IPCのToastにおける応用

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1、Toast概念と問題の引き出し
Toast中国語名「土司」は、Androidの使用頻度が高いwidgetと言えるでしょう.一般的には、タオバオでコレクションをクリックすると、底に「コレクション成功」というヒントが表示されます.これがToastの機能です.
まず1つの問題を投げ出します:それは複数のアプリケーションあるいは複数のスレッドがToastを表示する時システムがどのようにこの問題を処理しますか?シリアル実行ですか、パラレル実行ですか.
2、Toastの使い方
Toastの使用は非常に簡単で、一言で1つのToastを表示することができます.以下は具体的なコードの体現です.
Toast.makeText(this, "hello Toast", Toast.LENGTH_SHORT).show();

3、Toastオブジェクトを構築する
次に、上記のコードに基づいて、Toastが携帯電話の画面に表示される過程を分析します.
メイン・エントリは2つです.
  • public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, int duration)
  • public void show()

  • 3.1、makeTextソース分析
    makeTextメソッドの内部では主に次のようなことが行われています.
  • Toastオブジェクトを作成します.
  • は、このToastを表示するシステムレイアウトをロードします.
  • 表示するテキストの内容を設定するのは、私たちが上に設定した「hello Toast」と、このToastが表示する時間を設定することです.

  • 実はmakeTextの内部に伝わるいくつかの属性に基づいてToastオブジェクトを構築します.
    public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
        Toast result = new Toast(context);
        LayoutInflater inflate = (LayoutInflater)
                context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
        View v = inflate.inflate(com.android.internal.R.layout.transient_notification, null);
        TextView tv = (TextView)v.findViewById(com.android.internal.R.id.message);
        tv.setText(text);
        
        result.mNextView = v;
        result.mDuration = duration;
        return result;
    }
    

    3.2、Toast構造方法
    Toastの構造方法は内部が簡単で、主にTNオブジェクトを作成し、mTNに値を付与する.このTNオブジェクトは非常に重要であり、以下の分析でその役割をゆっくり説明する.TNオブジェクトはToast構造で作成されるので、1つのToastオブジェクトの作成がTNオブジェクトの作成に対応することも重要です.
    public Toast(Context context) {
        mContext = context;
        //     TN   
        mTN = new TN();
        //       
        mTN.mY = context.getResources().getDimensionPixelSize(
                com.android.internal.R.dimen.toast_y_offset);
        mTN.mGravity = context.getResources().getInteger(
                com.android.internal.R.integer.config_toastDefaultGravity);
    }
    

