android 手机屏幕旋转机制与使用说明

android 屏幕旋转机制与使用说明

一 Overview

在开发android应用的时候，有可能需要让应用程序随着系统设置而进行调整，比如判断系统的屏幕方向、判断系统方向的方向导航设备等。除此之外，还需要让应用程序监听系统设置的更改，对系统设置的更改作出响应。

如果系统需要监听系统设置的更改，则可以考虑重写Activity的onConfigurationChanged()方法，该方法是一个基于回调的事件处理方法；当系统的设置发生更改时，该方法会被自动触发。查阅AndroidAPI可以得知配置信息android:ConfigChanged实际对应的是Activity里的onConfigurationChanged()方法。

在一些特殊的情况中，你可能希望当一种或者多种配置改变时避免重新启动你的activity。你可以通过在manifest中设置android:configChanges属性来实现这点。你可以在这里声明activity可以处理的任何配置改变，当这些配置改变时不会重新启动activity，而会调它的onConfigurationChanged()方法。如果改变的配置中包含了你所无法处理的配置（在android:configChanges并未声明），你的activity仍然要被重新启动，onConfigurationChanged()将不会被调用。

android:configChanges=""中可以用的值,请查询具体的androidAPI。

本文主要是站在App的角度，分析屏幕旋转处理的一般使用方法和注意事项。然后简要介绍framework中的实现细节。

二 屏幕旋转状态监测

屏幕旋转处理的关键为获取屏幕旋转的信息，因此系统中就需要有一种机制，可以实时监测当前系统的屏幕角度。所以，首先，我们就关注一下Framework是如何实现实时监控系统中的oritentation状态的。

1.Orientation状态初始化与设置

setting设置

在Android的Settings->Display中有Orientation这一设置项。当选中时，屏幕会随设备旋转。

settings设置是在文件DisplaySettings.java中，该项对应的键字符串为：

private static final String KEY_ACCELEROMETER = "accelerometer";

其默认值保存在xml文件中，默认是Enable。UI程序初始化时会根据其值是否在复选框中打勾（代码在onCreate函数中）：

public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
        Accelerometer = (CheckBoxPreference) findPreference(KEY_ACCELEROMETER);
        mAccelerometer.setPersistent(false);
}

保存setting更改

当用户改变了Android的Settings-> Display中有Orientation这一设置项时，会保存起来：

 public boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen preferenceScreen, Preference preference) {
        if (preference == mAccelerometer) {
            RotationPolicy.setRotationLockForAccessibility(
                    getActivity(), !mAccelerometer.isChecked());
        } else if (preference == mNotificationPulse) {
            boolean value = mNotificationPulse.isChecked();
            Settings.System.putInt(getContentResolver(), Settings.System.NOTIFICATION_LIGHT_PULSE,
                    value ? 1 : 0);
            return true;
	}

监听setting的变化

在文件frameworks/policies/base/phone/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindowManager.java中的mSettingsObserver会随时监控其值，对用户设置做出应：

mSettingsObserver的初始化代码如下：

        mSettingsObserver = new SettingsObserver(mHandler);
        mSettingsObserver.observe();

一旦 mSettingsObserver 监听到 Android 的 Settings-> Display 中有 Orientation 这一设置项有变化，会马上回调它的 onChange( ) 方法。


onChange( ) 实现代码如下：

        @Override public void onChange(boolean selfChange) {
            updateSettings();
            updateRotation(false);
        }

2 监听oritentation状态

初始化

同2.1.3节所述，也是在文件PhoneWindowManager.java中实现实时监控oritentation的状态的。是通过变量mOrientationListener监听oritentation状态的。

初始化代码如下：

 mOrientationListener = new MyOrientationListener(mContext, mHandler);
        try {
            mOrientationListener.setCurrentRotation(windowManager.getRotation());
        } catch (RemoteException ex) { }

实时监测

一旦oritentation状态发生变化，mOrientationListener的onProposedRotationChanged会被调用。其code如下：

class MyOrientationListener extends WindowOrientationListener{
       MyOrientationListener(Context context, Handler handler){
           super(context, handler);
       }

 

      @Override
        public voidonProposedRotationChanged(int rotation) {
           if (localLOGV) Slog.v(TAG, "onProposedRotationChanged,rotation=" + rotation);
           updateRotation(false);
       }
    }

我们不难发现，onProposedRotationChanged()函数中会调用updateRotation(false)，实现对屏幕旋转的处理。

以上就是android实现的如何实时监测oritentation的状态。至于针对该状态，framework做什么样的处理，后续通过继续分析updateRotation(false)来说明。

三 屏幕旋转处理

默认情况

如果没有针对性地做任何处理的话，默认情况下，当用户手机的重力感应器打开后，旋转屏幕方向，会导致app的当前activity发生onDestroy->onCreate，会重新构造当前activity和界面布局。其实现机制为：当Configuration改变后，ActivityManagerService将会发送"配置改变"的广播，会要求ActivityThread重新启动当前focus的Activity，这是默认情况。

如果想很好地支持屏幕旋转，则建议在res中建立layout-land和layout-port两个文件夹，把横屏和竖屏的布局文件放入对应的layout文件夹中。

如果不申明android:configChanges=""，按照Activity的生命周期，都会去执行一次onCreate()方法，而onCreate()方法通常会在显示之前做一些初始化工作。这样就有可能造成重复的初始化，必然降低程序效率，而且更有可能因为重复的初始化而导致数据的丢失。

