Android 系统电话管理机制一--工厂模式和代理模式

电话管理是Android 系统支持的重要的业务之一，提供接听电话，收发短信、电话薄、网络事件监听、读取用户信息等功能。
从下到上可以分为四层：硬件驱动层、RIL daemon层、Telephony框架实现层、 PHONE应用层，下层为上层提供服务，每层之间采用不同的通讯方式交互。RIL
daemon层实现为单独的一个开机启动的进程（rild命令），通过AT命令硬件驱动层交互，Telephony JAVA框架实现层包括一个RIL抽象层，RIL抽象层中通过一个本地socket与RIL
daemon层（rild）交互，PHONE应用层通过BINDER机制与Telephony框架交互。

本文主要分析框架层相关的主要类的结构。

一 Telephony框架

Telephony框架系统类图如下图：



Telephony框架层为应用层和框架层的其它服务提供Telephony服务，提供了如下几个服务：PhoneInterfaceManager服务，是ITelephony接口的桩实现，IccSmsInterfaceManager短消息服务，是Isms接口的桩实现；IccPhoneBookInterfaceManager电话本服务，是IIccPhoneBook接口的桩实现；PhoneSubInfo提供用户信息读取服务，是IPhoneSubInfo接口的桩实现；TelephonyRegistry提供应用层的消息登记服务，是ITelephonyRegistry接口的桩实现。

应用程序通过以下几个客户端对象使用Telephony框架提供的服务。

应用程序可以在SmsManager单例对象（通过SmsManager类的getDefault函数返回SmsManager单例对象）中访问IccSmsInterfaceManager服务,用来收发短信。

通过IccProvider一个内容提供对象提供对IccPhoneBookInterfaceManager服务的访问，读取和管理电话本。

通过TelephonyManager对象提供对PhoneSubInfo、PhoneInterfaceManager、TelephonyRegistry服务的访问，TelephonyManager对象通过getSubscriberInfo函数获得PhoneSubInfo服务的远程访问代理对象。通过getITelephony函数获得PhoneInterfaceManager的远程访问代理对象。提供一个对象全局sRegistry（指向TelephonyRegistry服务的远程访问代理对象）访问TelephonyRegistry服务。

TelephonyManager通过这三个接口函数提供对外的TelephonyAPI，因此应用程序可以通过 TelephonyManager对象提供的TelephonyAPI访问这些服务，使用Telephony框架层提供的接口功能。

TelephonyManager对象本身通过Context对象调用getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE)函数返回，TelephonyManager对象是一个单例对象。

PhoneInterfaceManager服务在默认电话应用的PhoneApp对象中采用单例模式进行初始化（PhoneApp对象本身也是单例对象），和PhoneApp对象公用一个进程，PhoneInterfaceManager为框架层的其它服务提供Telephony
API 服务，并通过TelephonyManager对象（通过getITelephony函数获得ITelephony接口）为其它应用提供服务。PhoneInterfaceManager通过PhoneApp、CallManager、Phone对象实现相应功能。CallManager是一个单例对象，CallManager对象提供CALL控制以及登记通知等功能。

Phone对象是整个Telephony服务的核心，主要的Telephony服务（IccSmsInterfaceManager、IccPhoneBookInterfaceManager、PhoneSubInfo）及数据连接功能都通过具体的Phone对象提供，具体的Phone对象包括CDMAPhone、CDMALTEPhone、GSMPhone及SipPhone。

PhoneBase抽象类是这些具体Phone对象的共同的基类，本身一个Handler类，用来提供Phone接口的基实现，PhoneBase通过CommandsInterface接口与RIL
daemon层交互，实现短消息提交、数据连接控制、ICC 信息读取等Telephony基类功能。PhoneBase包含SMSDispatcher、DataConnectionTracker、IccFileHandler、IccRecords、IccCard等几个抽象类成员，并通过这些抽象类成员提供某一方面功能的基类实现。

SMSDispatcher
、DataConnectionTracker 、IccFileHandler、IccRecords抽象类也是派生自Handler类，因此都能够向RIL发送命令，接收和处理RIL发来的事件和命令应答。PhoneBase包括一个PhoneNotifier接口，Phone对象本身及内部对象可以通过PhoneNotifier接口向应用发送Telephony事件通知。

CDMAPhone、GSMPhone、CDMALTEPhone三个具体的Phone对象在默认的PhoneApp应用中调用PhoneFactory的makeDefaultPhone函数根据不同的网络模式进行单例实例化，并封装进一个统一的PhoneProxy代理对象中。

sCommandsInterface = new RIL(context, networkMode, cdmaSubscription); int phoneType = getPhoneType(networkMode); if (phoneType == Phone.PHONE_TYPE_GSM) { sProxyPhone = new PhoneProxy(new GSMPhone(context, sCommandsInterface, sPhoneNotifier)); } else if (phoneType == Phone.PHONE_TYPE_CDMA) { switch (BaseCommands.getLteOnCdmaModeStatic()) { case Phone.LTE_ON_CDMA_TRUE: sProxyPhone = new PhoneProxy(new CDMALTEPhone(context, sCommandsInterface, sPhoneNotifier)); break; case Phone.LTE_ON_CDMA_FALSE: default: sProxyPhone = new PhoneProxy(new CDMAPhone(context, sCommandsInterface, sPhoneNotifier)); break; } }

