Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析

转载请务必注明出处：http://blog.csdn.net/yihongyuelan

概况

        Android在4.3的版本中(即API 18)加入了NotificationListenerService，根据SDK的描述(AndroidDeveloper)可以知道，当系统收到新的通知或者通知被删除时，会触发NotificationListenerService的回调方法。同时在Android 4.4 中新增了Notification.extras 字段，也就是说可以使用NotificationListenerService获取系统通知具体信息，这在以前是需要用反射来实现的。

重要关系

        对于系统通知，三方APP使用NotificationListenerService主要目的是为了获取系统通知相关信息，主要包括：通知的新增和删除，获取当前通知数量，通知内容相关信息等。这些信息可以通过NotificationListenerService类提供的方法以及StatusBarNotification类对象来获取。

NotificationListenerService主要方法(成员变量)：

cancelAllNotifications() ：删除系统中所有可被清除的通知； 
cancelNotification(String pkg, String tag, int id) ：删除具体某一个通知；
getActiveNotifications() ：返回当前系统所有通知到StatusBarNotification[]；
onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) ：当系统收到新的通知后出发回调； 
onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) ：当系统通知被删掉后出发回调；

以上是NotificationListenerService的主要方法，通过这些方法就可以在应用中操作系统通知，在NotificationListenerService中除了对通知的操作之外，还可以获取到通知的StatusBarNotification对象，通过该对象可以获取通知更详细的数据。

StatusBarNotification主要方法(成员变量)：

getId()：返回通知对应的id；
getNotification()：返回通知对象；
getPackageName()：返回通知对应的包名；
getPostTime()：返回通知发起的时间；
getTag()：返回通知的Tag，如果没有设置返回null；
getUserId()：返回UserId，用于多用户场景；
isClearable()：返回该通知是否可被清楚，FLAG_ONGOING_EVENT、FLAG_NO_CLEAR；
isOngoing()：检查该通知的flag是否为FLAG_ONGOING_EVENT；

使用简介

正确使用NotificationListenerService需要注意三点：

(1). 新建一个类并继承自NotificationListenerService，override其中重要的两个方法；

 public class NotificationMonitor extends NotificationListenerService {
         @Override
         public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {
               Log.i("SevenNLS","Notification posted");
         }

         @Override
         public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) {
               Log.i("SevenNLS","Notification removed");
         }
 }

(2). 在AndroidManifest.xml中注册Service并声明相关权限；

 <service android:name=".NotificationMonitor"
          android:label="@string/service_name"
          android:permission="android.permission.BIND_NOTIFICATION_LISTENER_SERVICE">
     <intent-filter>
         <action android:name="android.service.notification.NotificationListenerService" />
     </intent-filter>
 </service>

(3). 开启NotificationMonitor的监听功能；

        完成以上两步之后，将程序编译并安装到手机上，但此时该程序是无法监听到新增通知和删除通知的，还需要在"Settings > Security > Notification access"中，勾选NotificationMonitor。此时如果系统收到新的通知或者通知被删除就会打印出相应的log了。

        这里需要注意，如果手机上没有安装使用NotificationListenerService类的APP，Notification access是不会显示出来的。可以在源码/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/SecuritySettings.java中看到，如果没有使用NotificationListenerService的APK，直接就不显示这一项了。

 mNotificationAccess = findPreference(KEY_NOTIFICATION_ACCESS);
 if (mNotificationAccess != null) {
     final int total = NotificationAccessSettings.getListenersCount(mPM);
     if (total == 0) {
         if (deviceAdminCategory != null) {
             deviceAdminCategory.removePreference(mNotificationAccess);
         }
     } else {
         final int n = getNumEnabledNotificationListeners();
         if (n == 0) {
             mNotificationAccess.setSummary(getResources().getString(
                     R.string.manage_notification_access_summary_zero));
         } else {
             mNotificationAccess.setSummary(String.format(getResources().getQuantityString(
                     R.plurals.manage_notification_access_summary_nonzero,
                     n, n)));
         }
     }
 }

使用详解

通过前面的讲解(实际上就是对AndroidDeveloper的解释)，已经可以正常使用NotificationListenerService了，但对于实际应用中，需要考虑的事情还比较多。比如：

