Android11 Settings启动流程，Android 11 Settings启动流程解析

摘要：Android 11的Settings启动流程包括用户启动Settings应用、系统调用相关组件、加载配置和界面、执行用户操作等步骤。该流程涉及系统底层组件的初始化、用户界面的渲染以及用户操作的响应。整体流程优化可提高启动速度，提升用户体验。

一、系统设置首页(一级菜单)：

1、Settings

之所以要在此定义空的Activity，是为了外部应用能直接跳转到XX_SettingsActivity界面，因为如果只是fragment的话，外部是没法跳转到fragment界面的，跳转到XX_SettingsActivity时，会执行其父类SettingsActivity.java中的方法，并根据XX_SettingsActivity在清单文件中的注册信息， 它的meta-data的值，找到XX_SettingsActivity对应的fragment(XX_Settings)，显示出fragment界面，实现借壳。

2、AndroidManifest.xml

Settings主界面Activity使用的是Settings.java，子界面Activity使用的是SubSettings.java，Settings与SubSetting中的内部类都是空Activity（没有重写七大生命周期方法），都继承于SettingsActivity.

从AndroidManifest.xml文件中得知主页面是.homepage.SettingsHomepageActivity。

以WifiSettings为例

3、SettingsHomepageActivity

①onCreate

②showFragment

封装方法中进行了加载fragment的实现

4、TopLevelSettings

TopLevelSettings继承自抽象类DashboardFragment, 实现抽象方法getPreferenceScreenResId()并返回preference的配置文件即可完成静态配置。

TopLevelSettings类中还有一个比较重要的就是在onAttach()方法中调用了父类DashboardFragment的onAttach()方法，这个方法主要是加载preference controllers。

5、top_level_settings.xml

主标签是一个标签，里有多个标签。每个标签对应设置首页的每一个设置项。

5、DashboardFragment

①onCreatePreferences

②refreshAllPreferences

③displayResourceTiles

addPreferencesFromResource方法是将preferenceScreen下所有Preference添加到ArrayList中，然后再根据此集合构建生成PreferenceGroupAdapter，最后将此adapter设置到listview中，完成数据绑定，从而完成界面加载。

④refreshDashboardTiles

⑤onAttach

    @Override
    public void onAttach(Context context) {
        super.onAttach(context);
        mSuppressInjectedTileKeys = Arrays.asList(context.getResources().getStringArray(
                R.array.config_suppress_injected_tile_keys));
        mDashboardFeatureProvider = FeatureFactory.getFactory(context).
                getDashboardFeatureProvider(context);
        // Load preference controllers from code
        //从代码加载首选项控制器
        final List controllersFromCode =
                createPreferenceControllers(context);
        // Load preference controllers from xml definition
        //从 xml 定义加载首选项控制器
        final List controllersFromXml = PreferenceControllerListHelper
                .getPreferenceControllersFromXml(context, getPreferenceScreenResId());
        // Filter xml-based controllers in case a similar controller is created from code already.
        //过滤基于 xml 的控制器，以防已经从代码创建了类似的控制器。
        final List uniqueControllerFromXml =
                PreferenceControllerListHelper.filterControllers(
                        controllersFromXml, controllersFromCode);
        // Add unique controllers to list.
        //将唯一的控制器添加到列表中
        if (controllersFromCode != null) {
            mControllers.addAll(controllersFromCode);
        }
        mControllers.addAll(uniqueControllerFromXml);
        // And wire up with lifecycle.
        //并与生命周期联系起来。
        final Lifecycle lifecycle = getSettingsLifecycle();
        uniqueControllerFromXml.forEach(controller -> {
            if (controller instanceof LifecycleObserver) {
                lifecycle.addObserver((LifecycleObserver) controller);
            }
        });
        // Set metrics category for BasePreferenceController.
        //为 BasePreferenceController 设置指标类别。
        final int metricCategory = getMetricsCategory();
        mControllers.forEach(controller -> {
            if (controller instanceof BasePreferenceController) {
                ((BasePreferenceController) controller).setMetricsCategory(metricCategory);
            }
        });
        mPlaceholderPreferenceController =
                new DashboardTilePlaceholderPreferenceController(context);
        mControllers.add(mPlaceholderPreferenceController);
        for (AbstractPreferenceController controller : mControllers) {
            addPreferenceController(controller);
        }
    }

二、系统设置二级菜单实现

1、SubSettings

系统设置的二级菜单界面Activity是SubSettings类，SubSettings类虽然是一个Activity但是它是一个空的Activity，它不继承Activity7大生命周期。

