Android SystemUI组件（08）睡眠灭屏 锁屏处理流程

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本章关键点总结 & 说明：

说明：本章节持续迭代之前章节的思维导图，主要关注左侧上方锁屏分析部分 睡眠灭屏 即可。

Power按键的处理逻辑最终是由PhoneWindowManager来完成。想了解更多可参考输入子系统的相关文章。整理如下：

Android Framework 输入子系统（01）核心机制 inotify和epoll

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本章我们只关注与Power按键相关的内容，InputManagerService处理的按键事件，最终会传递到PhoneWindowManager的interceptKeyBeforeQueueing方法中处理。我们就从这里入手逐步分析。

1 从PhoneWindowManager到PowerManagerService的处理

public class PhoneWindowManager implements WindowManagerPolicy {static final String TAG = "WindowManager";static final boolean DEBUG = false;//...//关键流程step1public int interceptKeyBeforeQueueing(KeyEvent event, int policyFlags) {//...//表示屏幕是否点亮final boolean interactive = (policyFlags & FLAG_INTERACTIVE) != 0;final boolean down = event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN;final boolean canceled = event.isCanceled();//获取按键编码final int keyCode = event.getKeyCode();final boolean keyguardActive = (mKeyguardDelegate == null ? false :(interactive ?isKeyguardShowingAndNotOccluded() :mKeyguardDelegate.isShowing()));boolean isWakeKey = (policyFlags & WindowManagerPolicy.FLAG_WAKE) != 0|| event.isWakeKey();//...// Handle special keys.switch (keyCode) {//...case KeyEvent.KEYCODE_POWER: {result &= ~ACTION_PASS_TO_USER;isWakeKey = false; // wake-up will be handled separatelyif (down) {//亮屏 step1 按下power按键，亮屏流程interceptPowerKeyDown(event, interactive);} else {//抬起power按键interceptPowerKeyUp(event, interactive, canceled);}break;}case KeyEvent.KEYCODE_SLEEP: {result &= ~ACTION_PASS_TO_USER;if (!mPowerManager.isInteractive()) {useHapticFeedback = false; // suppress feedback if already non-interactive}mPowerManager.goToSleep(event.getEventTime(),PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_POWER_BUTTON, 0);isWakeKey = false;break;}case KeyEvent.KEYCODE_WAKEUP: {result &= ~ACTION_PASS_TO_USER;isWakeKey = true;break;}//...}//...if (isWakeKey) {wakeUp(event.getEventTime(), mAllowTheaterModeWakeFromKey);}return result;}//...//关键流程step2private void interceptPowerKeyUp(KeyEvent event, boolean interactive, boolean canceled) {final boolean handled = canceled || mPowerKeyHandled;mScreenshotChordPowerKeyTriggered = false;cancelPendingScreenshotChordAction();cancelPendingPowerKeyAction();if (!handled) {// Figure out how to handle the key now that it has been released.mPowerKeyPressCounter += 1;final int maxCount = getMaxMultiPressPowerCount();final long eventTime = event.getDownTime();if (mPowerKeyPressCounter < maxCount) {// This could be a multi-press.  Wait a little bit longer to confirm.// Continue holding the wake lock.Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_POWER_DELAYED_PRESS,interactive ? 1 : 0, mPowerKeyPressCounter, eventTime);msg.setAsynchronous(true);mHandler.sendMessageDelayed(msg, ViewConfiguration.getDoubleTapTimeout());return;}// No other actions.  Handle it immediately.powerPress(eventTime, interactive, mPowerKeyPressCounter);}// Done.  Reset our state.finishPowerKeyPress();}//...//关键流程step3private void powerPress(long eventTime, boolean interactive, int count) {if (mScreenOnEarly && !mScreenOnFully) {return;}if (count == 2) {powerMultiPressAction(eventTime, interactive, mDoublePressOnPowerBehavior);} else if (count == 3) {powerMultiPressAction(eventTime, interactive, mTriplePressOnPowerBehavior);} else if (interactive && !mBeganFromNonInteractive) {//关键流程step4 除了无效处理意外，都会调用到PowerManagerService中的goToSleep方法switch (mShortPressOnPowerBehavior) {case SHORT_PRESS_POWER_NOTHING:break;case SHORT_PRESS_POWER_GO_TO_SLEEP:mPowerManager.goToSleep(eventTime,PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_POWER_BUTTON, 0);break;case SHORT_PRESS_POWER_REALLY_GO_TO_SLEEP:mPowerManager.goToSleep(eventTime,PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_POWER_BUTTON,PowerManager.GO_TO_SLEEP_FLAG_NO_DOZE);break;case SHORT_PRESS_POWER_REALLY_GO_TO_SLEEP_AND_GO_HOME:mPowerManager.goToSleep(eventTime,PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_POWER_BUTTON,PowerManager.GO_TO_SLEEP_FLAG_NO_DOZE);launchHomeFromHotKey();break;}}}//...
}

