Display system in android

Экран

Небольшая подборка различных примеров для работы с экраном. На самом деле их не так часто приходится использовать в практике, но иметь общее представление бывает необходимым. Начало было положено в 2012 году, что-то могло устареть.

Настройки — Экран

Чтобы показать окно Экран из системного приложения Настройки:

Размеры экрана и его ориентация (Старый и новый способ)

Чтобы узнать размеры экрана и его ориентацию из запущенного приложения, можно воспользоваться встроенными классами Android.

Данный способ был опубликован в те времена, когда у меня был Android 2.3. Читатели подсказали, что теперь методы считаются устаревшими (API 13 и выше). Пришлось переписывать код. Впрочем, спустя некоторое время и этот код стал считаться устаревшим.

Ориентацию при помощи нового метода не узнаешь. Помните, что это размеры экрана устройства, а не экрана вашего приложения. Кроме того, в документации как-то туманно описывается точность вычислений этих размеров. Никому верить нельзя.

Плотность экрана, масштабирование шрифта и др.

Существует класс DisplayMetrics, также имеющий в своём составе свойства для экрана. Пример также пришлось переписывать после выхода Android 11 (API 30), который теперь тоже устаревший:

Вот ещё несколько способов определения размеров:

Такой же код, но с использованием дополнительной константы SCREENLAYOUT_SIZE_MASK:

На Kotlin в виде отдельной функции.

Заглянув в документацию, обнаружил, что можно обойтись без собственных констант. Они уже есть в Android. Оформил в виде отдельного метода.

Получить текущее значение яркости экрана

В настройках экрана можно установить желаемую яркость экрана при помощи ползунка, но при этом мы не знаем, сколько это в попугаях. Я открою вам секрет при помощи простого кода:

Установить яркость экрана

Если можно получить значение текущей яркости экрана, значит можно и установить яркость. Для начала нужно установить разрешение на изменение настроек в манифесте:

Для настройки яркости нужно использовать параметр System.SCREEN_BRIGHTNESS. Добавим на форму кнопку, метку и ползунок. Код для установки яркости:

Проверил старый пример времён Android 2.2 на эмуляторе с Android 10. Правила ужесточились. Теперь разрешение на изменение системных настроек выдаются только системным программам. Пока ещё есть лазейка, которой и воспользуемся. Новый пример написан на Kotlin. Добавим в манифест немного модифицированное разрешение.

Далее программа должна проверить возможность изменять системные настройки через метод canWrite(). Если такая возможность есть, то запрашиваем разрешение. Появится специальное окно, в котором пользователь должен подтвердить своё решение через переключатель. После этого нужно заново запустить программу, чтобы ползунок стал доступен. Теперь можете менять настройки.

Настраиваем яркость экрана в своём приложении

Существует возможность переопределить яркость экрана в пределах своего приложения. Я не смог придумать, где можно найти практическое применение, но вдруг вам пригодится. Для управления яркостью экрана воспользуемся элементом SeekBar.

За яркость экрана отвечает свойство LayoutParams.screenBrightness:

Интересно, что когда выводил ползунок в значение 0, то эмулятор зависал с экраном блокировки. Вам следует учесть эту ситуацию и добавить условие:

Опять столкнулся с проблемой. Пример работал на старых устройствах, а на некоторых устройства не работает. Но за эти годы мне ни разу не пришлось использовать этот способ, поэтому даже не стал искать причину. И кстати, ошибка со значением 0 уже не возникает (возможно из-за того, что сам пример не работает как раньше).

Определение поддерживаемых экранных размеров в манифесте

Не всегда предоставляется возможным написать приложение для всех возможных типов экранов. Вы можете использовать тег в манифесте, чтобы указать, на устройствах с какими экранами может работать ваша программа.

В данном примере приводится поддержка нормальных и больших экранов. Маленьким экраном можно назвать любой дисплей с разрешением меньше, чем HVGA. Под большим экраном подразумевается такой, который значительно больше, чем у смартфона (например, у планшетов). Экран нормальных размеров имеет большинство смартфонов.

Атрибут anyDensity говорит о том, каким образом ваше приложение будет масштабироваться при отображении на устройствах с разной плотностью пикселов. Если вы учитываете это свойство экрана в своем интерфейсе, установите этому атрибуту значение true. При значении false Android будет использовать режим совместимости, пытаясь корректно масштабировать пользовательский интерфейс приложения. Как правило, это снижает качество изображения и приводит к артефактам при масштабировании. Для приложений, собранных с помощью SDK с API level 4 и выше, этот атрибут по умолчанию имеет значение true.

