AOSP-CarLauncher介绍

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Car Launcher作为车载Android的桌面启动器，是车载Android的入口应用。

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概述

  • Car Launcher是安卓系统中的桌面启动器，安卓系统的桌面UI统称为Launcher;

  • Launcher是安卓系统中的主要程序组件之一，安卓系统中如果没有Launcher就无法启动安卓桌面

  • Car Launcher是android系统的桌面，是用户接触到的第一个带有界面的APP。

  • 它本质上就是一个系统级APP，和普通的APP一样，它界面也是在Activity上绘制出来的。

  • 虽然Car Launcher也是一个APP，但是它涉及到的技术点却比一般的APP要多。

  • CarLauncher作为IVI系统的桌面，需要显示系统中所有用户可用app的入口，显示最近用户使用的APP，同时还需要支持在桌面上动态显示如地图、音乐在内各个APP内部的信息，在桌面显示地图并与之进行简单的交互。

Car Launcher元素介绍

Car Launcher 代码，可以划分两个领域
1.Car Launcher主要功能区域
2.Car Launcher 协作式 控制 SystemUI 功能区域

如下图，为快捷功能区域和SystemUI

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如下图，为CarLauncher区域和SystemUI

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【SystemUI区域】：在下方的NaviBar有9个按钮，只有点击[首页]或[App桌面]才会进入Car Launcher
【Car launcher区域】：在上方的大范围区域，基本上就是 Car Launcher区域

Car Launcher代码介绍

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android.bp分析

描述Android.bp: 车载CarLauncher的Android.bp比Android.mk更加优秀，他定义CarLauncher的源码结构，和依赖的类库。

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  • 注意1：一个属性overrides，它表示覆盖的意思。
    在系统编译时Launcher2、Launcher3、Launcher3QuickStep都会被CarLauncher取代，前面三个Launcher并不是车机系统的桌面，车载系统中会用CarLauncher这个定制新的桌面取代掉其它系统的桌面。\

  • 注意2：若不想使用系统中自带的CarLauncher，那么也需要在overrides中覆盖掉CarLauncher。

  • 注意3：在自主开发的车载Android系统中这个属性我们会经常用到，用我们自己定制的各种APP来取代系统中默认的APP，比如系统设置等等。

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android_app {
    name: "CarLauncher",
    srcs: ["src/**/*.java"],
    resource_dirs: ["res"],
    // 允许使用系统的hide api
    platform_apis: true,
    required: ["privapp_whitelist_com.android.car.carlauncher"],
    // 签名类型 ： platform
    certificate: "platform",
    // 设定apk安装路径为priv-app
    privileged: true,
    // 覆盖其它类型的Launcher
    overrides: [
        "Launcher2",
        "Launcher3",
        "Launcher3QuickStep",
    ],
    optimize: {
    	enabled: false,
    },
    dex_preopt: {
    	enabled: false,
    },
    // 引入静态库
    static_libs: [
        "androidx-constraintlayout_constraintlayout-solver",
        "androidx-constraintlayout_constraintlayout",
        "androidx.lifecycle_lifecycle-extensions",
        "car-media-common",
        "car-ui-lib",
    ],
    libs: ["android.car"],
    product_variables: {
        pdk: {
        	enabled: false,
        },
    },
}

