info, 0);  

27.                             //service启动成功之后将相关信息添加到mListeners列表中，后续通过该列表触发回调  

28.                             mListeners.add(info);  

29.                         } catch (RemoteException e) {  

30.                             // already dead  

31.                         }  

32.                     }  

33.                 }  

34.   

35.                 @Override  

36.                 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {  

37.                     Slog.v(TAG, "notification listener connection lost: " + name);  

38.                 }  

39.             },  

40.             Context.BIND_AUTO_CREATE,  

41.             new UserHandle(userid)))  

42.     //... ...省略  

43.     }  

44. }  

整个启动流程如图2所示：

图 2 NLS开机启动时序图

广播启动

        当系统安装或者卸载应用的时候，也会触发NotificationListenerService的启动。当一个使用NotificationListenerService的应用被卸载掉后，需要在Notification access界面清除相应的选项，或者当多用户切换时，也会更新NotificationListenerService的状态。在NotificationManagerService中监听了以下广播：

[java] view plaincopy

1. Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED  

2. Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED  

3. Intent.ACTION_PACKAGE_RESTARTED  

4. Intent.ACTION_PACKAGE_CHANGED  

5. Intent.ACTION_QUERY_PACKAGE_RESTART  

6. Intent.ACTION_USER_SWITCHED  

        这些广播在应用变更时由系统发出，比如安装、卸载、覆盖安装应用等等。当NotificationManagerService接收这些广播后编会调用rebindListenerServices，之后的流程就与前面一样。启动流程如下：

图 3 NLS广播启动

数据库变更启动

        在NotificationManagerService中使用了ContentObserver监听SettingsProvider数据库变化，当Notification access有更新时，会更新NotificationListenerService的状态。例如，当用户进入Notification access界面，手动开启或关闭相关应用的Notification access权限时便会触发这种启动方式。当数据库中NotificationListenerService关联的信息改变后，会触发ContentObserver的onChange方法，继而调用update方法更新系统中NotificationListenerService的服务状态，最后调用到rebindListenerServices中。整个流程如下：

图 4 NLS数据库变更启动

NotificationListenerService启动小结

        在系统中实际上运行的是NotificationListenerService的子类，这些子类的启动方式分为三种：开机启动时NotificationManagerService初始化回调；接收相关广播后执行；数据库变更后执行。这些启动方式归根到底还是bindService的操作。

NotificationListenerService调用流程

前面提到了NotificationListenerService的启动流程，当启动完成之后就是调用，整个调用流程分为两种情况，即：新增通知和删除通知。

新增通知

当系统收到新的通知消息时，会调用NotificationManager的notify方法用以发起系统通知，在notify方法中则调用关键方法enqueueNotificationWithTag：

[java] view plaincopy

1. service.enqueueNotificationWithTag(......)  

这里的service是INotificationManager的对象，而NotificationManagerService继承自INotificationManager.Stub。也就是说NotificationManager与NotificationManagerService实际上就是client与server的关系，这里的service最终是NotificationManagerService的对象。这里便会跳转到NotificationManagerService的enqueueNotificationWithTag方法中，实际调用的是enqueueNotificationInternal方法。在该方法中就涉及到Notification的组装，之后调用关键方法notifyPostedLocked()：

[java] view plaincopy

1. private void notifyPostedLocked(NotificationRecord n) {  

2.     final StatusBarNotification sbn = n.sbn.clone();  

3.     //这里触发mListeners中所有的NotificationListenerInfo回调  

4.     for (final NotificationListenerInfo info : mListeners) {  

5.         mHandler.post(new Runnable() {  

6.             @Override  

7.             public void run() {  

8.                 info.notifyPostedIfUserMatch(sbn);  

9.             }});  

10.     }  

11. }  

到这里就开始准备回调了，因为前面通知已经组装完毕准备显示到状态栏了，之后就需要将相关的通知消息告诉所有监听者。继续看到notifyPostedIfUserMatch方法：

[java] view plaincopy

1. public void notifyPostedIfUserMatch(StatusBarNotification sbn) {  

2.     //... ...省略  

3.     try {  

4.         listener.onNotificationPosted(sbn);  

5.     } catch (RemoteException ex) {  

6.         Log.e(TAG, "unable to notify listener (posted): " + listener, ex);  

7.     }  

8. }  

上面的listener对象是NotificationListenerInfo类的全局变量，那是在哪里赋值的呢？还记得前面注册NotificationListenerService的时候bindServiceAsUser，其中new了一个ServiceConnection对象，并在其onServiceConnected方法中有如下代码：

[java] view plaincopy

1. public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {  

2. synchronized (mNotificationList) {  

3.     mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);  

4.     try {  

5.         //mListener就是NotificationListenerService子类的对象  

6.         //service是INotificationListenerWrapper的对象，INotificationListenerWrapper  

7.         //继承自INotificationListener.Stub，是NotificationListenerService的内部类  

8.         mListener = INotificationListener.Stub.asInterface(service);  

9.         //使用mListener对象生成对应的NotificationListenerInfo对象  

10.         NotificationListenerInfo info = new NotificationListenerInfo(  

11.                 mListener, name, userid, this);  

12.         service.linkToDeath(info, 0);  

13.         mListeners.add(info);  

14.     } catch (RemoteException e) {  

15.         // already dead  

16.     }  

17. }  

18. }  

也就是说在NotificationListenerService启动并连接的时候，将binder对象保存到了NotificationListenerInfo中。这里就得看看NotificationListenerService的onBind方法返回了，代码如下：

[java] view plaincopy

1. @Override  

2. public IBinder onBind(Intent intent) {  

3.     if (mWrapper == null) {  

4.         mWrapper = new INotificationListenerWrapper();  

5.     }  

6.     //这里返回的是INotificationListenerWrapper对象  

7.     return mWrapper;  

8. }  

9.   

10. private class INotificationListenerWrapper extends INotificationListener.Stub {  

11.     @Override  

12.     public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {  

13.         

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