设置固定的屏幕方向

android:screenOrientation属性的意义为，固定屏幕显示方向

主要的几个属性如下表：

"unspecified"	默认值，由系统来选择方向。它的使用策略，以及由于选择时特定的上下文环境，可能会因为设备的差异而不同。
"user"	使用用户当前首选的方向。
"behind"	使用Activity堆栈中与该Activity之下的那个Activity的相同的方向。
"landscape"	横向显示（宽度比高度要大）
"portrait"	纵向显示（高度比宽度要大）
"reverseLandscape"	与正常的横向方向相反显示，在APILevel 9中被引入
"reversePortrait"	与正常的纵向方向相反显示，在APILevel 9中被引入
"sensor"	显示的方向是由设备的方向传感器来决定的。显示方向依赖与用户怎样持有设备；当用户旋转设备时，显示的方向会改变。但是，默认情况下，有些设备不会在所有的四个方向上都旋转，因此要允许在所有的四个方向上都能旋转，就要使用fullSensor属性值。
"nosensor"	屏幕的显示方向不会参照物理方向传感器。传感器会被忽略，所以显示不会因用户移动设备而旋转。除了这个差别之外，系统会使用与“unspecified”设置相同的策略来旋转屏幕的方向。

如上表所示，在AndroidManifest.xml对应的activity属性中，添加：

android:screenOrientation="landscape" //横屏     或者   android:screenOrientation="portrait" //竖屏

那么，应用启动后，会固定为指定的屏幕方向，即使屏幕旋转，Activity也不会出现销毁或者转向等任何反应。这是由于PhoneWindowManager通知WindowManagerService更新Orientation的时候，WindowManagerService在函数updateRotationUnchecked()中会通过判断当前的orientation是否有变化：

public void updateRotationUnchecked(t) {
        boolean changed;
        synchronized(mWindowMap) {
            changed = updateRotationUncheckedLocked(false);
            if (!changed || forceRelayout) {
                getDefaultDisplayContentLocked().layoutNeeded =true;
                performLayoutAndPlaceSurfacesLocked();
            }
        }

    if (changed ||alwaysSendConfiguration) {
           sendNewConfiguration();
        }
    }

由于android:screenOrientation将屏幕设定为固定值，因此函数updateRotationUncheckedLocked永远返回false，此时只是重新布局activity并绘制，而没有通知AMSconfiguration的变化。因此即使屏幕旋转，Activity也不会出现销毁或者转向等任何反应。

强制开启屏幕旋转

如果用户的手机没有开启重力感应器或者在AndroidManifest.xml中设置了android:screenOrientation，默认情况下，该Activity不会响应屏幕旋转事件。如果在这种情况下，依然希望Activity能响应屏幕旋转，则添加如下代码：

// activity的onCreate函数中

this.setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_FULL_SENSOR);

此时，尽管没有在manifest中设置android:configChanges，系统仍能够捕获屏幕旋转事件，这是由于函数setRequestedOrientation本质上是重新设置了当前window关于Orientation的配置属性，并更新oritentation状态。setRequestedOrientation核心代码（ActivityManagerService.java）如下：

setRequestedOrientation( ){

……

//更新Orientation的属性配置

mWindowManager.setAppOrientation(r.appToken, requestedOrientation);

//更新当前系统的oritentation状态
Configurationconfig =mWindowManager.updateOrientationFromAppTokens(
                   mConfiguration, r.mayFreezeScreenLocked(r.app) ? r.appToken : null);

……

}

捕获屏幕旋转事件，并且不希望activity被销毁

当设置android:configChanges="orientation|screenSize"之后，屏幕方向发生改变时，就可以触发onConfigurationChanged事件。其基本的实现原理为：当Configuration改变后，ActivityManagerService会发送"配置改变"的广播，会要求ActivityThread重新启动当前focus的Activity。这是我们前面描述的默认情况。

如果我们配置Activity的android:configChanges信息，那么就可以避免对Activity销毁再重新创建，而是调用activity的onConfigurationChanged方法。由于这部分代码量很大，此处仅仅列出framework流程图：

由上面的流程图可以看出，如果希望捕获屏幕旋转事件，并且不希望activity 被销毁，应该采用如下的方法：
（1）在AndroidManifest.xml对应的activity属性中，添加：
android:configChanges="orientation|screenSize"

此时如果屏幕旋转，就会触发orientation状态监听器mOrientationListener的函数onProposedRotationChanged，最终导致调用Activity的onConfigurationChanged方法。

注意：如果你的开发API等级等于或高于13，你还需要设置screenSize，因为screenSize会在屏幕旋转时改变。这与android代码升级有关系，记住即可。

（2）在对应的activity中，重载函数onConfigurationChanged()即可。

@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
    	super.onConfigurationChanged (newConfig);
//……
}

五 结束语

至此，我们就分析完了屏幕旋转相关知识，包括旋转信息的捕获以及后续的处理。屏幕旋转是一个android应用开发中，经常遇到的一个问题。看似简单，但是有几点需要注意：

1．注意区分configChanges和screenOrientation的不同，很多同事可能之前没有关注过。

2．配置android:configChanges时，需要设置screenSize，因为screenSize会在屏幕旋转时改变。否则onConfigurationChanged不会被调用。