PhoneProxy内部的对象成员mActivePhone指向代理的实际Phone对象。PhoneProxy代理对象实现了Phone接口，使应用能够使用统一的PhoneProxy对象控制操作具体类型的Phone对象，而不用关心它们之间的差异（代理模式的采用），应用程序通过PhoneFactory的getDefaultPhone函数返回统一的PhoneProxy代理对象来访问不同的Phone对象。

因为Telephony框架层支持不同的网络类型的Telephony实现（CDMA、GSM），因此Telephony框架层普遍使用代理模式来对应用提供统一的服务接口。如PhoneProxy代理对象内部还封装了IccSmsInterfaceManager、IccPhoneBookInterfaceManager、PhoneSubInfo三个服务的代理对象，通过代理对象提供对这三个服务的操作控制。

public PhoneProxy(Phone phone) { mActivePhone = phone; mIccSmsInterfaceManagerProxy = new IccSmsInterfaceManagerProxy( phone.getIccSmsInterfaceManager()); mIccPhoneBookInterfaceManagerProxy = new IccPhoneBookInterfaceManagerProxy( phone.getIccPhoneBookInterfaceManager()); mPhoneSubInfoProxy = new PhoneSubInfoProxy(phone.getPhoneSubInfo()); mCommandsInterface = ((PhoneBase)mActivePhone).mCM; }

另外CommandsInterface接口的具体实现对象RIL及PhoneNotifier接口的具体实现对象DefaultPhoneNotifier也是在PhoneFactory的makeDefaultPhone中进行单例实例化。

CDMAPhone、GSMPhone对象直接派生自PhoneBase，提供Phone接口的具体实现，GSMPhone是GSM电话的JAVA框架层实现，CDMAPhone是CDMA电话的JAVA框架层实现。

CDMAPhone、GSMPhone对象实例化时除实例化基对象PhoneBase内部抽象对象（SMSDispatcher、DataConnectionTracker、IccFileHandler、IccRecords、IccCard）的具体类外，还实例化用于具体电话对象的Telephony服务（IccSmsInterfaceManager、IccPhoneBookInterfaceManager、PhoneSubInfo三个服务或者服务的派生类）。

二 GSMPhone

如下是GSMPhone对象的相关类图。



SMSDispatcher
、DataConnectionTracker 、IccFileHandler、IccRecords、IccCard等抽象类对应GSMPhone对象中的派生类分别为GsmSMSDispatcher（提供GSM模式的短消息发送和接收提交功能）、GsmDataConnectionTracker（提供GSM模式的数据连接管理功能）、SIMFileHandler（提供SIM
File处理）、SIMRecords（提供SIM信息记录功能）、SimCard（提供SIM CARD功能）；

IccSmsInterfaceManager、IccPhoneBookInterfaceManager、PhoneSubInfo服务在GSMPhone对象中实现的具体的服务类为
SimSmsInterfaceManager、 SimPhoneBookInterfaceManager及PhoneSubInfo；这些对象和服务都在CDMAPhone对象实例化进行实例化。

另外GSMPhone对象在实例化时还实例化GsmCallTracker（提供GSM模式的CALL管理）、GsmServiceStateTracker（提供GSM模式的服务状态管理）、CatService对象（提供STK服务）。

mCT = new GsmCallTracker(this); mSST = new GsmServiceStateTracker (this); mSMS = new GsmSMSDispatcher(this, mSmsStorageMonitor, mSmsUsageMonitor); mIccFileHandler = new SIMFileHandler(this); mIccRecords = new SIMRecords(this); mDataConnectionTracker = new GsmDataConnectionTracker (this); mIccCard = new SimCard(this); if (!unitTestMode) { mSimPhoneBookIntManager = new SimPhoneBookInterfaceManager(this); mSimSmsIntManager = new SimSmsInterfaceManager(this, mSMS); mSubInfo = new PhoneSubInfo(this); } mStkService = CatService.getInstance(mCM, mIccRecords, mContext, mIccFileHandler, mIccCard);

GSMCallTracker是Android的通话管理层，GsmCallTracker派生自Handler的虚拟类CallTracker；GsmServiceStateTracker派生自Handler的虚拟类ServiceStateTracker。

GsmCallTracker、GsmServiceStateTracker对象分别提供Call状态(共有IDLE,
ACTIVE, HOLDING, DIALING, ALERTING, INCOMING, WAITING, DISCONNECTED, DISCONNECTING九种状态)及ServiceState（共有STATE_IN_SERVICE、STATE_OUT_OF_SERVICE、STATE_EMERGENCY_ONLY、STATE_POWER_OFF四种状态）的跟踪和管理，能够提供向RIL层发送请求，接收和处理RIL层发来的命令响应事件及其它主动通知事件，如振铃等CALL相关事件及Service状态事件。