2 从PowerManagerService到Notifier的处理

从PhoneWindowManager的interceptKeyBeforeQueueing方法入口开始分析，最终会到达PowerManagerService的gotoSleep方法（从PowerManager到PowerManagerService的调用就不在分析了，这个属于binder通信的范畴），对应的代码实现如下：

public final class PowerManagerService extends SystemServiceimplements Watchdog.Monitor {private static final String TAG = "PowerManagerService";private static final boolean DEBUG = false;//...//关键流程step1private final class BinderService extends IPowerManager.Stub {@Override // Binder callpublic void goToSleep(long eventTime, int reason, int flags) {if (eventTime > SystemClock.uptimeMillis()) {throw new IllegalArgumentException("event time must not be in the future");}mContext.enforceCallingOrSelfPermission(android.Manifest.permission.DEVICE_POWER, null);final int uid = Binder.getCallingUid();final long ident = Binder.clearCallingIdentity();try {goToSleepInternal(eventTime, reason, flags, uid);} finally {Binder.restoreCallingIdentity(ident);}}//...}//...//关键流程step2private void goToSleepInternal(long eventTime, int reason, int flags, int uid) {synchronized (mLock) {if (goToSleepNoUpdateLocked(eventTime, reason, flags, uid)) {updatePowerStateLocked();}}}//...//关键流程step3private boolean goToSleepNoUpdateLocked(long eventTime, int reason, int flags, int uid) {if (eventTime < mLastWakeTime|| mWakefulness == WAKEFULNESS_ASLEEP|| mWakefulness == WAKEFULNESS_DOZING|| !mBootCompleted || !mSystemReady) {return false;}try {//...mLastSleepTime = eventTime;mSandmanSummoned = true;setWakefulnessLocked(WAKEFULNESS_DOZING, reason);// Report the number of wake locks that will be cleared by going to sleep.int numWakeLocksCleared = 0;final int numWakeLocks = mWakeLocks.size();for (int i = 0; i < numWakeLocks; i++) {final WakeLock wakeLock = mWakeLocks.get(i);switch (wakeLock.mFlags & PowerManager.WAKE_LOCK_LEVEL_MASK) {case PowerManager.FULL_WAKE_LOCK:case PowerManager.SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK:case PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK:numWakeLocksCleared += 1;break;}}// Skip dozing if requested.if ((flags & PowerManager.GO_TO_SLEEP_FLAG_NO_DOZE) != 0) {reallyGoToSleepNoUpdateLocked(eventTime, uid);}} return true;}//...//关键流程step4private boolean reallyGoToSleepNoUpdateLocked(long eventTime, int uid) {if (eventTime < mLastWakeTime || mWakefulness == WAKEFULNESS_ASLEEP|| !mBootCompleted || !mSystemReady) {return false;}try {mDirty |= DIRTY_WAKEFULNESS;mWakefulness = WAKEFULNESS_ASLEEP;setInteractiveStateLocked(false, PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_TIMEOUT);}return true;}//关键流程step5private void setInteractiveStateLocked(boolean interactive, int reason) {if (mInteractive != interactive) {finishInteractiveStateChangeLocked();mInteractive = interactive;mInteractiveChanging = true;mNotifier.onInteractiveStateChangeStarted(interactive, reason);}}//...//关键流程step6private void finishInteractiveStateChangeLocked() {if (mInteractiveChanging) {mNotifier.onInteractiveStateChangeFinished(mInteractive);mInteractiveChanging = false;}}//...
}

3 Notifier的处理

Notifier的处理包含2个层面，一个是发送SCREEN_OFF的广播，通知其他子系统亮屏的消息。一个是通过PhoneWindowManager的处理来逐层执行对应回调onScreenTurnedOff方法。