AndroidManifest.xml分析

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<application
    android:icon="@drawable/ic_launcher_home"
    android:label="@string/app_title"
    android:theme="@style/Theme.Launcher"
    android:supportsRtl="true">
    <!-- 首页快捷操作功能区域，车载系统开机后，默认的第一个画面（首页CarLauncher） -->
    <activity
        android:name=".CarLauncher"
        android:configChanges="uiMode|mcc|mnc"
        android:launchMode="singleTask"
        android:clearTaskOnLaunch="true"
        android:stateNotNeeded="true"
        android:resumeWhilePausing="true"
        android:exported="true"
        android:windowSoftInputMode="adjustPan">
        <meta-data android:name="distractionOptimized" android:value="true"/>
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
            <category android:name="android.intent.category.HOME"/>
            <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
        </intent-filter>
    </activity>
    <!-- 车载所有应用展示 的 桌面中心（AppCridActivity 展示所有应用） -->
    <activity
        android:name=".AppGridActivity"
        android:launchMode="singleInstance"
        android:exported="true"
        android:theme="@style/Theme.Launcher.AppGridActivity">
        <meta-data android:name="distractionOptimized" android:value="true"/>
        <intent-filter>
            <action android:name="com.android.car.carlauncher.ACTION_APP_GRID"/>
            <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
        </intent-filter>
    </activity>
    <!-- 提供管理电话呼叫功能的应用程序实现的服务（还记得 蓝牙拨号功能么？）-->
    <service android:name=".homescreen.audio.telecom.InCallServiceImpl"
             android:permission="android.permission.BIND_INCALL_SERVICE"
             android:exported="true">
        <!-- The home app does not display the in-call UI. This is handled by the
        Dialer application.-->
        <meta-data android:name="android.telecom.IN_CALL_SERVICE_UI" android:value="false"/>
        <meta-data android:name="android.telecom.IN_CALL_SERVICE_CAR_MODE_UI" android:value="false"/>
        <intent-filter>
            <action android:name="android.telecom.InCallService"/>
        </intent-filter>
    </service>
</application>

AppGridActivity

车载APPGridActivity，目的是展示所有车载系统应用，为车载驾驶的用户提供车载系统操作中心

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展示所有的车载应用

车载Launcher中 获取所有APP的方法都集中在AppLauncherUtils工具类

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/**
* 获取我们希望在启动器中以未排序的顺序看到的所有组件，包括启动器活动和媒体服务。
*
* @param blackList 要隐藏的应用程序（包名称）列表（可能为空）
* @param customMediaComponents 不应在Launcher中显示的媒体组件（组件名称）列表
* @param appTypes 要显示的应用程序类型（例如：全部或仅媒体源）
* @param openMediaCenter 当用户选择媒体源时，启动器是否应导航到media center
* @param launcherApps {@link LauncherApps}系统服务
* @param carPackageManager {@link CarPackageManager}系统服务
* @param packageManager {@link PackageManager}系统服务
* @return 一个新的 {@link LauncherAppsInfo}
*/
@NonNull
static LauncherAppsInfo getLauncherApps(
        @NonNull Set<String> appsToHide,
        @NonNull Set<String> customMediaComponents,
        @AppTypes int appTypes,
        boolean openMediaCenter,
        LauncherApps launcherApps,
        CarPackageManager carPackageManager,
        PackageManager packageManager,
        CarMediaManager carMediaManager) {
    if (launcherApps == null || carPackageManager == null || packageManager == null
            || carMediaManager == null) {
        return EMPTY_APPS_INFO;
    }
    List<ResolveInfo> mediaServices = packageManager.queryIntentServices(
            new Intent(MediaBrowserService.SERVICE_INTERFACE),
            PackageManager.GET_RESOLVED_FILTER);
    List<LauncherActivityInfo> availableActivities =
            launcherApps.getActivityList(null, Process.myUserHandle());
    Map<ComponentName, AppMetaData> launchablesMap = new HashMap<>(
            mediaServices.size() + availableActivities.size());
    Map<ComponentName, ResolveInfo> mediaServicesMap = new HashMap<>(mediaServices.size());
    // Process media services
    if ((appTypes & APP_TYPE_MEDIA_SERVICES) != 0) {
        for (ResolveInfo info : mediaServices) {
            String packageName = info.serviceInfo.packageName;
            String className = info.serviceInfo.name;
            ComponentName componentName = new ComponentName(packageName, className);
            mediaServicesMap.put(componentName, info);
            if (shouldAddToLaunchables(componentName, appsToHide, customMediaComponents,
                    appTypes, APP_TYPE_MEDIA_SERVICES)) {
                final boolean isDistractionOptimized = true;
                Intent intent = new Intent(Car.CAR_INTENT_ACTION_MEDIA_TEMPLATE);
                intent.putExtra(Car.CAR_EXTRA_MEDIA_COMPONENT, componentName.flattenToString());
                AppMetaData appMetaData = new AppMetaData(
                    info.serviceInfo.loadLabel(packageManager),
                    componentName,
                    info.serviceInfo.loadIcon(packageManager),
                    isDistractionOptimized,
                    context -> {
                        if (openMediaCenter) {
                            AppLauncherUtils.launchApp(context, intent);
                        } else {
                            selectMediaSourceAndFinish(context, componentName, carMediaManager);
                        }
                    },
                    context -> {
                        // getLaunchIntentForPackage looks for a main activity in the category
                        // Intent.CATEGORY_INFO, then Intent.CATEGORY_LAUNCHER, and returns null
                        // if neither are found
                        Intent packageLaunchIntent =
                                packageManager.getLaunchIntentForPackage(packageName);
                        AppLauncherUtils.launchApp(context,
                                packageLaunchIntent != null ? packageLaunchIntent : intent);
                    });
                launchablesMap.put(componentName, appMetaData);
            }
        }
    }
    // Process activities
    if ((appTypes & APP_TYPE_LAUNCHABLES) != 0) {
        for (LauncherActivityInfo info : availableActivities) {
            ComponentName componentName = info.getComponentName();
            String packageName = componentName.getPackageName();
            if (shouldAddToLaunchables(componentName, appsToHide, customMediaComponents,
                    appTypes, APP_TYPE_LAUNCHABLES)) {
                boolean isDistractionOptimized =
                    isActivityDistractionOptimized(carPackageManager, packageName,
                        info.getName());
                Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN)
                    .setComponent(componentName)
                    .addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER)
                    .setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
                AppMetaData appMetaData = new AppMetaData(
                    info.getLabel(),
                    componentName,
                    info.getBadgedIcon(0),
                    isDistractionOptimized,
                    context -> AppLauncherUtils.launchApp(context, intent),
                    null);
                launchablesMap.put(componentName, appMetaData);
            }
        }
    }
    return new LauncherAppsInfo(launchablesMap, mediaServicesMap);
}