Размеры картинок для фона экрана

Если вы используете изображение в качестве фона, то нет смысла выводить очень большую картинку на устройстве с маленьким экраном. Можно подготовить разные размеры.

res/drawable-ldpi — 240×320
res/drawable-mdpi — 320×480
res/drawable-hdpi — 480×800
res/drawable-xhdpi — 640×960
res/drawable-xxhdpi — 960×1440
res/drawable-tvdpi — 1.33 * mdpi

Источник

Как работает SystemUI в Android

В этой статье я разберу архитектуру и принцип работы основного приложения Android — SystemUI. Меня заинтересовала эта тема, потому что мне интересно, как устроена система, которой пользуется такое огромное количество пользователей и для которой ежедневно выкатываются тысячи приложений в Google Play или просто на просторы интернета. Помимо этого меня интересует вопрос информационной безопасности Android и создаваемых под него приложений.

В системе Android, SystemUI — это приложение, путь к исходному коду которого находится в platform_frameworks_base/packages/SystemUI/, на девайсе оно находится в system/priv-app/-SystemUI.

priv-app — это каталог, где хранятся привилегированные приложения. К слову, по пути system/app лежат предустановленные приложения, а обычные приложения, которые мы устанавливаем на свой девайс самостоятельно, хранятся в data/app.

Тут сразу возникает вопрос: почему нельзя засунуть все предустановленные и привилегированные приложения в один каталог, зачем нужно это разделение?

Дело в том, что некоторые приложения более системные, чем другие:) И это разделение необходимо для того чтобы уменьшить покрытие эксплойтами системных приложений, для получения доступа к защищенным операциям. Можно создавать приложение, которое будет иметь специальный ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM и в системе получит больше прав, однако apk файл с таким разрешением будет помещен в раздел system.

Итак, SystemUI — это apk-файл, который по сути своей обычное приложение. Однако, если посмотреть на сложное устройство SystemUI, перестает казаться, что это всего лишь простое приложение, верно?

Данное приложение выполняет весьма важные функции:

Запуск SystemUI

Как я и говорила выше, SystemUI не похож на обычное приложение, так что его запуск не сопровождается запуском активности, как это происходит у большинства приложений. SystemUI — это глобальный пользовательский интерфейс, который запускается во время процесса загрузки системы и не может быть завершен.

Если мы залезем в SystemServer, который является одним из двух столпов в мире Android (второй — Zygote, но об этом я расскажу как-нибудь в другой раз), то мы можешь найти место, где стартует SystemUI при загрузке системы.

Тут мы видим как запускается сервис SystemUI с помощью непубличного API startServiceAsUser. Если бы вы захотели использовать это, то вам пришлось бы обратиться к рефлексии. Но если вы решите использовать reflection API в Android — подумайте несколько раз, стоит ли это того. Подумайте раз сто:)

Итак, тут создается отдельный процесс для приложения и по факту каждый раздел SystemUI является отдельным сервисом или независимым модулем.

Метод start() вызывается для запуска каждой службы, которые перечислены ниже.

Регулирование громкости

Мы регулярно пользуемся кнопками громкости на своих устройствах, но не задумываемся какие процессы должны произойти в системе для того чтобы мы могли прибавить или убавить звук. Операция кажется довольно простой на словах, но если заглянуть в VolumeUI, который находится в подпапке SystenUI/volume, в разных режимах интерфейс имеет свою вариацию.

Я уже говорила о том, что сервисы SystemUI запускаются методом start(). Если мы посмотрим на класс VolumeUI, то он тоже наследуется от SystemUI.

Тут мы видим что с помощью mEnabled мы определяем, следует ли нам показывать панель с настройкой звука. И судя по VolumeDialogComponent, VolumeUI отображает звуковую панель в виде диалога. Но все действия относительно нажатия на клавиши громкости обрабатываются в PhoneWindow.

Насколько мы видим, KEYCODE_VOLUME_UP (+) не обрабатывается и перейдет в обработку KEYCODE_VOLUME_DOWN (-). И в обоих событиях, как в onKeyDown, так и в onKeyUp вызывается метод dispatchVolumeButtonEventAsSystemService.