    4、TN類の分析
    TN類はまずその声明を見て、AIDLを学んだことがある学生はすべて知っているはずで、TNはITransientNotificationを受け継いだ.Stubクラスは、リモートサービスが本当に働いているクラスであることを示しています.これはどういう意味ですか.実際には、クライアントがトーストを表示する必要がある場合、この要件はリモート・サービスNotificationManagerServiceに渡されて統一的にスケジューリングされます.【ここでは、IPCプロセスが初めてです.ユーザー・プロセスがサービス・プロセスNotificationManagerServiceにアクセスします】.
    NotificationManagerServiceのスケジューリングが完了したら、show/hideトーストに行くようにユーザーにどのように通知しますか?リモート・サービス・プロセスは、mTNを介してユーザー・プロセス(現在のプロセス)とインタラクティブに(show,hideなどの操作)【ここでは2回目のIPCプロセス:サービス・プロセスNotificationManagerServiceがユーザー・プロセスTNにアクセスする】.
    private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
        final Runnable mHide = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                handleHide();
                // Don't do this in handleHide() because it is also invoked by handleShow()
                mNextView = null;
            }
        };
        private final WindowManager.LayoutParams mParams = new WindowManager.LayoutParams()
        final Handler mHandler = new Handler() {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                IBinder token = (IBinder) msg.obj;
                handleShow(token);
            }
        };
        int mGravity;
        int mX, mY;
        float mHorizontalMargin;
        float mVerticalMargin;
        View mView;
        View mNextView;
        int mDuration;
        WindowManager mWM;
        static final long SHORT_DURATION_TIMEOUT = 5000;
        static final long LONG_DURATION_TIMEOUT = 1000;
        TN() {
            // XXX This should be changed to use a Dialog, with a Theme.Toast
            // defined that sets up the layout params appropriately.
            final WindowManager.LayoutParams params = mParams;
            params.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
            params.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
            params.format = PixelFormat.TRANSLUCENT;
            params.windowAnimations = com.android.internal.R.style.Animation_Toast;
            params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST;
            params.setTitle("Toast");
            params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCHABLE;
        }
        /**
         * schedule handleShow into the right thread
         */
        @Override
        public void show(IBinder windowToken) {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "SHOW: " + this);
            mHandler.obtainMessage(0, windowToken).sendToTarget();
        }
        /**
         * schedule handleHide into the right thread
         */
        @Override
        public void hide() {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "HIDE: " + this);
            mHandler.post(mHide);
        }
        public void handleShow(IBinder windowToken) {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE SHOW: " + this + " mView=" + mView
                    + " mNextView=" + mNextView);
            if (mView != mNextView) {
                // remove the old view if necessary
                handleHide();
                mView = mNextView;
                Context context = mView.getContext().getApplicationContext();
                String packageName = mView.getContext().getOpPackageName();
                if (context == null) {
                    context = mView.getContext();
                }
                mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
                // We can resolve the Gravity here by using the Locale for getting
                // the layout direction
                final Configuration config = mView.getContext().getResources().getConfigura
                final int gravity = Gravity.getAbsoluteGravity(mGravity, config.getLayoutDi
                mParams.gravity = gravity;
                if ((gravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_HORIZONTAL)
                    mParams.horizontalWeight = 1.0f;
                }
                if ((gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_VERTICAL) {
                    mParams.verticalWeight = 1.0f;
                }
                mParams.x = mX;
                mParams.y = mY;
                mParams.verticalMargin = mVerticalMargin;
                mParams.horizontalMargin = mHorizontalMargin;
                mParams.packageName = packageName;
                mParams.hideTimeoutMilliseconds = mDuration ==
                    Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DURATION_TIMEOUT : SHORT_DURATION_TIMEOUT;
                mParams.token = windowToken;
                if (mView.getParent() != null) {
                    if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                    mWM.removeView(mView);
                }
                if (localLOGV) Log.v(TAG, "ADD! " + mView + " in " + this);
                mWM.addView(mView, mParams);
                trySendAccessibilityEvent();
            }
        }
        private void trySendAccessibilityEvent() {
            AccessibilityManager accessibilityManager =
                    AccessibilityManager.getInstance(mView.getContext());
            if (!accessibilityManager.isEnabled()) {
                return;
            }
            // treat toasts as notifications since they are used to
            // announce a transient piece of information to the user
            AccessibilityEvent event = AccessibilityEvent.obtain(
                    AccessibilityEvent.TYPE_NOTIFICATION_STATE_CHANGED);
            event.setClassName(getClass().getName());
            event.setPackageName(mView.getContext().getPackageName());
            mView.dispatchPopulateAccessibilityEvent(event);
            accessibilityManager.sendAccessibilityEvent(event);
        }        
        public void handleHide() {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE HIDE: " + this + " mView=" + mView);
            if (mView != null) {
                // note: checking parent() just to make sure the view has
                // been added...  i have seen cases where we get here when
                // the view isn't yet added, so let's try not to crash.
                if (mView.getParent() != null) {
                    if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                    mWM.removeViewImmediate(mView);
                }
                mView = null;
            }
        }
    }
    

