Android java层音频相关的分析与理解（四）音频外设相关

Android支持多种音频外设。所以接下来我们主要看一下音频外设在java层的主要设置流程。

1 音频外设状态

要对音频外设进行管理，所以我们必须明确当前Andorid系统支持的外设设备有哪些。当前Andorid6.0是通过一个整型变量去针对不同的音频外设进行标志与表示。任何可用的音频外设在这个整型变量中用1个二进制的标志为去表示。具体的音频表示如下：



根据以上的标志，Andorid通过设置mHeadsetState的值去表示当前设备的状态。

2 监测外设的WiredAccessoryManager



当前Android主要通过WiredAccessoryManager去监测音频外设的插入和拔出。WiredAccessoryManager开机的时候已经通过SystemServer.java间接启动并分配了一个自由的线程，一旦监测到有音频外设的操作，这线程就会进行处理。WiredAccessoryManager刚开始时通过WiredAccessoryObserver去处理外设消息。WiredAccessoryObserver启动的流程如下：



WiredAccessoryObserver启动是蛮简单的。系统服务SystemServer通过systemRunning()启动输入管理服务InputManagerService,InputManagerService在此过程中通过callback机制

启动WiredAccessoryManager并使其去读取当前的外设状态。WiredAccessoryManager是通过WiredAccessoryObserver去管理音频外设状态的，所以最后WiredAccessoryManager启动WiredAccessoryObserver并通过startObserving()去针对每种类型的硬件启动一个线程，对当前的外设状态进行判断。

 

当Android连接或者断开连接设备的时候，此时底层通过Native层回掉InputManagerService的notifySwitch从而调用WiredAccessoryManager的notifyWiredAccessoryChanged()判断得出一个新的headset状态，再根据headset的状态去设置outDevice和inDevice的值，从而通过AudioManager设置状态。

……
//根据headset状态设置outDevice和inDevice。
if (headset == BIT_HEADSET) {
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET;
inDevice = AudioManager.DEVICE_IN_WIRED_HEADSET;
} else if (headset == BIT_HEADSET_NO_MIC){
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE;
} else if (headset == BIT_LINEOUT){
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_LINE;
} else if (headset == BIT_USB_HEADSET_ANLG) {
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_ANLG_DOCK_HEADSET;
} else if (headset == BIT_USB_HEADSET_DGTL) {
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_DGTL_DOCK_HEADSET;
} else if (headset == BIT_HDMI_AUDIO) {
outDevice = AudioManager.DEVICE_OUT_HDMI;
} else {
Slog.e(TAG, "setDeviceState() invalid headset type: "+headset);
return;
}

//真正设置到底层的是通过AudioManager调用AudioService去进行设置。
if (outDevice != 0) {
mAudioManager.setWiredDeviceConnectionState(outDevice, state, "", headsetName);
}
if (inDevice != 0) {
mAudioManager.setWiredDeviceConnectionState(inDevice, state, "", headsetName);
}
……

从上面可以看出，真正进行音频外设管理的是AudioManager。而AudioManager是AudioService的管理。所以更多的设置在AudioService中进行。

3 AudioService中的音频外设管理

在AudioService中，有一个ArrayMap的变量mConnectedDevices，在其中保存着当前的存在的音频外设信息。当连接或断开连接某个设备时，都需要更新这个ArrayMap的信息。

接下来我们接着5.2所说的内容，WiredAccessoryManager通过调用AudioManager的setWiredDeviceConnectionState()去进行设置状态。而在AudioManager的中，setWiredDeviceConnectionState()是直接调用AudioService的setWiredDeviceConnectionState()去进行设置的。

所以来对AudioService的setWiredDeviceConnectionState()进行一下简单的分析。

 