2、SettingsActivity

①onCreate

布局文件：settings_main_prefs

启动Fragment

②getMetaData

以WifiSettingsActivity为例

③getIntent

④getStartingFragmentClass

⑤launchSettingFragment

⑥switchToFragment

3、settings_main_prefs.xml

布局文件由和和标签组成，标签默认是隐藏的。根据标签的id可以判断这个标签就是二级菜单栏的主界面内容。

 三、加载默认亮度

1、top_level_settings.xml

2、AndroidManifest.xml

3、DisplaySettings

①getPreferenceScreenResId

②buildPreferenceControllers

4、display_settings.xml

5、AutoBrightnessPreferenceController

6、BrightnessLevelPreferenceController

①getCurrentBrightness

②convertLinearToGammaFloat

7、 vendor\XXX\trunk\etc\settings-config.xml

8、/data/system/users/0/settings_system.xml

四、字体调节

1、display_settings

2、FontSizePreferenceController

3、ToggleFontSizePreferenceFragment

4、values-zh-rCN/arrays.xml

5、arrays.xml

6、\vendor\XXX\trunk\etc\settings-config.xml

五、屏幕超时

1、TimeoutPreferenceController

2、arrays.xml

3、\vendor\XXX\trunk\etc\settings-config.xml

六，显示实时电量

1、top_level_settings.xml

2、AndroidManifest.xml

3、TopLevelBatteryPreferenceController

配置项中配置了TopLevelBatteryPreferenceController控制器，它继承自AbstractPreferenceController，这个抽象类用于对所有菜单项进行统一管理（例如展示或隐藏，监听点击事件等）。

public class TopLevelBatteryPreferenceController extends BasePreferenceController implements
        LifecycleObserver, OnStart, OnStop {
    // 电量改变广播
    private final BatteryBroadcastReceiver mBatteryBroadcastReceiver;
    // 当前配置项
    private Preference mPreference;
    // 电量信息
    private BatteryInfo mBatteryInfo;
    //初始化电量改变广播
    public TopLevelBatteryPreferenceController(Context context, String preferenceKey) {
        super(context, preferenceKey);
        mBatteryBroadcastReceiver = new BatteryBroadcastReceiver(mContext);
        mBatteryBroadcastReceiver.setBatteryChangedListener(type -> {
            BatteryInfo.getBatteryInfo(mContext, info -> {
                mBatteryInfo = info;
                updateState(mPreference);
            }, true /* shortString */);
        });
    }
    // 控制该项是否可用
    @Override
    public int getAvailabilityStatus() {
        return mContext.getResources().getBoolean(R.bool.config_show_top_level_battery)
                ? AVAILABLE : UNSUPPORTED_ON_DEVICE;
    }
    @Override
    public void displayPreference(PreferenceScreen screen) {
        super.displayPreference(screen);
        // 获取当前的配置项
        mPreference = screen.findPreference(getPreferenceKey());
    }
    @Override
    public void onStart() {
        // 注册广播
        mBatteryBroadcastReceiver.register();
    }
    @Override
    public void onStop() {
        // 取消注册广播
        mBatteryBroadcastReceiver.unRegister();
    }
    @Override
    public CharSequence getSummary() {
        // 返回电量概览
        return getDashboardLabel(mContext, mBatteryInfo);
    }
    // 获取电量信息
    static CharSequence getDashboardLabel(Context context, BatteryInfo info) {
        if (info == null || context == null) {
            return null;
        }
        CharSequence label;
        if (!info.discharging && info.chargeLabel != null) {
            label = info.chargeLabel;
        } else if (info.remainingLabel == null) {
            label = info.batteryPercentString;
        } else {
            label = context.getString(R.string.power_remaining_settings_home_page,
                    info.batteryPercentString,
                    info.remainingLabel);
        }
        return label;
    }
}

4、总结

1. 在构造方法中初始化电量改变广播
2. 在onStart()和onStop()中注册和取消注册广播
3. 一旦收到电量改变广播，则把电量信息保存在mBatteryInfo中
4. 然后执行updateState()，该方法会调用getSummary()把信息设置给当前配置项
5. getSummary()中将mBatteryInfo保存的电量信息解析出来

七、系统提供者

Android的系统设置数据存放在/data/data/com.android.providers.settings/databases/settings.db 中

是否有默认值

在寻找一个开关的默认值时，首先要明白一点，该开关是否存在默认值，以及该开关状态是否有状态保存（一般状态存储在settings的db中）。 判断条件： 在reboot（重启）之后开关状态仍旧保存或者是在reset（恢复出厂设置）之后开关状态恢复到默认的，才能找到默认值。