1. 如何检测应用已开启Notification access监听功能？

如果检测到应用没有激活Notification access监听功能，需要提示用户开启；

2. 能不能主动跳转到Notification access监听页面？

如果能够根据第1步的判断自动跳转到对应的页面，那可以省掉很多操作；

3. 如何与NotificationListenerService交互？

涉及到与Service的交互，但又与普通的Service不同，这里后文解释；

4. NotificationListenerService使用过程中有哪些注意事项？

在使用NotificationListenerService过程中自己遇到了一些坑，后文会通过分析给出相应的解决方案；

程序运行截图

 

图 1 程序运行截图

示例介绍

        NotificationListenerDemo主要用于获取系统当前通知信息，并可手动创建"可清除通知"，逐条删除"可清除通知"，一次性删除"可清除通知"，以及显示系统当前活动的通知信息。实际上该示例回答了前面使用详解中提出的各项疑问，在实际使用过程中相信大部分人都会遇到，因此这里逐条展开与大家分享。

图 2 主界面

功能分析

1. 如何检测应用已开启Notification access监听功能？

        在程序启动时，执行Notification access的检测，查看是否访问Notification的权限。如果用户没有Enable Notification access，则弹出提示对话框，点击OK跳转到Notification access设置页面。

图 3 首次启动 isEnable

        使用NotificationListenerService的应用如果开启了Notification access，系统会将包名等相关信息写入SettingsProver数据库中，因此可以从数据库中获取相关信息并过滤，从而判断应用是否开启了Notification access，代码如下：

 private static final String ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS = "enabled_notification_listeners";
 private boolean isEnabled() {
     String pkgName = getPackageName();
     final String flat = Settings.Secure.getString(getContentResolver(),
             ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS);
     if (!TextUtils.isEmpty(flat)) {
         final String[] names = flat.split(":");
         for (int i = 0; i < names.length; i++) {
             final ComponentName cn = ComponentName.unflattenFromString(names[i]);
             if (cn != null) {
                 if (TextUtils.equals(pkgName, cn.getPackageName())) {
                     return true;
                 }
             }
         }
     }
     return false;
 }

在返回值flat中如果包含了应用的包名，即可确定应用已开启Notification access，反之则表示没有开启。

2. 能不能主动跳转到Notification access监听页面？

        通过查看可以知道，Notification access界面接收action为"android.settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS"的intent启动，因此使用startActivity可以很容易的跳转到该页面，从而避免用户在Settings中查找。代码如下：

 private static final String ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS = "android.settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS";
 private void openNotificationAccess() {
     startActivity(new Intent(ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS));
 }

3. 如何与NotificationListenerService交互？

        因为NotificationListenerService中包含了四个重要的方法，分别是：onNotificationPosted、onNotificationRemoved、cancelNotification、cancelAllNotifications。通过这些方法我们才能实现诸如通知信息的获取以及删除等功能，虽然这些方法是public的，那是不是意味着我们只要拿到NotificationListenerService的对象就可以直接调用这些方法了呢？那如何拿到Service的对象呢？在之前的博文中，曾有提到与Service的交互( 具体可参考拙作《Android中程序与Service交互的方式——交互方式》)，可以看到与Service的交互有很多种方法，但如果要拿到Service的对象，归根到底还是需要Binder。

        也就是说得使用bindService的办法，将onServiceConnected回调中的IBinder对象转型成NotificationListenerService的对象。测试代码如下：

 //在MainActivity.java的onCreate方法中使用bindService帮顶NotificationMonitor服务
 bindService(new Intent(this,NotificationMonitor.class  ), new ServiceConnection() {
   @Override
   public void onServiceDisconnected(ComponentName arg0) {
   }

   @Override
   public void onServiceConnected(ComponentName arg0, IBinder arg1) {
     NotificationMonitor.MyBinder localBinder = (MyBinder)arg1;
     NotificationMonitor mMonitor = localBinder.getService();
   }
 }, BIND_AUTO_CREATE);