Итак, тут у нас вызывается метод adjustVolume, для того чтобы мы могли проверить наш direction, которому будет присвоен параметр события.

В итоге когда мы доберемся до AudioService, где будет вызван sendVolumeUpdate, где помимо вызова метода postVolumeChanged, будет установлен интерфейс HDMI.

RingtonePlayer

RingtonePlayer в Android выполняет роль проигрывателя. Он так же наследуется от SystemUI и в методе start() мы видим:

Здесь у нас устанавливается mCallback, который по сути является экземпляром IRingtonePlayer.

В итоге можно управлять RingtonePlayerService с помощью Binder для воспроизведения звуковых файлов.

PowerUI

PowerUI отвечает за управление питанием и уведомлениями. Аналогично наследуется от SystemUI и имеет метод start().

Как мы видим из приведенного выше кода, происодит подписка на изменения Settings.Global.LOW_POWER_MODE_TRIGGER_LEVEL, а после — вызов mReceiver.init().

Тут регистрируется широковещательный приемник, с помощью которого происходит отслеживание изменений.

Задачи

Recents — это основная и часто используемая функция в мобильных устройствах на базе Android.

Главные функции:

• Отображение всех задач
• Переключение между задачами
• Удаление задач

Помимо этого Recents так же наследуется от SystemUI. В RecentsActivity происходит создание и обновление последних задач, чтобы мы могли увидеть их на нашем экране.

А в с помощью RecentTaskInfo мы можем получить информацию о конкретной задаче.

Вообще, запущенные задачи можно вынести в отдельную тему. Я изучила ее со всех сторон, так как хотела размывать экран приложения перед переходом приложения в background, чтобы в RecentsTask отображалась нечитаемая версия снапшота. Однако, проблема заключается в том, что снапшот приложения берется раньше, чем вызывается onPause(). Эту проблему можно решить несколькими способами. Либо выставлять флаг, чтобы система просто скрывала содержимое экрана с помощью

О чем я говорила в предыдущей статье, посвященной как раз снапшотам.

Можно вообще сделать так, чтобы конкретная activity приложения не отображалось в задачах, проставив в манифесте

Либо можно воспользоваться хитростью с помощью

Можно задать основной активности выше приведенный флаг excludeFromRecents = true, для того чтобы ее экран отсутствовал в запущенных задачах, но во время загрузки приложения запустить отдельную задачу, которая будет показывать либо размытый скриншот с основной активности, либо любое другое изображение. Более подробно, как это можно сделать описано в официальной документации на примере Google Drive.

Экран блокировки

Keyguard уже посложнее всех вышеприведенных модулей. Он представляет из себя сервис, который запускается в SystemUI, а управляется при помощи KeyguardViewMediator.

Однако на самом деле KeyguardService самостоятельно не работает с интерфейсом экрана блокировки, он лишь передает информацию в модуль StatusBar, где уже и производятся действия относительно визуального вида экрана и отображения информации.

Панель уведомлений

SystemBars имеет довольно сложное устройство и структуру. Его работа разделяется на два этапа:

1. Инициализация SystemBars
2. Отображение уведомлений

Если посмотреть на запуск SystemBars

То мы видим ссылку на ресурс из которого читается имя класса и создается его экземпляр.

Таким образом мы видим что тут вызывается StatusBar, который будет работать с выводом уведомлений и UI.

Я думаю никто и не сомневался в том, что Android устроен очень сложно и заключает в себе много хитростей, которые описаны в огромном количестве строчек кода. SystemUI является одной из самых важных частей этой системы и мне понравилось изучать ее. Из-за того что материала на эту тему очень мало, если вы заметите какие-либо ошибки, прошу исправить меня.

Источник

Android UI thread

Большая часть кода Android приложения работает в контексте компонент, таких как Activity, Service, ContentProvider или BroadcastReceiver. Рассмотрим, как в системе Android организованно взаимодействие этих компонент с потоками.

При запуске приложения система выполняет ряд операций: создаёт процесс ОС с именем, совпадающим с наименованием пакета приложения, присваивает созданному процессу уникальный идентификатор пользователя, который по сути является именем пользователя в ОС Linux. Затем система запускает Dalvik VM где создаётся главный поток приложения, называемый также «поток пользовательского интерфейса (UI thread)». В этом потоке выполняются все четыре компонента Android приложения: Activity, Service, ContentProvider, BroadcastReceiver. Выполнение кода в потоке пользовательского интерфейса организованно посредством «цикла обработки событий» и очереди сообщений.