3.1 从Notifier最终发送SCREEN_OFF广播

针对发送广播的逻辑处理流程，代码逻辑流程如下：

//Notifier
final class Notifier {private static final String TAG = "PowerManagerNotifier";private static final boolean DEBUG = false;//...//关键流程step1public void onInteractiveStateChangeFinished(boolean interactive) {synchronized (mLock) {if (!interactive) {if (mActualPowerState != POWER_STATE_ASLEEP) {mActualPowerState = POWER_STATE_ASLEEP;mPendingGoToSleepBroadcast = true;if (mUserActivityPending) {mUserActivityPending = false;mHandler.removeMessages(MSG_USER_ACTIVITY);}mHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {int why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_USER;switch (mLastGoToSleepReason) {case PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_DEVICE_ADMIN:why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_ADMIN;break;case PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_TIMEOUT:why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_TIMEOUT;break;}EventLog.writeEvent(EventLogTags.POWER_SCREEN_STATE, 0, why, 0, 0);mPolicy.goingToSleep(why);mActivityManagerInternal.goingToSleep();}});updatePendingBroadcastLocked();}}}}//...//关键流程step2private void updatePendingBroadcastLocked() {if (!mBroadcastInProgress&& mActualInteractiveState != INTERACTIVE_STATE_UNKNOWN&& (mPendingWakeUpBroadcast || mPendingGoToSleepBroadcast|| mActualInteractiveState != mBroadcastedInteractiveState)) {mBroadcastInProgress = true;mSuspendBlocker.acquire();Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_BROADCAST);msg.setAsynchronous(true);mHandler.sendMessage(msg);}}//...//关键流程step3private final class NotifierHandler extends Handler {public NotifierHandler(Looper looper) {super(looper, null, true /*async*/);}@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case MSG_BROADCAST:sendNextBroadcast();break;//...}}}//消息处理：当设备从睡眠状态唤醒时，会发送 ACTION_SCREEN_ON 广播；当设备准备进入睡眠状态时，会发送 ACTION_SCREEN_OFF 广播。private void sendNextBroadcast() {final int powerState;synchronized (mLock) {//mBroadcastedInteractiveState相关处理//...mBroadcastStartTime = SystemClock.uptimeMillis();powerState = mBroadcastedInteractiveState;}EventLog.writeEvent(EventLogTags.POWER_SCREEN_BROADCAST_SEND, 1);// 根据电源状态发送相应的广播if (powerState == INTERACTIVE_STATE_AWAKE) {sendWakeUpBroadcast(); //发送唤醒广播} else {sendGoToSleepBroadcast(); //发送睡眠广播}}//...//消息处理：发送有序广播private void sendGoToSleepBroadcast() {if (ActivityManagerNative.isSystemReady()) {// 发送广播关键API，参数解读如下：// mScreenOnIntent 是一个 Intent，包含了唤醒屏幕的信息// UserHandle.ALL 表示这个广播会发送给所有用户// mWakeUpBroadcastDone 是一个 BroadcastReceiver，用于在广播完成后接收回调// mHandler 是一个 Handler，用于处理广播完成后的回调// 0 是一个 flags，表示广播的权限// 最后的 null, null 是额外的参数，这里没有使用mContext.sendOrderedBroadcastAsUser(mScreenOffIntent, UserHandle.ALL, null,mGoToSleepBroadcastDone, mHandler, 0, null, null);} else {EventLog.writeEvent(EventLogTags.POWER_SCREEN_BROADCAST_STOP, 3, 1);sendNextBroadcast();}}//...
}

这条逻辑的处理主要是发送睡眠广播为主。接下来分析从mPolicy.goingToSleep(why);出发的灭屏回调处理流程。

3.2 PhoneWindowManager的goingToSleep方法处理灭屏回调方法

这里主要是从到PhoneWindowManager的wakingUp（policy.goingToSleep）方法，再到各层的onScreenTurnedOff方法的处理逻辑流程，从onInteractiveStateChangeFinished处开始，代码实现如下：

//Notifier
final class Notifier {private static final String TAG = "PowerManagerNotifier";private static final boolean DEBUG = false;//...public void onInteractiveStateChangeFinished(boolean interactive) {synchronized (mLock) {if (!interactive) {if (mActualPowerState != POWER_STATE_ASLEEP) {mActualPowerState = POWER_STATE_ASLEEP;mPendingGoToSleepBroadcast = true;if (mUserActivityPending) {mUserActivityPending = false;mHandler.removeMessages(MSG_USER_ACTIVITY);}mHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {int why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_USER;switch (mLastGoToSleepReason) {case PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_DEVICE_ADMIN:why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_ADMIN;break;case PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_TIMEOUT:why = WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_TIMEOUT;break;}EventLog.writeEvent(EventLogTags.POWER_SCREEN_STATE, 0, why, 0, 0);mPolicy.goingToSleep(why);mActivityManagerInternal.goingToSleep();}});updatePendingBroadcastLocked();}}}}//...
}

