Android-Android5.1屏幕固定功能（screen pinning）分析

一、设置中开启屏幕固定：
此功能在设置-安全中开启，不清楚以往的版本中是否支持就有已经有了此功能，但是Android4.4设置中到时没有发现此项。在Android 5.0发现了此项设置。刚一看到此项设置，就心想：“这是什么鬼！”。设置中的代码在SecuritySettings.java和ScreenPinningSettings.java中，代码量不多，Preference XML文件是security_settings_misc.xml:

if (Settings.System.getInt(getContentResolver(),
Settings.System.LOCK_TO_APP_ENABLED, 0) != 0) {
root.findPreference(KEY_SCREEN_PINNING).setSummary(
getResources().getString(R.string.switch_on_text));
}

看到上面代码后，到\android5.1\frameworks\base\core\java\android\provider\Settings.java找到了LOCK_TO_APP_ENABLED，然后就发现这货被hide了，意思就说，在独立应用中是不能去设置此项的值的：

/**
* Whether lock-to-app will be triggered by long-press on recents.
* @hide
*/
public static final String LOCK_TO_APP_ENABLED = "lock_to_app_enabled";

之后，本想查看下这货是怎么写进数据库的，纵所周知，provider settings里面的东西一般都会写进数据库，而settings.db的文件是这里被创建的：

\android5.1\frameworks\base\packages\SettingsProvider\src\com\android\providers\settings\DatabaseHelper.java

按照介个意思，我想应该是会在这里写进数据库啊，然后就在DatabaseHelper.java搜索LOCK_TO_APP_ENABLED,但是没有找到，只能说，它不是在这里写进数据库的，无奈之下，再度查看ScreenPinningSettings.java中的相关代码：

private void setLockToAppEnabled(boolean isEnabled) {
Settings.System.putInt(getContentResolver(), Settings.System.LOCK_TO_APP_ENABLED,
isEnabled ? 1 : 0);
}

Settings.System.putInt()方法有如下描述：

/**
* Convenience function for updating a single settings value as an
* integer. This will either create a new entry in the table if the
* given name does not exist, or modify the value of the existing row
* with that name.  Note that internally setting values are always
* stored as strings, so this function converts the given value to a
* string before storing it.
*
* @param cr The ContentResolver to access.
* @param name The name of the setting to modify.
* @param value The new value for the setting.
* @return true if the value was set, false on database errors
*/
public static boolean putInt(ContentResolver cr, String name, int value) {
return putIntForUser(cr, name, value, UserHandle.myUserId());
}

由此推断，settings.db数据库system table中本没有lock_to_app_enabled此项，而在开启screen pinning后，会向此表中写入lock_to_app_enabled的数据：


settings.db 在手机中的位置：/data/data/com.android.providers.settings/database/settings.db (需要root)。

二、屏幕固定开启后视图的显示：
在Android5.1
-Recents分析 中曾提到过screen pinning。从代码上看，screen pinning和 Recents绑定到了一块，效果图大致是这样的：




(图1)
意思就说，在显示Recents的时候，如果screen pinning在设置中已开启，那么在Recents 视图中最上面的app 缩略图的右下角会有个图标。点击图标以后会出现如下提示界面：




（图2）
此时点击“知道了”就会固定到Recents中显示的对应应用界面。通过Android5.1 -Recents分析 可知图1中的提示图标是在TaskView,其ID为lock_to_app_fab。既然响应点击事件，就可以在TaskView.java中直接找到onClick()方法：

@Override
public void onClick(final View v) {
final TaskView tv = this;
final boolean delayViewClick = (v != this) && (v != mActionButtonView);
if (delayViewClick) {
// We purposely post the handler delayed to allow for the touch feedback to draw
postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
if (Constants.DebugFlags.App.EnableTaskFiltering && v == mHeaderView.mApplicationIcon) {
if (mCb != null) {
mCb.onTaskViewAppIconClicked(tv);
}
} else if (v == mHeaderView.mDismissButton) {
dismissTask();
}
}
}, 125);
} else {
if (v == mActionButtonView) {
// Reset the translation of the action button before we animate it out
mActionButtonView.setTranslationZ(0f);
}
if (mCb != null) {
mCb.onTaskViewClicked(tv, tv.getTask(), (v == mActionButtonView));
}
}
}