Рассмотрим взаимодействие системы Android с компонентами приложения.

Activity. Когда пользователь выбирает пункт меню или нажимает на экранную кнопку, система оформит это действие как сообщение (Message) и поместит его в очередь потока пользовательского интерфейса (UI thread).

Service. Исходя из наименования, многие ошибочно полагают, что служба (Service) работает в отдельном потоке (Thread). На самом деле, служба работает так же, как Activity в потоке пользовательского интерфейса. При запуске локальной службы командой startService, новое сообщение помещается в очередь основного потока, который выпонит код сервиса.

BroadcastReceiver. При создании широковещательного сообщения система помещает его в очередь главного потока приложения. Главный поток позднее загрузит код BroadcastReceiver который зарегистрирован для данного типа сообщения, и начнёт его выполнение.

ContentProvider. Вызов локального ContentProvider немного отличается. ContentProvider также выполняется в основном потоке но его вызов является синхронным и для запуска кода ContentProvider не использует очередь сообщений.

Исходя из вышесказанного можно заметить, что если главный поток в данный момент обрабатывает пользовательский ввод или выполняет иное действие, выполнение кода, полученного в новом сообщении, начнётся только после завершения текущей операции. Если какая либо операция в одном из компонентов потребует значительного времени выполнения, пользователь столкнётся или с анимацией с рывками, или с неотзывчивыми элементами интерфейса или с сообщением системы «Приложение не отвечает» (ANR).

Для решения данной проблемы используется парадигма параллельного программирования. В Java для её реализации используется понятие потока выполнения (Thread).

Thread: поток, поток выполнения, иногда ещё упоминается как нить, можно рассматривать как отдельную задачу, в которой выполняется независимый набор инструкций. Если в вашей системе только один процессор то потоки выполняются поочередно (но быстрое переключение системы между ними создает впечатление параллельной или одновременной работы). На диаграмме показано приложение, которое имеет три потока выполнения:

Но, к сожалению, для взаимодействия с пользователем, от потока мало пользы. На самом деле, если вы внимательно посмотрите на диаграмму выше, вы поймёте, что как только поток выполнить все входящие в него инструкции он останавливается и перестаёт отслеживать действия пользователя. Чтобы избежать этого, нужно в наборе инструкций реализовать бесконечный цикл. Но возникает проблема как выполнить некое действие, например отобразить что-то на экране из другого потока, иными словами как вклиниться в бесконечный цикл. Для этого в Android можно использовать Android Message System. Она состоит из следующих частей:

Looper: который ещё иногда ещё называют «цикл обработки событий» используется для реализации бесконечного цикла который может получать задания используется. Класс Looper позволяет подготовить Thread для обработки повторяющихся действий. Такой Thread, как показано на рисунке ниже, часто называют Looper Thread. Главный поток Android на самом деле Looper Thread. Looper уникальны для каждого потока, это реализованно в виде шаблона проектирования TLS или Thread Local Storage (любопытные могут посмотреть на класс ThreadLocal в Java документации или Android).

Message: сообщение представляет собой контейнер для набора инструкций которые будут выполнены в другом потоке.

Handler: данный класс обеспечивает взаимодействие с Looper Thread. Именно с помощью Handler можно будет отправить Message с реализованным Runnable в Looper, которая будет выполнена (сразу или в заданное время) потоком с которым связан Handler. Код ниже иллюстрирует использование Handler. Этот код создаёт Activity которая завершиться через определённый период времени.

HandlerThread: написание кода потока реализующего Looper может оказаться не простой задачей, чтобы не повторять одни и те же ошибки система Android включает в себя класс HandlerThread. Вопреки названию этот класс не занимается связью Handler и Looper.

Практическую реализацию данного подхода можно изучить на примере кода класса IntentService, данный класс хорошо подходит для выполнения асинхронных сетевых или иных запросов, так как он может принимать задания одно за другим, не дожидаясь полной обработки текущего, и завершает свою работу самостоятельно.

Выполнение операций в отдельном потоке, не означает, что вы можете делать все что угодно, не влияя на производительность системы. Никогда не забывайте, что написанный вами код работает на машинах, как правило, не очень мощных. Поэтому всегда стоит использовать возможности предоставляемые системой для оптимизации.

Подготовлено на основе материалов AndroidDevBlog

Источник