 //NotificationMonitor的onBind方法返回构造的Binder对象
 public class NotificationMonitor extends NotificationListenerService {
   private MyBinder mBinder = new MyBinder();
   public  class MyBinder extends Binder{
     public NotificationMonitor getService(){
       return NotificationMonitor.this;
     }
   }

   @Override
   public IBinder onBind(Intent arg0) {
     return mBinder;
   }

   @Override
   public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {
     getActiveNotifications();
     cancelAllNotifications();
   }

   @Override
   public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) {
   }
 }

那这样操作之后是不是就意味着可以拿到NotificationMonitor的对象并直接调用getActiveNotifications()方法，用于获取当前系统通知的信息了呢？很抱歉，事实证明这样是不行的。这里简单的分析下，在后面的NotificationListenerService原理分析中再详细讲解。在NotificationListenerService的源码中可以看到：

 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
     if (mWrapper == null) {
         mWrapper = new INotificationListenerWrapper();
     }
     return mWrapper;
 }

这里的INotificationListenerWrapper是NotificationListenerService的一个内部类：

 private class INotificationListenerWrapper extends INotificationListener.Stub

而NotificationMonitor继承自NotificationListenerService，默认的onBind方法却是：

 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
     return super.onBind(intent);
 }

        这里注意，一般情况下service的onBind方法返回要么是null要么是Binder对象，可这里直接调用父类NotificationListenerService的onBind方法，而父类返回的是INotificationListenerWrapper的对象。这说明Binder对象已经被指定了，不能再给NotificationMonitor指定其它的Binder对象。如果你非要给NotificationMonitor指定其它的Binder对象，那么就无法使用INotificationListenerWrapper提供的方法。也就是说要么就用系统NotificationListenerService提供的方法，要么就把NotificationMonitor当一个普通的Service来用，系统提供的方法都不能使用。

        那应该如何使用NotificationListenerService中的方法呢？在拙作《Android中程序与Service交互的方式——交互方式》中，已经提供了很多的例子，这里仅以广播的方式为例。

        既然NotificationMonitor可以使用NotificationListenerService的方法，那通过NotificationMonitor把通知状态的改变以及数据获取到，并使用static数据进行存储，之后再在MainActivity中直接使用即可。在MainActivity中控制通知的单个删除和全部删除，则使用广播的方式发送给NotificationMonitor进行处理。MainActivity与NotificationMonitor的关系类图如下：

图 4 结构类图

NotificationMonitor和MainActivity关键代码如下：

 public class NotificationMonitor extends NotificationListenerService {
     private static final String TAG = "SevenNLS";
     private static final String TAG_PRE = "[" + NotificationMonitor.class.getSimpleName() + "] ";
     private static final int EVENT_UPDATE_CURRENT_NOS = 0;
     public static final String ACTION_NLS_CONTROL = "com.seven.notificationlistenerdemo.NLSCONTROL";
     //用于存储当前所有的Notification的StatusBarNotification对象数组
     public static List<StatusBarNotification[]> mCurrentNotifications = new ArrayList<StatusBarNotification[]>();
     public static int mCurrentNotificationsCounts = 0;
     //收到新通知后将通知的StatusBarNotification对象赋值给mPostedNotification
     public static StatusBarNotification mPostedNotification;
     //删除一个通知后将通知的StatusBarNotification对象赋值给mRemovedNotification
     public static StatusBarNotification mRemovedNotification;
     private CancelNotificationReceiver mReceiver = new CancelNotificationReceiver();
     // String a;
     private Handler mMonitorHandler = new Handler() {
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
             switch (msg.what) {
                 case EVENT_UPDATE_CURRENT_NOS:
                     updateCurrentNotifications();
                     break;
                 default:
                     break;
             }
         }
     };

     class CancelNotificationReceiver extends BroadcastReceiver {

         @Override
         public void onReceive(Context context, Intent intent) {
             String action;
             if (intent != null && intent.getAction() != null) {
                 action = intent.getAction();
                 if (action.equals(ACTION_NLS_CONTROL)) {
                     String command = intent.getStringExtra("command");
                     if (TextUtils.equals(command, "cancel_last")) {
                         if (mCurrentNotifications != null && mCurrentNotificationsCounts >= 1) {
                             //每次删除通知最后一个
                             StatusBarNotification sbnn = getCurrentNotifications()[mCurrentNotificationsCounts - 1];
                             cancelNotification(sbnn.getPackageName(), sbnn.getTag(), sbnn.getId());
                         }
                     } else if (TextUtils.equals(command, "cancel_all")) {
                         //删除所有通知
                         cancelAllNotifications();
                     }
                 }
             }
         }

