QtAndroid详解(5)：JNI调用Android系统功能(2)

 在“QtAndroid详解(4)：JNI调用Android系统功能(1)”中我们给出了一些简单的示例，演示了如何使用 Qt JNI 类库访问网络状态、系统资源目录、当前应用信息等等，这次呢，我们提供一些新的示例，这些示例可能更具实际意义。本文的示例包括：

• 震动
• 让屏幕常亮
• 动态改变应用的显示方向（横屏、竖屏）
• 调节屏幕亮度
• 设置铃声模式

示例介绍

                            图1

    我们按照界面上的顺序，一个一个来看这些功能如何实现。

源码分析

    构建界面的代码在 Widget 类的构造函数里，不说了。这次我们换个搞法，不列所有代码了，一个功能一个功能分开说代码，这样文章看起来短一些。

震动

    当你点击图1中的“Vibrate”按钮，onVibrate() 槽会被调用，它的代码如下：

 void Widget::onVibrate()
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();
     QAndroidJniObject name = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                 "android/content/Context",
                 "VIBRATOR_SERVICE",
                 "Ljava/lang/String;"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     QAndroidJniObject vibrateService = activity.callObjectMethod(
                 "getSystemService",
                 "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                 name.object());
     CHECK_EXCEPTION();
     jlong duration = 200;
     vibrateService.callMethod<void>("vibrate", "(J)V", duration);
     CHECK_EXCEPTION();
 }

    看着是不是很熟悉呢？其实使用 QAndroidJniObject 来调用 Java 类库，写出来的代码看起来都差不多……你翻翻“ QtAndroid详解(3)：startActivity实战Android拍照功能 ”和“ QtAndroid详解(4)：JNI调用Android系统功能(1) ”里面的代码就会更确认这一点。其实这里面体现的是QAndroidJniObject的一般用法。

    Android 里的很多系统服务都有一个名字，以静态成员变量的形式定义在 Context 类中。之前也见识过了。震动器的名字是 Context.VIBRATOR_SERVICE ，对应的类为 android.os.Vibrator。Vibrator 的方法 “void vibrate(long ms)” ，可以产生震动，参数单位是毫秒。

    我们 C++ 代码，先使用 QAndroidJniObject::getStaticObjectField() 方法从 android.content.Context 类获取服务的名字；然后调用 Activity 的 getSystemService方法获取 Vibrator 实例；最后调用 Vibrator 的 vibrate(long) 方法来产生震动。

改变应用在屏幕上的显示方向

    Qt Creator给我们生成的针对 Android 的应用，默认没有设置 Activity 的 screenOrientation ，如果你手机旋转，应用也可能变成横屏或竖屏显示。当我们需要应用固定以某个方向显示时，需要修改 AndroidManifest.xml 中 标签的 “android:screenOrientation” 属性。那其实， android.app.Activity 类也提供了 “void setRequestedOrientation(int requestedOrientation)” 方法，允许我们通过代码来调整一个 Activity 的显示方向。

    再简单的说一下：Android的一个应用，可能有多个Activity，每个Activity都可以有自己的屏幕显示方向，即，屏幕显示方向，是Activity的特性。

    当你点击图1中的“ScreenOrientation”按钮，就会调用到槽 onScreenOrientation() ，代码如下：

 void Widget::onScreenOrientation()
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();
     jint orient = activity.callMethod(
                 "getRequestedOrientation"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     if(orient == 1)
     {
         orient = 0;
     }
     else
     {
         orient = 1;
     }
     activity.callMethod<void>(
                 "setRequestedOrientation",
                 "(I)V", orient);
     CHECK_EXCEPTION();
 }

    QtAndroid名字空间里的 androidActivity() 方法可以返回Qt应用使用的 Activity 对象，然后直接调用setRequestOrientation() 方法来改变当前Activity的屏幕方向。

铃声模式

    手机来电铃声，一般有普通（响铃）、静音、震动三种模式，对应在代码里呢，是通过 android.media.AudioManager 类的“void setRingerMode(int ringerMode)”来设置铃声模式。 AudioManager 的名字是 AUDIO_SERVICE 。

    setRingerMode的整形参数，有三个值： RINGER_MODE_NORMAL 、  RINGER_MODE_SILENT 、  RINGER_MODE_VIBRATE 。这些以静态成员变量的形式定义在 android.media.AudioManager 类中，我们在 C++ 代码中可以通过 QAndroidJniObject::getStaticField 方法来获取，不过我在代码里偷了个懒，直接用数字了。关于铃声模式对应的宏：

 #define RINGER_MODE_NORMAL  2
 #define RINGER_MODE_SILENT  0
 #define RINGER_MODE_VIBRATE 1

    如图1所示，铃声模式是通过一组单选按钮（QRadioButton）来选择的。我在代码里使用 QButtonGroup 来管理三个单选按钮，同时将每个按钮的 id 设置为它代表的铃声模式。这样当 QButtonGroup 的“buttonClicked(int id)”触发时，我们的槽“void Widget::onRingerModeClicked(int mode)”被调用，参数直接就是响铃模式了，很方便。