AppLauncherUtils中的其他方法

  • 1.LauncherApps.getActivityList() 可以获取List包含了车载所有配置
    Intent#ACTION_MAIN 和Intent#CATEGORY_LAUNCHER的Activity信息。

  • 2.API操作介绍
    String LauncherActivityInfogetLabel() : 获取app的name
    String LauncherActivityInfo.getComponentName() : 获取app的Mainactivity信息
    Drawable LauncherActivityInfo.getBadgedIcon(0) : 获取App的图标

  • 3.涉及到车载多屏
    当用户点击图标时，虽然也是通过startActivity启动App，但是ActivityOptions可以让我们决定目标APP在哪个屏幕上启动。

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    static void launchApp(Context context, Intent intent) {
    ActivityOptions options = ActivityOptions.makeBasic();
    // 在当前的车载系统屏幕上启动目标App的Activity
    options.setLaunchDisplayId(context.getDisplayId());
    context.startActivity(intent, options.toBundle());
    }

展示最近使用的车载应用

车载系统中有UsageStatusManager来对设备使用情况历史记录和统计信息的访问，UsageStatusManager使用
android.provider.Settings#ACTION_USAGE_ACCESS_SETTINGS，
注意：
getAppStandbyBucket()，queryEventsForSelf(long,long)，方法时不需要添加额外的权限
但是除此以外的方法都需要android.permission.PACKAGE_USAGE_STATS权限才行哦