     }

     @Override
     public void onCreate() {
         super.onCreate();
         logNLS("onCreate...");
         IntentFilter filter = new IntentFilter();
         filter.addAction(ACTION_NLS_CONTROL);
         registerReceiver(mReceiver, filter);
     //在onCreate时第一次调用getActiveNotifications()
         mMonitorHandler.sendMessage(mMonitorHandler.obtainMessage(EVENT_UPDATE_CURRENT_NOS));
     }

     @Override
     public void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         unregisterReceiver(mReceiver);
     }

     @Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         // a.equals("b");
         logNLS("onBind...");
         return super.onBind(intent);
     }

     @Override
     public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {
         //当系统收到新的通知后，更新mCurrentNotifications列表
         updateCurrentNotifications();
         logNLS("onNotificationPosted...");
         logNLS("have " + mCurrentNotificationsCounts + " active notifications");
         mPostedNotification = sbn;
         //通过以下方式可以获取Notification的详细信息
         /*
          * Bundle extras = sbn.getNotification().extras; String
          * notificationTitle = extras.getString(Notification.EXTRA_TITLE);
          * Bitmap notificationLargeIcon = ((Bitmap)
          * extras.getParcelable(Notification.EXTRA_LARGE_ICON)); Bitmap
          * notificationSmallIcon = ((Bitmap)
          * extras.getParcelable(Notification.EXTRA_SMALL_ICON)); CharSequence
          * notificationText = extras.getCharSequence(Notification.EXTRA_TEXT);
          * CharSequence notificationSubText =
          * extras.getCharSequence(Notification.EXTRA_SUB_TEXT);
          * Log.i("SevenNLS", "notificationTitle:"+notificationTitle);
          * Log.i("SevenNLS", "notificationText:"+notificationText);
          * Log.i("SevenNLS", "notificationSubText:"+notificationSubText);
          * Log.i("SevenNLS",
          * "notificationLargeIcon is null:"+(notificationLargeIcon == null));
          * Log.i("SevenNLS",
          * "notificationSmallIcon is null:"+(notificationSmallIcon == null));
          */
     }

     @Override
     public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) {
         //当有通知被删除后，更新mCurrentNotifications列表
         updateCurrentNotifications();
         logNLS("removed...");
         logNLS("have " + mCurrentNotificationsCounts + " active notifications");
         mRemovedNotification = sbn;
     }

     private void updateCurrentNotifications() {
         try {
             StatusBarNotification[] activeNos = getActiveNotifications();
             if (mCurrentNotifications.size() == 0) {
                 mCurrentNotifications.add(null);
             }
             mCurrentNotifications.set(0, activeNos);
             mCurrentNotificationsCounts = activeNos.length;
         } catch (Exception e) {
             logNLS("Should not be here!!");
             e.printStackTrace();
         }
     }

     //获取当前状态栏显示通知总数
     public static StatusBarNotification[] getCurrentNotifications() {
         if (mCurrentNotifications.size() == 0) {
             logNLS("mCurrentNotifications size is ZERO!!");
             return null;
         }
         return mCurrentNotifications.get(0);
     }

     private static void logNLS(Object object) {
         Log.i(TAG, TAG_PRE + object);
     }

 }

而MainActivity主要负责界面显示与交互，关键代码如下：

 public class MainActivity extends Activity {

     private static final String TAG = "SevenNLS";
     private static final String TAG_PRE = "["+MainActivity.class.getSimpleName()+"] ";
     private static final int EVENT_SHOW_CREATE_NOS = 0;
     private static final int EVENT_LIST_CURRENT_NOS = 1;
     private static final String ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS = "enabled_notification_listeners";
     private static final String ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS = "android.settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS";
     private boolean isEnabledNLS = false;
     private TextView mTextView;

     private Handler mHandler = new Handler() {
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
             switch (msg.what) {
                 case EVENT_SHOW_CREATE_NOS:
             //显示创建的Notification对应的pkgName、Tag、Id
                     showCreateNotification();
                     break;
                 case EVENT_LIST_CURRENT_NOS:
             //显示当前所有的Notification数量及其包名
                     listCurrentNotification();
                     break;

                 default:
                     break;
             }
         }
     };