    那先看看这组铃声模式单选按钮初始化的代码：

 void Widget::initRingerMode(QVBoxLayout *layout)
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();
     QAndroidJniObject name = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                 "android/content/Context",
                 "AUDIO_SERVICE",
                 "Ljava/lang/String;"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     QAndroidJniObject audioService = activity.callObjectMethod(
                 "getSystemService",
                 "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                 name.object());
     CHECK_EXCEPTION();

     int mode = audioService.callMethod(
                 "getRingerMode",
                 "()I"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     layout->addWidget(new QLabel("Ringer Mode:"));
     QHBoxLayout *rowLayout = new QHBoxLayout();
     layout->addLayout(rowLayout);
     rowLayout->addSpacing(30);
     m_ringerModeGroup = new QButtonGroup(this);
     QRadioButton *normal = new QRadioButton("Normal");
     m_ringerModeGroup->addButton(normal, RINGER_MODE_NORMAL);
     rowLayout->addWidget(normal);
     QRadioButton *silent = new QRadioButton("Silent");
     m_ringerModeGroup->addButton(silent, RINGER_MODE_SILENT);
     rowLayout->addWidget(silent);
     QRadioButton *vibrate = new QRadioButton("Vibrate");
     m_ringerModeGroup->addButton(vibrate, RINGER_MODE_VIBRATE);
     rowLayout->addWidget(vibrate);

     switch(mode)
     {
     case RINGER_MODE_NORMAL:
         normal->setChecked(true);
         break;
     case RINGER_MODE_SILENT:
         silent->setChecked(true);
         break;
     case RINGER_MODE_VIBRATE:
         vibrate->setChecked(true);
         break;
     }

     connect(m_ringerModeGroup, SIGNAL(buttonClicked(int)),
             this, SLOT(onRingerModeClicked(int)));
 }

    在上面的代码里，我还调用 android.media.AudioManager 的 “int getRingerMode()” 方法获取了系统当前的铃声模式，然后选中对应的单选按钮。

    下面是 onRingerModeClicked 槽：

 void Widget::onRingerModeClicked(int mode)
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();
     QAndroidJniObject name = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                 "android/content/Context",
                 "AUDIO_SERVICE",
                 "Ljava/lang/String;"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     QAndroidJniObject audioService = activity.callObjectMethod(
                 "getSystemService",
                 "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                 name.object());
     CHECK_EXCEPTION();

     audioService.callMethod<void>(
                 "setRingerMode", "(I)V", mode
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
 }

    代码和onVibrate()如出一辙，不再解释了。

保持屏幕常亮

    有些应用，比如视频类的，在运行时不希望Android手机休眠、锁屏，这时就需要保持屏幕常亮。

    在 Android 上有两个办法来让屏幕常亮，一种是在 Activity 的 onCreate() 方法中，在调用 setContentView() 之前加入下面的代码：

 getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON, WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);

    这种方式不需要特别的权限。不过在 Qt 中，我们不能通过 QAndroidJniObject 来使用这种方式。因为我们的界面出来时，setContentView() 已经被调用过了……另外还有线程问题。所以我用了第二种方式：PowerManager 。

    android.os.PowerManager 可以控制屏幕是否常亮，它的服务名字为 Context.POWER_SERVICE 。PowerManager 的方法 “WakeLock newWakeLock(int flag, String tag)” 可以获取一个 WakeLock 实例， 其中 flag 可以是下列几种：

• PARTIAL_WAKE_LOCK（常量值1）
• SCREEN_DIM_WAKE_LOCK（常量值6）
• SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK（常量值10）
• FULL_WAKE_LOCK（常量值16）

    我在示例中使用 SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK ，对应的常量值为 10 。我直接用常量，没有使用 QAndroidJniObject::getStaticField() 来获取这个常量。

    当得到 WakeLock 实例后，就可以调用它的 “void acquire()” 方法来完成锁定，调用它的“void release()”方法释放锁定。我们应该在合适的时候释放锁定，不然会很耗电。

    图1中我用了一个复选框（QCheckBox）来控制是否让屏幕常亮，对应的槽为 onScreenOnChecked ，代码如下：

 void Widget::onScreenOnChecked(bool checked)
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();

     if(m_lastChecked)
     {
         if(m_wakeLock.isValid())
         {
             m_wakeLock.callMethod<void>("release");
             CHECK_EXCEPTION();
         }
         m_lastChecked = false;
         return;
     }

     QAndroidJniObject name = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                 "android/content/Context",
                 "POWER_SERVICE",
                 "Ljava/lang/String;"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     QAndroidJniObject powerService = activity.callObjectMethod(
                 "getSystemService",
                 "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                 name.object());
     CHECK_EXCEPTION();
     QAndroidJniObject tag = QAndroidJniObject::fromString("QtJniWakeLock");
     m_wakeLock = powerService.callObjectMethod(
                 "newWakeLock",
                 "(ILjava/lang/String;)Landroid/os/PowerManager$WakeLock;",
                 10, //SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK
                 tag.object()
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     if(m_wakeLock.isValid())
     {
         m_wakeLock.callMethod<void>("acquire");
         CHECK_EXCEPTION();
     }
     m_lastChecked = true;
 }