在reboot之后开关状态仍旧保存的，表示状态存储在了db中。 在reset之后开关状态恢复默认的，表示状态有一个默认值。

比如像wiif开关，蓝牙开关，gps开关等，都有默认值，并且状态值都在db中保存。

至于像WiFi热点开关这种在reboot之后，状态没有保存，那么你就别白费力气来找他的默认值或者状态存储值了

修改默认值

大部分的开关状态都存储在了SettingProvider的db中，与状态值相关的有三个文件

1. /frameworks/base/packages/SettingsProvider/src/com/android/providers/settings/DatabaseHelper.java：该文件中对状态值进行存储
2. /frameworks/base/packages/SettingsProvider/res/values/defaults.xml：定义了开关状态的默认值
3. /frameworks/base/core/java/android/provider/Settings.java：定义了各开关状态默认值存储时对应的key
4. vendor\XXX\trunk\etc\settings-config.xml 亮度、字体大小、锁屏等设置的默认值在这里设置

以屏幕超时为例

1、TimeoutPreferenceController

    @Override
    public void updateState(Preference preference) {
        final TimeoutListPreference timeoutListPreference = (TimeoutListPreference) preference;
        //系统没有提供SCREEN_OFF_TIMEOUT才使用FALLBACK_SCREEN_TIMEOUT_VALUE
        final long currentTimeout = Settings.System.getLong(mContext.getContentResolver(),
                SCREEN_OFF_TIMEOUT, FALLBACK_SCREEN_TIMEOUT_VALUE);
    }

2、DatabaseHelper

并不是所有的默认值都是通过读取defaults.xml的，也有的是在DatabaseHelper.java中直接设置

如loadSetting(stmt, Settings.Secure.ADB_ENABLED, 1); 这个ADB Debugging开关就是直接在数据库文件中写入的。

关于USB Debugging 开关也可以在systemui的systemui/usb/StorageNotification.java文件中去设置，可以判断是否有IMEI号

分析代码时如果发现在defaults.xml找不到这一项就直接在DatabaseHelper.java文件中查找。

private void loadSystemSettings(SQLiteDatabase db) {
    //数据库名
    private static final String DATABASE_NAME = "settings.db";
    
    SQLiteStatement stmt = null;
    try {
        stmt = db.compileStatement("INSERT OR IGNORE INTO system(name,value)"
                + " VALUES(?,?);");
        //SCREEN_OFF_TIMEOUT设置def_screen_off_timeout
        //def_screen_off_timeout在defaults.xml中
        loadIntegerSetting(stmt, Settings.System.SCREEN_OFF_TIMEOUT,
                R.integer.def_screen_off_timeout);
        .....
            
private void loadIntegerSetting(SQLiteStatement stmt, String key, int resid) {
            //
            loadSetting(stmt, key,
            Integer.toString(mContext.getResources().getInteger(resid)));
        }
}
    
private void loadSetting(SQLiteStatement stmt, String key, Object value) {
    //
    stmt.bindString(1, key);
    stmt.bindString(2, value.toString());
    stmt.execute();
}
    
.....
    
static final String PARTNER_SETTINGS_PATH ="etc/settings-config.xml";
private void updateSystemSecureSettings(SQLiteDatabase db) {  
    FileReader settingsReader;
    final File settingsFile = new File(Environment.getRootDirectory(), PARTNER_SETTINGS_PATH);
    try {
        settingsReader = new FileReader(settingsFile);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        Log.w(TAG, "Can't open " + Environment.getRootDirectory() + "/" + PARTNER_SETTINGS_PATH);
        return;
    }

3、defaults.xml

    true
    //对应SCREEN_OFF_TIMEOUT
    15000
    -1
    false
    ......

4、Settings.java

        /**
         * The amount of time in milliseconds before the device goes to sleep or begins
         * to dream after a period of inactivity.  This value is also known as the
         * user activity timeout period since the screen isn't necessarily turned off
         * when it expires.
         *
         * 

         * This value is bounded by maximum timeout set by
         * {@link android.app.admin.DevicePolicyManager#setMaximumTimeToLock(ComponentName, long)}.
         */
        //使用adb命令获取得到，区分大小写:screen_off_timeout
        public static final String SCREEN_OFF_TIMEOUT = "screen_off_timeout";

5、settings-config.xml

	
	
	
	
	
    //屏幕锁定时间
	
	
        
        
        
	
    
	
    //字体大小
    
	
	
	
	
    //屏幕亮度
	
	
	
	
	
  
	
    
    

6、默认值

7、adb命令获取/修改/设置值

C:\Users\jiabao.guan>adb shell settings get system screen_off_timeout
60000
C:\Users\jiabao.guan>adb shell settings put system guan 66
C:\Users\jiabao.guan>adb shell settings get system guan
66
C:\Users\jiabao.guan>adb shell settings put system screen_off_timeout 120000
C:\Users\jiabao.guan>adb shell settings get system screen_off_timeout
120000