     @Override
     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.activity_main);
         mTextView = (TextView) findViewById(R.id.textView);
     }

     @Override
     protected void onResume() {
         super.onResume();
         //判断是否有开启Notification access
         isEnabledNLS = isEnabled();
         logNLS("isEnabledNLS = " + isEnabledNLS);
         if (!isEnabledNLS) {
         //如果没有开启则显示确认对话框
             showConfirmDialog();
         }
     }

     public void buttonOnClicked(View view) {
         mTextView.setTextColor(Color.BLACK);
         switch (view.getId()) {
             case R.id.btnCreateNotify:
                 logNLS("Create notifications...");
         //创建可清除的Notification
                 createNotification(this);
         //显示当前状态栏中所有Notification数量及其包名
                 mHandler.sendMessageDelayed(mHandler.obtainMessage(EVENT_SHOW_CREATE_NOS), 50);
                 break;
             case R.id.btnClearLastNotify:
                 logNLS("Clear Last notification...");
         //清除最后一个Notification
                 clearLastNotification();
         //显示当前状态栏中所有Notification数量及其包名
                 mHandler.sendMessageDelayed(mHandler.obtainMessage(EVENT_LIST_CURRENT_NOS), 50);
                 break;
             case R.id.btnClearAllNotify:
                 logNLS("Clear All notifications...");
         //清除所有"可被清除"的Notification
                 clearAllNotifications();
                 mHandler.sendMessageDelayed(mHandler.obtainMessage(EVENT_LIST_CURRENT_NOS), 50);
                 break;
             case R.id.btnListNotify:
                 logNLS("List notifications...");
                 listCurrentNotification();
                 break;
             case R.id.btnEnableUnEnableNotify:
                 logNLS("Enable/UnEnable notification...");
         //打开Notification access启动/取消界面
                 openNotificationAccess();
                 break;
             default:
                 break;
         }
     }

     //......省略
 }

4. NotificationListenerService使用过程中有哪些注意事项？

        如果细心察看代码的童鞋，一定发现代码中有使用Handler，以及一些奇怪但又被注释掉的代码，比如"a.equals("b")"。从使用上来说，没有必要使用handler，那干嘛要多次一举？这里就给大家分享一下在写NotificationListenerDemo时遇到的一些坑。

①. NotificationMonitor的onCreate方法中使用handler来调用getActiveNotifications()方法

        若直接在onCreate或者onBind方法中调用getActiveNotifications()方法是无法获取当前系统通知。主要是因为NotificationMonitor还未完成初始化，而根本原因则是INotificationListenerWrapper对象mWrapper还未初始化，此时使用getActiveNotifications()方法又会调用到mWrapper，因此无法返回正常数据。在NotificationListenerService中可以看到getActiveNotifications()的源码：

 public StatusBarNotification[] getActiveNotifications() {
     try {
         return getNotificationInterface().getActiveNotificationsFromListener(mWrapper);
     } catch (android.os.RemoteException ex) {
         Log.v(TAG, "Unable to contact notification manager", ex);
     }
     return null;
 }

也就是说只要在onBind方法完成之后，再调用getActiveNotifications()方法就可以正常获取数据了，因此这里使用了handler多线程的方式。当然，为了保险可以使用sendEmptyMessgeDelay加上延时。

②. 如果NotificationMonitor在onCreate或onBind方法中crash，则该service已经失效，需重启手机才能进行后续开发验证

        如果在onCreate或者onBind方法中，出现异常导致NotificationMonitor发生crash，就算找到问题并将其改正，之后的验证还是无法继续进行的，也就是无法收到通知的新增和删除消息，onNotificationPosted和onNotificationRemoved方法不会被调用。