    5、Toastを表示する
  • showメソッドではまずmNextViewが空かどうかを判断します.このmNextViewはロードしてToastのレイアウトを示す必要があります.レイアウトさえなければ、どんな土司を表示するか、直接throwになります.
  • パケット名pkgを取得するには、なぜパケット名が必要なのか、リモートサービスで表示する必要があるToastが同じプロセス(1つのプロセスが1つのパケット名に対応する)に来たかどうかを判断するため、具体的な判断プロセスは再分析される.
  • はtnにmTNを割り当てて、まだこのmTNを覚えていますか?彼はトーストにいるmakeTextの内部メソッドで作成された(つまりToast構造で作成された)もので、前に述べたように、1つのToastオブジェクトがmTNオブジェクトに対応している.
  • IPCを呼び出してリモート・サービスNotificationServiceManagerにenqueueToastに行くように通知するプロセスは非常に重要です.tnをパラメータとして入力するのを見ましたが、これは何に使いますか?TNというクラスを紹介する前に、このクラスはプロセス間通信に使用されると述べた.Toastの表示と非表示はリモートのNMSによって統一的にスケジューリングされる必要があるため、内部では1つの集合を維持して1つのToastを格納し、指定された時間になってこのToastを表示することができるようになり、NMSはTNというエージェントクラスを通じてクライアントに本当にToastを表示するように通知することができる.
  • public void show() {
        if (mNextView == null) {
            throw new RuntimeException("setView must have been called");
        }
        //       INotificationManager
        INotificationManager service = getService();
        //     pkg 
        String pkg = mContext.getOpPackageName();
        TN tn = mTN;
        tn.mNextView = mNextView;
        try {
            service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
        } catch (RemoteException e) {
            // Empty
        }
    }
    

    5.1、INotificationManager.Stub.Proxy.enqueueToast
    service.EnqueueToast(pkg,tn,mDuration)というメソッドの呼び出しは、実際にはINotificationManagerのエージェントオブジェクトによって実行されます.具体的な実行コードは、以下のとおりです.主にParcel_にデータを書き込むことです.DataでmRemoteを呼び出します.TransactはRPCリモートコール操作を行い、その後_replyは、返されたデータを取得します.
    //INotificationManager.Stub.Proxy.enqueueToast   
    public void enqueueToast(java.lang.String pkg, android.app.ITransientNotification callback, int duration) throws android.os.RemoteException
    {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        try {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
            _data.writeString(pkg);
                    //callback   tn   ,           ,      Bidner 
            _data.writeStrongBinder((((callback!=null))?(callback.asBinder()):(null)));
            _data.writeInt(duration);
            mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_enqueueToast, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
        }
        finally {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }
    }
    

    6、リモートサービス呼び出しToastの開始
    [NMSのソース](https://android.googlesource.com/platform/frameworks/base/+/f76a50c/services/java/com/android/server/NotificationManagerService.JAva)あるサイトgrepcodeはソースコードを調べることができ、必要に応じてここでソースコードを見ることができます.
    enqueueToastメソッドの内部で主にこのいくつかのことをしました.
  • synchronizeロック判断、ここでなぜロックを追加するのですか?
  • indexOfToastLocked検査操作;
  • indexOfToastLockedの検証結果に従って後続の操作を行う.
  • public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration) {
    
        //pkg   callback          ...
    
        //    
        synchronized (mToastQueue) {
            int callingPid = Binder.getCallingPid();
            long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
            try {
                ToastRecord record;
                //          ToastRecord
                int index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
                // If it's already in the queue, we update it in place, we don't
                // move it to the end of the queue.
                //            ToastRecord
                if (index >= 0) {
                    //     ToastRecord      ,            ,      Toast   ,          show  ,        。           
                    record = mToastQueue.get(index);
                    record.update(duration);
                } else {
                    //       
                    // Limit the number of toasts that any given package except the android
                    // package can enqueue.  Prevents DOS attacks and deals with leaks.
                    if (!"android".equals(pkg)) {//        
                        int count = 0;
                        final int N = mToastQueue.size();
                        for (int i=0; i= MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS) {
                                     Slog.e(TAG, "Package has already posted " + count
                                            + " toasts. Not showing more. Package=" + pkg);
                                     return;
                                 }
                             }
                        }
                    }
                    //             ToastReord   。
                    record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration);
                    //      。
                    mToastQueue.add(record);
                    
                    index = mToastQueue.size() - 1;
                    keepProcessAliveLocked(callingPid);
                }
                // If it's at index 0, it's the current toast.  It doesn't matter if it's
                // new or just been updated.  Call back and tell it to show itself.
                // If the callback fails, this will remove it from the list, so don't
                // assume that it's valid after this.
                if (index == 0) {
                    showNextToastLocked();
                }
            } finally {
                Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
            }
        }
    }
    
    