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/**
* 注意，为了从上一次boot中获得使用情况统计数据，设备必须经过干净的关闭过程。
*/
private List<AppMetaData> getMostRecentApps(LauncherAppsInfo appsInfo) {
    ArrayList<AppMetaData> apps = new ArrayList<>();
    if (appsInfo.isEmpty()) {
        return apps;
    }
    // 获取从1年前开始的使用情况统计数据，返回如下条目：
    // returning entries like:
    // "During 2017 App A is last used at 2017/12/15 18:03"
    // "During 2017 App B is last used at 2017/6/15 10:00"
    // "During 2018 App A is last used at 2018/1/1 15:12"
    List<UsageStats> stats =
            mUsageStatsManager.queryUsageStats(
                    UsageStatsManager.INTERVAL_YEARLY,
                    System.currentTimeMillis() - DateUtils.YEAR_IN_MILLIS,
                    System.currentTimeMillis());
    if (stats == null || stats.size() == 0) {
        return apps; // empty list
    }
    stats.sort(new LastTimeUsedComparator());
    int currentIndex = 0;
    int itemsAdded = 0;
    int statsSize = stats.size();
    int itemCount = Math.min(mColumnNumber, statsSize);
    while (itemsAdded < itemCount && currentIndex < statsSize) {
        UsageStats usageStats = stats.get(currentIndex);
        String packageName = usageStats.mPackageName;
        currentIndex++;
        // 不包括自己
        if (packageName.equals(getPackageName())) {
            continue;
        }
        // TODO(b/136222320): 每个包都可以获得UsageStats，但一个包可能包含多个媒体服务
		// 我们需要找到一种方法来获取每个服务的使用率统计数据。
        ComponentName componentName = AppLauncherUtils.getMediaSource(mPackageManager,
                packageName);
        // 免除媒体服务的后台和启动器检查
        if (!appsInfo.isMediaService(componentName)) {
            // 不要包括仅在后台运行的应用程序
            if (usageStats.getTotalTimeInForeground() == 0) {
                continue;
            }
            // 不要包含不支持从启动器启动的应用程序
            Intent intent = getPackageManager().getLaunchIntentForPackage(packageName);
            if (intent == null || !intent.hasCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER)) {
                continue;
            }
        }
        AppMetaData app = appsInfo.getAppMetaData(componentName);
        // 防止重复条目
        // e.g. app is used at 2017/12/31 23:59, and 2018/01/01 00:00
        if (app != null && !apps.contains(app)) {
            apps.add(app);
            itemsAdded++;
        }
    }
    return apps;
}

快捷功能区域代码

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布局

车载系统开机默认启动CarLauncher的onCreate方法&布局文件

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接下来看一下横屏的布局文件，源码中其实还包含了竖屏和多窗口的布局

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<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:layoutDirection="ltr"
    tools:context=".CarLauncher">

    <!-- 上面正方形区域 显示天气 -->
    <com.android.car.ui.FocusArea
        android:id="@+id/top_card"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_marginBottom="@dimen/main_screen_widget_margin"
        android:layoutDirection="locale"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toLeftOf="@+id/vertical_barrier"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/bottom_card"/>

    <!-- 下面正方形区域 显示 音乐活动交互等信息 -->
    <com.android.car.ui.FocusArea
        android:id="@+id/bottom_card"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layoutDirection="locale"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toLeftOf="@+id/vertical_barrier"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/top_card"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>

    <androidx.constraintlayout.widget.Guideline
        android:id="@+id/vertical_barrier"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="vertical"
        app:layout_constraintGuide_begin="@dimen/card_width"/>

    <!-- 用来显示地图的 大区域 -->
    <androidx.cardview.widget.CardView
        android:id="@+id/maps_card"
        style="@style/CardViewStyle"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_marginLeft="@dimen/main_screen_widget_margin"
        android:layoutDirection="locale"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@+id/vertical_barrier"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

初始化

车载系统 快捷功能主页的初始化工作，都是在 CarLauncher的onCreate方法中完成的

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@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    mCarLauncherTaskId = getTaskId();
    ActivityTaskManager.getInstance().registerTaskStackListener(mTaskStackListener);
    // Setting as trusted overlay to let touches pass through.
    getWindow().addPrivateFlags(PRIVATE_FLAG_TRUSTED_OVERLAY);
    // To pass touches to the underneath task.
    getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL);
    // 在多窗口模式下『car_launcher_multiwindow』不显示“地图”面板。
	// 注意：拆分屏幕的CTS测试与启动器默认活动的活动视图不兼容
    // activity of the launcher
    if (isInMultiWindowMode() || isInPictureInPictureMode()) {
        setContentView(R.layout.car_launcher_multiwindow);
    } else {
        setContentView(R.layout.car_launcher);
        // We don't want to show Map card unnecessarily for the headless user 0.
        if (!UserHelperLite.isHeadlessSystemUser(getUserId())) {
            ViewGroup mapsCard = findViewById(R.id.maps_card);
            if (mapsCard != null) {
                setUpTaskView(mapsCard);
            }
        }
    }
    // 此方法用于 初始化『天气』和『音乐』fragment 区域信息
    initializeCards();
}