其中mActionButtonView就是响应点击事件的view。图2显示的view的布局为：screen_pinning_request_text_area.xml,其中Button
ID:screen_pinning_ok_button就是图2中显示的“知道了”。这部分view 在ScreenPinningRequest.java中被inflate。

private void inflateView(boolean isLandscape) {
// We only want this landscape orientation on <600dp, so rather than handle
// resource overlay for -land and -sw600dp-land, just inflate this
// other view for this single case.
mLayout = (ViewGroup) View.inflate(getContext(), isLandscape
? R.layout.screen_pinning_request_land_phone : R.layout.screen_pinning_request,
null);
// Catch touches so they don't trigger cancel/activate, like outside does.
mLayout.setClickable(true);
...
...
}

inflate视图，但是图2中中view是如何显示出来的呢？源码中是通过callback一层层的回调来实现的，前面提到过图1中的view是在TaskView中，TaskView有内部接口，在响应了view的onClick方法以后会调用TaskView类内部的callback：

if (mCb != null) {
mCb.onTaskViewClicked(tv, tv.getTask(), (v == mActionButtonView));
}

而TaskStackView视图包含TaskView视图，并实现了TaskView内部的callback，并在此调用自己的callback:

@Override
public void onTaskViewClicked(TaskView tv, Task task, boolean lockToTask) {
// Cancel any doze triggers
mUIDozeTrigger.stopDozing();
if (mCb != null) {
mCb.onTaskViewClicked(this, tv, mStack, task, lockToTask);
}
}

而RecentsView视图又包含TaskStackView视图，并实现TaskStackView的接口，RecentsView在此调用自己callback(onScreenPinningRequest):

@Override
public void onTaskViewClicked(final TaskStackView stackView, final TaskView tv,
final TaskStack stack, final Task task, final boolean lockToTask) {
// Notify any callbacks of the launching of a new task
if (mCb != null) {
mCb.onTaskViewClicked();
}
...
if (lockToTask) {
animStartedListener = new ActivityOptions.OnAnimationStartedListener() {
boolean mTriggered = false;
@Override
public void onAnimationStarted() {
if (!mTriggered) {
postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mCb.onScreenPinningRequest();
}
}, 350);
mTriggered = true;
}
}
};
}
...

}

到这里，callback回调还没有完，RecentsView的 RecentsViewCallbacks 接口被RecentsActivity实现:

@Override
public void onScreenPinningRequest() {
if (mStatusBar != null) {
mStatusBar.showScreenPinningRequest(false);
}
}

直到这里callback回调才算基本结束，mStatusBar是PhoneStatusBar类的实例对象,其showScreenPinningRequest方法：

public void showScreenPinningRequest(boolean allowCancel) {
mScreenPinningRequest.showPrompt(allowCancel);
}

ScreenPinningRequest.java的showPrompt()方法：

public void showPrompt(boolean allowCancel) {
clearPrompt();
mRequestWindow = new RequestWindowView(mContext, allowCancel);
mRequestWindow.setSystemUiVisibility(View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE);
// show the confirmation
WindowManager.LayoutParams lp = getWindowLayoutParams();
mWindowManager.addView(mRequestWindow, lp);
}

到这里，图2中的视图在响应了图1视图中的onClick事件以后就显示出来了。

三、屏幕固定实现的功能：
经过上面的分析可知，最终响应Button-screen_pinning_ok_button来实现屏幕固定的功能，代码自然在ScreenPinningRequest.java中:

@Override
public void onClick(View v) {
if (v.getId() == R.id.screen_pinning_ok_button || mRequestWindow == v) {
try {
ActivityManagerNative.getDefault().startLockTaskModeOnCurrent();
} catch (RemoteException e) {}
}
clearPrompt();
}

其中ActivityManagerNative.getDefault() 相当于 ActivityManagerService，所以直接在ActivityManagerService.java中查找startLockTaskModeOnCurrent()方法：