    6.1、enqueueToastロック判定
    ここではなぜここに鍵をかけるのか考えてみましょう.ロックは、同時アクセスによるデータの非同期化の問題を回避するためであり、NMSはシステムサービスであり、そのオブジェクトは1つしかなく、複数のプロセス(複数のAPP)または複数のスレッドがこのサービスを取得することができ、複数のスレッドが同じオブジェクトの共有変数を操作するデータの非同期化の問題のように、そのサービスのenqueueToastメソッドを同時に呼び出すことができることを知っています.そのため、ここにはロックが必要です.またenqueueToastメソッドは、Binderスレッドプールで呼び出されるサービス側のメソッドです.
    6.2、indexOfToastLockedの検査操作
    現在のpagパッケージ名とcallbackがmToastQueueにすでに存在するかどうかを検出します.分析する前にまずcallbackが何なのかを知っておきましょう.以前にToast構造を作成して説明したように、1つのToastオブジェクトはmTNオブジェクトに対応します.このcallbackはこのmTNオブジェクトのエージェントオブジェクトです.なぜですか.プロセス間通信が必要であるため、mTNオブジェクトをBinderに変換して転送する必要があり、NMSでこのBinderを取得するとITransientNotificationに変換する.Proxyエージェントオブジェクト.
    このメソッドは整数を返します.-1は見つかりません.他の値は見つかりました.
    private int indexOfToastLocked(String pkg, ITransientNotification callback)
    {
        IBinder cbak = callback.asBinder();
        ArrayList list = mToastQueue;
        int len = list.size();
        for (int i=0; i

    6.3、indexOfToastLockedの検査結果に基づいて後続の操作を行う.
    1.見つかった場合、戻り値が-1でない場合は、durationを直接更新し、そのToastRecordがmToastQueueの位置であることを変更しません.どういう意味ですか.ここで栗を挙げます:ここforは500回循環して、毎回toastを呼び出します.show()メソッドは、その実行結果が一度しか表示されませんが、なぜですか?前述したように、indexOfToastLockedの内部はpkgとcallbackで判断されるが、この2つの値は同じであるため、この方法で返される値は-1ではないため、show 500回でもそのmToastQueueの中にはToastRecordオブジェクトが1つしかない.
    Toast toast = Toast.makeText(this, "Toast", Toast.LENGTH_SHORT);
    for (int i = 0; i < 500; i++) {
        toast.show();
    }
    

    2.値が-1の場合、新しいToastRecordを作成し、mToastQueueに追加する必要があります.前に得るindexは-1であるため、ここではindex=mToastQueueを再計算する必要がある.size()-1、このindexは現在新しく作成されたToastRecordのキュー内の位置を表し、この位置が0の場合はキュー内にToastRecordが1つしかないことを示し、showNextToastLockedを直接実行すればよい.
    3.ここで、知っていなければ、同じpkgでのToastRecordの数がMAX_を超えていることに注意するPACKAGE_NOTIFICATIONSはそのままreturnし、DOS attacksを避けるためだと公式に明らかにした.
    4.ここで次のようなことに注意してください.実行結果はtoastが50回実行され、余計なことは捨てられます.理由は上の3つ目です.しかし、このような書き方と第1点の書き方の違いは、Toastの作成タイミングが異なることです.ここではループごとに1つ作成されます.つまり、Toastの構造は1回歩きます.mTNはToast構造で作成されたもので、makeTextを呼び出すたびに新しいToastオブジェクトが作成されます.つまり、mTNも新しいオブジェクトです.NMSに渡されるmTNが異なると、indexOfToastLockedを行うと-1が返されるので、ここではこのコードの違いです.
    for (int i = 0; i < 500; i++) {
        Toast toast = Toast.makeText(this, "Toast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
    