这里会调用到PhoneWindowManager的goingToSleep方法。代码实现如下：

//phonewindowmanager@Overridepublic void goingToSleep(int why) {EventLog.writeEvent(70000, 0);synchronized (mLock) {mAwake = false;mKeyguardDrawComplete = false;updateWakeGestureListenerLp();updateOrientationListenerLp();updateLockScreenTimeout();}if (mKeyguardDelegate != null) {mKeyguardDelegate.onScreenTurnedOff(why);}}

这里会调用到KeyguardDelegate的onScreenTurnedOff方法。代码实现如下：
 

//KeyguardDelegatepublic void onScreenTurnedOff(int why) {if (mKeyguardService != null) {mKeyguardService.onScreenTurnedOff(why);}mKeyguardState.offReason = why;mKeyguardState.screenIsOn = false;}

这里会调用到KeyguardServiceWrapper的onScreenTurnedOff方法。代码实现如下：

//wrapper@Override // Binder interfacepublic void onScreenTurnedOff(int reason) {try {mService.onScreenTurnedOff(reason);} catch (RemoteException e) {Slog.w(TAG , "Remote Exception", e);}}

这里会调用到KeyguardService的onScreenTurnedOff方法。代码实现如下：

//KeyguardService//binder@Override // Binder interfacepublic void onScreenTurnedOff(int reason) {checkPermission();mKeyguardViewMediator.onScreenTurnedOff(reason);}

这里会调用到KeyguardViewMediator的onScreenTurnedOff方法。这里才是真正的逻辑实现，代码实现如下：

//KeyguardViewMediatorpublic void onScreenTurnedOff(int why) {synchronized (this) {// 将屏幕状态设置为关闭mScreenOn = false;// 重置关键的锁屏完成等待状态resetKeyguardDonePendingLocked();// 标记未运行隐藏动画mHideAnimationRun = false;// 判断是否需要立即锁屏// 如果设置为按下电源键立即锁屏，或者设备没有设置安全措施，则立即锁屏final boolean lockImmediately =mLockPatternUtils.getPowerButtonInstantlyLocks() || !mLockPatternUtils.isSecure();// 通知屏幕已关闭notifyScreenOffLocked();// 如果存在退出安全模式的回调，执行回调并设置为nullif (mExitSecureCallback != null) {// 执行回调以通知锁屏退出的结果try {mExitSecureCallback.onKeyguardExitResult(false);} catch (RemoteException e) {// 如果远程调用失败，记录错误Slog.w(TAG, "Failed to call onKeyguardExitResult(false)", e);}mExitSecureCallback = null;// 如果锁屏没有被外部启用，隐藏锁屏if (!mExternallyEnabled) {hideLocked();}} else if (mShowing) {// 如果锁屏当前正在显示，重置锁屏状态resetStateLocked();} else if (why == WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_TIMEOUT ||(why == WindowManagerPolicy.OFF_BECAUSE_OF_USER && !lockImmediately)){// 如果屏幕是因为超时关闭，或者用户主动关闭但不需要立即锁屏，// 则计划延迟显示锁屏doKeyguardLaterLocked();} else {// 否则，立即显示锁屏doKeyguardLocked(null);}}// 通知更新监控器屏幕已关闭，并传递关闭的原因KeyguardUpdateMonitor.getInstance(mContext).dispatchScreenTurndOff(why);}

这里总结下，onScreenTurnedOff 关键逻辑解读如下：

  1. 当屏幕关闭时，这个方法会被调用。
  2. 如果设备设置为按下电源键立即锁定，或者设备没有设置安全措施（如PIN、密码、图案），则变量 lockImmediately 会被设置为 true。
  3. 根据 why 参数的值（表示屏幕关闭的原因），决定是否立即调用 doKeyguardLocked 或者延迟调用 doKeyguardLaterLocked（也会调用doKeyguardLocked ）。

接下来关于doKeyguardLocked的处理，可以参考如下文章：

Android SystemUI组件（07）锁屏KeyguardViewMediator分析

参考其第二部分2.2 即可。

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