GsmCallTracker对象中还提供有三个GsmCall对象（派生自抽象类Call）：ringingCall（用来管理处于INCOMING和WAITING状态的通话）、foregroundCall（用来管理处于DAILING、ALERTING、ACTIVE状态的通话）、backgroundCall（用来管理HOLD的通话）。

每个GsmCall可以同时有几路connection，因此GsmCall对象内部包含一个Connection类型的ArrayList对象，用来维护每个CALL拥有的connection，一个Call最大允许有5个connections。

另外GSMCallTracker还包含一个GsmConnection类型（派生自抽象类Connection）的数组对象Connections，用来维护所有的现行的通话的列表，GSMCallTracker对象最大可维护7路通话。

GsmConnection对象中有个成员变量：GsmCall parent，这个成员变量是用来表示该connection是属于哪个Call的，一个Call可以有多个Connection，但一个Connection只能属于一个Call。

GsmServiceStateTracker对象中除了包括ServiceState状态信息外，还包括SignalStrength信号强度等信息。

GsmServiceStateTracker对象还维护GSM CELL位置信息,因此包含两个GsmCellLocation对象成员cellLoc(当前位置)
, newCellLoc( 新位置 )。

GsmCallTracker、GsmServiceStateTracker维护的状态和位置信息都通过RIL从RIL daemon获得，因此两个对象都包括一个指向RIL的CommandsInterface对象。

CatService对象实现STK服务,也是一个Handler对象,并实现AppInterface接口。CatService对象能够与RIL和STK应用交互：可以实现向RIL发送Envelop命令，以及从RIL接收STK事件,解析事件流（包括Proactive
Command），从STK应用接收命令执行结果编码后发给RIL。CatService对象采用一个RilMessageDecoder状态机解析RIL发来的STK事件流。

三 CDMAPhone

如下是CDMAPhone对象的相关类图。



SMSDispatcher
、DataConnectionTracker 、IccFileHandler、IccRecords、IccCard等抽象类对应的CDMAPhone对象中的派生类为CdmaSMSDispatcher、CdmaDataConnectionTracker、RuimFileHandler、RuimRecords、RuimCard；

IccSmsInterfaceManager、IccPhoneBookInterfaceManager、PhoneSubInfo服务在CDMAPhone对象中实现的派生类服务为
RuimSmsInterfaceManager、 RuimPhoneBookInterfaceManager及PhoneSubInfo；这些对象和服务都在CDMAPhone对象实例化进行实例化。

另外CDMAPhone对象在实例化时还实例化CdmaCallTracker、CdmaServiceStateTracker、CatService对象。以及一个EriManager对象用来加载ERI文件及管理CDMA漫游信息。

public CDMAPhone(Context context, CommandsInterface ci, PhoneNotifier notifier, boolean unitTestMode) { super(notifier, context, ci, unitTestMode); initSstIcc(); init(context, notifier); } protected void initSstIcc() { mSST = new CdmaServiceStateTracker(this); mIccRecords = new RuimRecords(this); mIccCard = new RuimCard(this, LOG_TAG, DBG); mIccFileHandler = new RuimFileHandler(this); } protected void init(Context context, PhoneNotifier notifier) { mCM.setPhoneType(Phone.PHONE_TYPE_CDMA); mCT = new CdmaCallTracker(this); mSMS = new CdmaSMSDispatcher(this, mSmsStorageMonitor, mSmsUsageMonitor); mDataConnectionTracker = new CdmaDataConnectionTracker (this); mRuimPhoneBookInterfaceManager = new RuimPhoneBookInterfaceManager(this); mRuimSmsInterfaceManager = new RuimSmsInterfaceManager(this, mSMS); mSubInfo = new PhoneSubInfo(this); mEriManager = new EriManager(this, context, EriManager.ERI_FROM_XML); mCcatService = CatService.getInstance(mCM, mIccRecords, mContext, mIccFileHandler, mIccCard);

CdmaCallTracker提供CDMA电话的通话管理功能，提供CDMA Call事件的处理，CdmaCallTracker派生自Handler的虚拟类CallTracker，用来管理CALL通话。和GsmCallTracker相同，CdmaCallTracker对象中也提供有三个CdmaCall类型的Call对象：ringingCall、foregroundCall、backgroundCall。

每个CdmaCall也包含一个Connection类型的ArrayList对象，用来维护每个CALL拥有的connection，但一个CdmaCall最大只允许有1个connection。同样CdmaCallTracker也包含一个CdmaConnection类型的数组对象Connections，用来维护所有的现行的通话的列表，但Cdma最大也只允许1路现行通话。

CdmaServiceStateTracker派生自Handler的虚拟类ServiceStateTracker，提供CdmaService状态的管理。
CdmaServiceStateTracker对象也维护CELL位置信息,因此和GsmServiceStateTracker相同包含两个CdmaCellLocation对象成员cellLoc(记录CELL当前位置)
, newCellLoc(记录CELL新的位置 )，用来记录CELL位置信息。

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