    7、リモートサービス側のスケジューリング表示と非表示操作
    7.1、showNextToastLocked()
    この方法は主にいくつかのことをしました.
  • は、キューからToastRecordを取り出し、IPCによってユーザプロセスを呼び出すTNのshowメソッドによって、実際にToastを表示する.
  • Handlerを介して、durationのための遅延タスクが送信され、この時間が経過すると、このToastの表示がキャンセルされます.
  • private void showNextToastLocked() {
        //          ToastRecord   
        ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
        //while              RemoteException
        while (record != null) {
            if (DBG) Slog.d(TAG, "Show pkg=" + record.pkg + " callback=" + record.callback);
            try {
                //             ,       TN   show()   。
                record.callback.show();
                //          Toast
                scheduleTimeoutLocked(record, false);
                return;
            } catch (RemoteException e) {
                 //       ,         
                // remove it from the list and let the process die
                int index = mToastQueue.indexOf(record);
                if (index >= 0) {
                    mToastQueue.remove(index);
                }
                keepProcessAliveLocked(record.pid);
                //           ToastRecord    。
                if (mToastQueue.size() > 0) {
                    record = mToastQueue.get(0);
                } else {
                    //      null,    
                    record = null;
                }
            }
        }
    }
    

    7.2、record.callback.show();
    record.callbackは、ユーザプロセスがサービスプロセスに伝達するITransientNotificationのエージェントオブジェクトであり、このエージェントオブジェクトのshow()メソッドを呼び出すことによって、IPCのプロシージャであり、このプロシージャは最終的にユーザプロセスのTNにおけるshow()メソッドを呼び出す.
    public void show() {
        //   handler   post     
        mHandler.post(mShow);
    }
    
    final Runnable mShow = new Runnable() {
        public void run() {
            handleShow();
        }
    };
    
    //   WindowManager   View     
    public void handleShow() {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE SHOW: " + this + " mView=" + mView
                + " mNextView=" + mNextView);
        if (mView != mNextView) {
            // remove the old view if necessary
            handleHide();
            mView = mNextView;
            mWM = WindowManagerImpl.getDefault();
            final int gravity = mGravity;
            mParams.gravity = gravity;
            if ((gravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_HORIZONTAL) {
                mParams.horizontalWeight = 1.0f;
            }
            if ((gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_VERTICAL) {
                mParams.verticalWeight = 1.0f;
            }
            mParams.x = mX;
            mParams.y = mY;
            mParams.verticalMargin = mVerticalMargin;
            mParams.horizontalMargin = mHorizontalMargin;
            if (mView.getParent() != null) {
                if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                mWM.removeView(mView);
            }
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "ADD! " + mView + " in " + this);
            mWM.addView(mView, mParams);
            trySendAccessibilityEvent();
        }
    }
    

    7.3、 scheduleTimeoutLocked
    Handlerを使用して、Toastが設定したdurationプロパティである遅延メッセージを送信します.
    private void scheduleTimeoutLocked(ToastRecord r, boolean immediate)
    {
        Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_TIMEOUT, r);
        long delay = immediate ? 0 : (r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY);
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
        mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
    }
    

    7.4、 handleTimeout
    private final class WorkerHandler extends Handler
    {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg)
        {
            switch (msg.what)
            {
                case MESSAGE_TIMEOUT:
                    handleTimeout((ToastRecord)msg.obj);
                    break;
            }
        }
    }
    
    private void handleTimeout(ToastRecord record)
    {
      
        synchronized (mToastQueue) {
            int index = indexOfToastLocked(record.pkg, record.callback);
            if (index >= 0) {
                cancelToastLocked(index);
            }
        }
    }
    

    7.5、cancelToastLocked
    Handlerを介して送信される遅延タスクの時間が来た場合、アプリケーションプロセスにhideというToastを通知する必要がある.具体的な操作はやはりIPC過程を通じて本当にTNのhide方法を呼び出して本当の隠蔽操作を実現する.
    操作が完了した後、キューにToastRecordがまだ実行されていないかどうかを判断し、もしあればshowNextToastLockedメソッドを呼び出して再びToastRecordを取り出して実行する.
    private void cancelToastLocked(int index) {
        ToastRecord record = mToastQueue.get(index);
        try {
            //          TN   hide()      toast
            record.callback.hide();
        } catch (RemoteException e) {
            Slog.w(TAG, "Object died trying to hide notification " + record.callback
                    + " in package " + record.pkg);
            // don't worry about this, we're about to remove it from
            // the list anyway
        }
        mToastQueue.remove(index);
        keepProcessAliveLocked(record.pid);
        //                 showNextToastLocked            。
        if (mToastQueue.size() > 0) {
            // Show the next one. If the callback fails, this will remove
            // it from the list, so don't assume that the list hasn't changed
            // after this point.
            showNextToastLocked();
        }
    }