@Override
public void startLockTaskModeOnCurrent() throws RemoteException {
enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_ACTIVITY_STACKS,
"startLockTaskModeOnCurrent");
long ident = Binder.clearCallingIdentity();
try {
ActivityRecord r = null;
synchronized (this) {
r = mStackSupervisor.topRunningActivityLocked();
}
startLockTaskMode(r.task);
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}
void startLockTaskMode(TaskRecord task) {
final String pkg;
synchronized (this) {
pkg = task.intent.getComponent().getPackageName();
}
boolean isSystemInitiated = Binder.getCallingUid() == Process.SYSTEM_UID;
if (!isSystemInitiated && !isLockTaskAuthorized(pkg)) {
StatusBarManagerInternal statusBarManager = LocalServices.getService(
StatusBarManagerInternal.class);
if (statusBarManager != null) {
statusBarManager.showScreenPinningRequest();
}
return;
}
long ident = Binder.clearCallingIdentity();
try {
synchronized (this) {
// Since we lost lock on task, make sure it is still there.
task = mStackSupervisor.anyTaskForIdLocked(task.taskId);
if (task != null) {
if (!isSystemInitiated
&& ((mStackSupervisor.getFocusedStack() == null)
|| (task != mStackSupervisor.getFocusedStack().topTask()))) {
throw new IllegalArgumentException("Invalid task, not in foreground");
}
mStackSupervisor.setLockTaskModeLocked(task, !isSystemInitiated,
"startLockTask");
}
}
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}

从代码中可看出，此功能的实现都管理activity 的stack 和 task。锁住stack 和 task 不让新的进来，就达到屏幕固定的目的，因为在这种情况下，不能为其他的activity准备stack和task。而取消此模式，有其对应的方法：

@Override
public void stopLockTaskModeOnCurrent() throws RemoteException {
enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_ACTIVITY_STACKS,
"stopLockTaskModeOnCurrent");
long ident = Binder.clearCallingIdentity();
try {
stopLockTaskMode();
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}

四、在独立应用中屏幕固定模式又会怎样：
首先，此功能是否支持在第三方应用里面实现呢？也许会考虑使用ActivityManager am = (ActivityManager) getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)
来看看是否有相关的方法，但是ActivityManager.java中的相关接口都是hide的，不能被第三方应用使用：

/**
* @hide
*/
public void startLockTaskMode(int taskId) {
try {
ActivityManagerNative.getDefault().startLockTaskMode(taskId);
} catch (RemoteException e) {
}
}
/**
* @hide
*/
public void stopLockTaskMode() {
try {
ActivityManagerNative.getDefault().stopLockTaskMode();
} catch (RemoteException e) {
}
}

虽然ActivityManager类不让使用，但是Activity.java中却提供了相关方法（需要API>=21）:

public void startLockTask() {
try {
ActivityManagerNative.getDefault().startLockTaskMode(mToken);
} catch (RemoteException e) {
}
}

public void stopLockTask() {
try {
ActivityManagerNative.getDefault().stopLockTaskMode();
} catch (RemoteException e) {
}
}

于是在模拟器上测试了一下：





这么看来，此功能算是支持第三方应用开启，并且还提供了一个放来来判断系统是否处于此模式：

/**
* Return whether currently in lock task mode.  When in this mode
* no new tasks can be created or switched to.
*
* @see Activity#startLockTask()
*/
public boolean isInLockTaskMode() {
try {
return ActivityManagerNative.getDefault().isInLockTaskMode();
} catch (RemoteException e) {
return false;
}
}

而这也带来了思考的问题，当在设置中开启屏幕固定功能，并在Recents上固定某个应用的界面，那么这个应用的界面在onResume的时候是否需要使用isInLockTaskMode来做判断，从而做相应的处理? 这个就要看情况而定吧，我用自己前面瞎写的手电筒应用做测试，如果开启此模式，手电筒会出问题，这个跟我实现手电筒的代码有关系。
问题又来了，在第三方应用中开启屏幕固定功能，提示界面又是如何显示出来的呢？这个就要回到前面提到的PhoneStatusBar.java,前面在Recents界面固定某个应用的界面是RecentsActivity中实现RecentsView内部接口并调用了PhoneStatusBar类中的showScreenPinningRequest(boolean allowCancel)方法。但是PhoneStatusBar类中还重写了一个父类的方法showScreenPinningRequest()。应用独立开启屏幕固定功能就会调用此方法：

@Override
public void showScreenPinningRequest() {
if (mKeyguardMonitor.isShowing()) {
// Don't allow apps to trigger this from keyguard.
return;
}
// Show screen pinning request, since this comes from an app, show 'no thanks', button.
showScreenPinningRequest(true);
}