AudioService的setWiredDeviceConnectionState()代码如下：

public void setWiredDeviceConnectionState(int type, int state, String address, String name,
String caller) {
synchronized (mConnectedDevices) {
……
//在这里需要去检查是否应该发送becomingNoisy的Intent。从而我们可以发现，平时我们监测拔出耳机使用的becomingNoisy是在这里开始的。
int delay = checkSendBecomingNoisyIntent(type, state);
//接下来将信息通过queueMsgUnderWakeLock交给AudioHandler去处理
queueMsgUnderWakeLock(mAudioHandler,
MSG_SET_WIRED_DEVICE_CONNECTION_STATE,
0,
0,
new WiredDeviceConnectionState(type, state, address, name, caller),
delay);
}
}

setWiredDeviceConnectionState()其实做的东西不多。第一，调用checkSendBecomingNoisyIntent()去判断是否需要发送拨出耳机的Intent。按照Andorid的设计理念，当我们拔出耳机时，需要将当前播放的音乐等等音频输出停掉，以免对周围造成不必要的影响（在这不针对这个详细说）。第二，新建一个WiredDeviceConnectionState对象，并将这个对象通过queueMsgUnderWakeLock()交给AudioHandler去处理。并且，在此过程中，需要按照队列的形式去处理。在此期间还会获取一个mAudioEventWakeLock,当handle处理完之后会release掉。

 

AudioHandler接收到发给它的信息，通过判断会调用onSetWiredDeviceConnectionState()进行进一步的处理。

 

AudioService.onSetWiredDeviceConnectionState()的关键代码如下：

private void onSetWiredDeviceConnectionState(int device, int state, String address,
String deviceName, String caller) {
……
synchronized (mConnectedDevices) {
//根据状态判断，假如当前拔下普通耳机，就会将当前音频输出到蓝牙耳机（假如有的话）
if ((state == 0) && ((device == AudioSystem.DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET) ||
(device == AudioSystem.DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE) ||
(device == AudioSystem.DEVICE_OUT_LINE))) {
setBluetoothA2dpOnInt(true);
}
……
//通过handleDeviceConnection去更新mConnectedDevices中的信息和调用AudioSystem去设置值。
if (!handleDeviceConnection(state == 1, device, address, deviceName)) {
return;
}
if (state != 0) {
……
if (!isUsb && device != AudioSystem.DEVICE_IN_WIRED_HEADSET) {
//发送Intent去通知外设状态变化
sendDeviceConnectionIntent(device, state, address, deviceName);
}
}
}

在onSetWiredDeviceConnectionState()中，其实最重要的就是进行2个操作：handleDeviceConnection()和sendDeviceConnectionIntent()。这两个操作一个负责对mConnectedDevices更新并通过AudioSystem去设置值进底层。一个发送Intent去通知音频外设的状态变化。所以，我们关注的重点应该是handleDeviceConnection()。

 

最后，我们来看一下handleDeviceConnection():
private boolean handleDeviceConnection(boolean connect, int device, String address,
String deviceName) {
……
synchronized (mConnectedDevices) {
String deviceKey = makeDeviceListKey(device, address);
//先判断当前设备是否在在mConnectedDevices保存的信息
DeviceListSpec deviceSpec = mConnectedDevices.get(deviceKey);
boolean isConnected = deviceSpec != null;
if (connect && !isConnected) {
//将相关设置通过AudioSystem设置进底层。
final int res = AudioSystem.setDeviceConnectionState(device,
AudioSystem.DEVICE_STATE_AVAILABLE, address, deviceName);
if (res != AudioSystem.AUDIO_STATUS_OK) {
return false;
}
//更新mConnectedDevices的值
mConnectedDevices.put(deviceKey, new DeviceListSpec(device, deviceName, address));
return true;
} else if (!connect && isConnected) {
AudioSystem.setDeviceConnectionState(device,
AudioSystem.DEVICE_STATE_UNAVAILABLE, address, deviceName);
// always remove even if disconnection failed
mConnectedDevices.remove(deviceKey);
return true;
}
}
return false;
}

从上面我们可以看出，handleDeviceConnection()负责处理设备的连接和断开连接。他会将设备的信息更新，并通过AudioSystem设置进底层。

 

所以一个普通外设插入的序列图（简略）如下:


总结一下音频外设的拨插处理过程：

1）   InputManagerService监听到从底层的上报的设备状态变化消息。通过WiredAccessoryManager去处理。

2）   WiredAccessoryManager判断状态并将状态变化交给AudioService处理。

3）   AudioService得到通知，根据需要判断是否发送BECOMING_NOISY相关Intent，并新列表。

4）   AudioService将处理后的状态变化通过AudioSystem交给底层去处理。