    这里需要说明一点，WakeLock 是 android.os.PowerManager的内部类，我们通过 JNI 访问内部类时，签名是 “Outer$Inner” 这种格式，比如“PowerManager$WakeLock”。

    我还给应用添加了 WAKE_LOCK 权限。

调整屏幕亮度

    Android手机的设置界面中可以调整屏幕亮度，这是通过修改 Settings 来实现的。一个应用要想调整 Settings ，需要请求 WRITE_SETTINGS 权限。

    android.provider.Settings.System 这个类提供了下面两个静态方法：

• static boolean putInt(ContentResolver, String key, int value);
• static int getInt(ContentResolver, String key);

    putInt 方法用于写入一个设置（key-value对），getInt则用来获取key代表的值。

    System 是 Settings 类的内部类，JNI 签名时要注意。

    如图1所示，我用一个 QSlider 来调整屏幕亮度，屏幕亮度的范围是 0~255 。当你拖动 QSlider 时，会触发槽 onBrightnessChanged ，代码如下：

 void Widget::onBrightnessChanged(int value)
 {
     QAndroidJniEnvironment env;
     QAndroidJniObject activity = androidActivity();
     QAndroidJniObject contentResolver = activity.callObjectMethod(
                 "getContentResolver",
                 "()Landroid/content/ContentResolver;"
                 );
     CHECK_EXCEPTION();

     //set brightness mode to MANUAL
     QAndroidJniObject brightnessTag = QAndroidJniObject::fromString("screen_brightness");
     QAndroidJniObject brightnessModeTag = QAndroidJniObject::fromString("screen_brightness_mode");
     bool ok = QAndroidJniObject::callStaticMethod(
                 "android/provider/Settings$System",
                 "putInt",
                 "(Landroid/content/ContentResolver;Ljava/lang/String;I)Z",
                 contentResolver.object(),
                 brightnessModeTag.object(),
                 0
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     qDebug() << "set brightness mode to MANUAL - " << ok;

     //set brightness to value
     ok = QAndroidJniObject::callStaticMethod(
                 "android/provider/Settings$System",
                 "putInt",
                 "(Landroid/content/ContentResolver;Ljava/lang/String;I)Z",
                 contentResolver.object(),
                 brightnessTag.object(),
                 value
                 );
     CHECK_EXCEPTION();
     qDebug() << "set brightness to " << value << " result - " << ok;
 }

    你可能注意到 putInt 和 getInt 的第一个参数，类型是 ContentResolver ，全限定类名为 android.content.ContentResolver ，Activity 的方法“ContentResolver getContentResolver()”可以获取到 ContentResolver 实例，我在 onBrightnessChanged 槽的开始部分就是这样获取 ContentResolver 实例的。

    Settings.System 这个类可以修改系统的各种设置，它定义了很多静态常量来标识配置项。SCREEN_BRIGHTNESS和SCREEN_BRIGHTNESS_MODE是我在代码中用到的两个，前者标识屏幕亮度，后者标识屏幕亮度模式。它们都是字符串常量，我偷懒了，直接使用了 Android 文档中的常亮字符串。

    有些用户可能将屏幕亮度调节模式设置为自动了，在自动模式下，修改 System 中的 SCREEN_BRIGHTNESS 是无效的，所以我一开始就粗暴的把屏幕亮度模式设置为手动了。System类的静态常量SCREEN_BRIGHTNESS_MODE_AUTOMATIC（值为1）代表自动调节模式，SCREEN_BRIGHTNESS_MODE_MANUAL（值为0）代表手动模式。我又犯懒了，还是直接用了数值。

    我这里用的方式，会影响Android的全局设置……不一定是你想要的哦。如果你只想修改当前应用的屏幕亮度，那还有另外一种方式：设置 Activity 对应的 Window 的属性。对应的 Java 代码如下：

 WindowManager.LayoutParams lp = window.getAttributes();
 lp.screenBrightness = brightness;
 window.setAttributes(lp);

    如果你要在 Qt 中通过 JNI 来实现上面的 Java 代码，可能会出错，因为，上面的代码必须在 Android Activity 所在的 UI 线程中调用，而 Qt 的线程，和 Activity 所在的线程，是两个不同的线程。详细的分析，请参看《 Qt on Android核心编程 》的第13章——“Qt on Android揭秘”。

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    额滴神呢，终于说完了耶。看起来不像是在讲 Qt C++ 代码，而是在介绍 Android 类库……不可否认的是，要使用 QAndroidJniObject 进行 JNI 开发，确实是酱紫的。

    项目源码下载：Qt JNI调用Android系统功能。

  回顾一下：

• QtAndroid详解(4)：JNI调用Android系统功能(1)
  
• QtAndroid详解(3)：startActivity实战Android拍照功能
  
• QtAndroid详解(2)：startActivity和它的小伙伴们
• QtAndroid详解(1)：QAndroidJniObject
• Qt on Android专栏