八、添加辅助菜单

测试目标：

为系统设置最底部增加一项菜单项(title:辅助功能),进入辅助功能菜单项，设置一个项(高对比度字体)，和两个项(颜色调整和多彩屏幕)。

1、top_level_settings.xml

在res/xml/top_level_settings.xml配置文件中增加一个标签，并为标签设置相关属性(fragment属性和controller属性需要配置该类的全限定类名)。

2、assistant

配置好后创建com.android.settings.assistant包，在该包下创建这两个类。(AssistantFunctionDashboardFragment类和AssistantFunctionPreferenceController类)

3、AssistantFunctionDashboardFragment

package com.android.settings.assistant;
import com.android.settings.SettingsPreferenceFragment;
import com.android.settings.search.BaseSearchIndexProvider;
import com.android.settings.search.SearchIndexableRaw;
import com.android.settings.wiosfeature.firebase.ServiceUtils;
import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import androidx.preference.Preference;
import com.android.internal.logging.nano.MetricsProto;
import com.android.settings.R;
import android.provider.SearchIndexableResource;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import android.util.Log;
/**
 * @Author : 柒
 * @Time : 2022/8/24 14:17
 */
public class AssistantFunctionDashboardFragment extends SettingsPreferenceFragment {
    private static final Object TAG = "AssistantFunctionDashboardFragment";
    private Context mContext;
    @Override
    public int getMetricsCategory() {
        return MetricsProto.MetricsEvent.SETTINGS_SYSTEM_CATEGORY;
    }
    //创建二级菜单
    @Override
    public void onCreatePreferences(Bundle savedInstanceState, String rootKey) {
        super.onCreatePreferences(savedInstanceState, rootKey);
        addPreferencesFromResource(R.xml.assistant_function);
    }
    @Override
    public void onAttach(Context context) {
        super.onAttach(context);
        mContext = context;
    }
    // 为每个二级菜单项设置点击事件
    @Override
    public boolean onPreferenceTreeClick(Preference preference) {
        String key = preference.getKey();
        android.util.Log.i("AssistantFunctionDashboardFragment", "guan+onPreferenceTreeClick: " + key);
        switch (key){
            case "color_adjustment":
                android.util.Log.i("AssistantFunctionDashboardFragment", "guan+color_adjustment: " + key);
                break;
            case "colorful_screen":
                android.util.Log.i("AssistantFunctionDashboardFragment", "guan+colorful_screen: " + key);
                break;
        }
        return true;
    }
    /**
     * For Search.
     */
    public static final BaseSearchIndexProvider SEARCH_INDEX_DATA_PROVIDER =
            new BaseSearchIndexProvider(R.xml.assistant_function) {
                @Override
                protected boolean isPageSearchEnabled(Context context) {
                    return super.isPageSearchEnabled(context);
                }
                @Override
                public List getXmlResourcesToIndex(Context context, boolean enabled) {
                    return super.getXmlResourcesToIndex(context, enabled);
                }
            };
}

4、AssistantFunctionPreferenceController

package com.android.settings.assistant;
import com.android.settings.core.BasePreferenceController;
import android.content.Context;
/**
 * @Author : 柒
 * @Time : 2022/8/24 14:17
 */
public class AssistantFunctionPreferenceController extends BasePreferenceController {
    //调用父类的构造方法
    public AssistantFunctionPreferenceController(Context context, String preferenceKey) {
        super(context, preferenceKey);
    }
    //实现该菜单项的显示
    @Override
    public int getAvailabilityStatus() {
        return AVAILABLE;
    }
}

5、AssistantFunctionDashboardActivity

在Settings目录下创建

package com.android.settings;
/**
 * @Author : 柒
 * @Time : 2022/8/24 15:11
 */
public class AssistantFunctionDashboardActivity extends SettingsActivity{
}

6、assistant_function.xml

7、AndroidManifest.xml

8、Settings

public static class DateTimeSettingsActivity extends SettingsActivity { /* empty */ }

9、SettingsGateway

在SettingsGateway类的ENTRY_FRAGMENTS数组中加入AssistantFunctionDashboardFragment类名，在SETTINGS_FOR_RESTRICTED数组中加入AssistantFunctionPreferenceController类名

    public static final String[] SETTINGS_FOR_RESTRICTED = {
            // Home page
            AssistantFunctionPreferenceController.class.getName(),
        .....
                }
    public static final String[] ENTRY_FRAGMENTS = {
            AssistantFunctionDashboardFragment.class.getName(),
        ....
    }

10、strings

    assistant & function
    assistant & summary
    high_contrast & contrast_font
    high_contrast_font & summary
    color & adjustment
    color_adjustment & summary
    colorful & screen
    colorful_screen & summary

    "辅助功能"
    "高对比度字体、颜色调整、多彩屏幕"
    "高对比度字体"
    "高对比度字体"
    "颜色调整"
    "颜色调整"
    "多彩屏幕"
    "多彩屏幕"