        这也是我在onBind方法中故意注释导致空指针异常的代码，有兴趣的童鞋可以把注释去掉后尝试，去掉注释会导致NotificationListenerDemo异常停止，此时你再加上注释再次运行NotificationListenerDemo，虽然程序可以正常启动，但无法正常执行NotificationMonitor中的onNotificationPosted和onNotificationRemoved方法。这个涉及NotificationListenerService的原理，后面会另行分析。

③. MainActivity中onClick方法里使用handler操作

        当点击删除通知时，系统通知相关状态还未更新，此时还没有回调到NotificationMonitor中，所以获取的数据就还是上一次的数据。为了能够获取到正确的Notification数据，可以使用handler并加上延时，这样再去获取Notification信息时，系统已经触发了NotificationMonitor回调，数据也有正常了。另外，50ms的延时几乎是感知不到的。

④. 为什么要使用ArrayList来保存StatusBarNotification数组对象

        当新增或者删除通知时，会触发onNotificationPosted或onNotificationRemoved回调，在该方法中调用getActiveNotifications()方法用以获取当前系统通知信息。而getActiveNotifications()返回的是StatusBarNotification[]数组，因为这个数组是可变长的，也就是长度会随时变化，因此无法直接存储。使用ArrayList可以很好的解决这个问题，在ArrayList对象中添加一个StatusBarNotification[]对象，之后使用ArrayList.set(0,statusbar[])方法对数据进行更新即可。

总结

        NotificationListenerService是Android 4.3 之后新增的接口服务，用于获取系统Notification信息，这在之前的Android版本是无法直接办到的。在Android 4.4中，增加了Notification.extra变量，使得获取Notification相关信息更加丰富，这些接口的开放更加利于三方应用的使用，但同时也会带来一些隐私问题。

        本文针对NotificationListenerService的使用进行了详细分析，当然其中不乏有失偏颇的地方，本着互联网知识共享精神也将自己的一些记录发布出来，一来可做笔记，二来希望能够给苦苦寻觅的童鞋一些帮助。

概况

        在上一篇文章《Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析(一)__使用详解》中详细介绍了NotificationListenerService的使用方法，以及在使用过程中遇到的问题和规避方案。本文主要分析NotificationListenerService实现原理，以及详细分析在上一篇文章中提到的相关问题和产生的根本原因。在原理分析前，先看看NotificationListenerService涉及到的类以及基本作用，如图1所示：

图 1 NLS注册及回调过程

通过图1可以看到，整个通知状态获取分为三部分：

①. 监听器注册；新建一个类NotificationMonitor继承自NotificationListenerService。

②. 系统通知管理；系统通知管理由NotificationManagerService负责。

③. 通知状态回调；当系统通知状态改变之后，NotificationManagerService会通知NotificationListenerService，最后再由NotificationListenerService通知其所有子类。

在整个系统中，通知管理是由NotificationManagerService完成的，NotificationListenerService只是在通知改变时，会获得相应的通知消息，这些消息最终会回调到NotificationListenerService的所有子类中。

NotificationListenerService启动

        NotificationListenerService虽然继承自Service，但系统中实际上启动的是其子类，为了表述方便，后文统一使用NotificationListenerService启动来指代。其子类的启动有三个途径，分别是：开机启动、接收PACKAGE相关广播(安装、卸载等)启动、SettingsProvider数据变更启动。

        既然NotificationListenerService是一个service，那其子类启动方式自然就是bindService或者startService，在SourceCode/frameworks/base/services/java/com/android/server/NotificationManagerService.java中可以找到，实际上NotificationListenerService的启动是通过bindServiceAsUser来实现的，而bindServiceAsUser与bindService作用一致。

开机启动

        因为NotificationListenerService最终是在NotificationManagerService中启动的，因此当系统在开机第一次启动时，会进行NotificationManagerService初始化，之后会调用其SystemReady方法，继而调用rebindListenerServices以及registerListenerService()，最后使用bindServiceAsUser实现NotificationListenerService的启动。rebindListenerServices代码如下：

 void rebindListenerServices() {
     final int currentUser = ActivityManager.getCurrentUser();
     //获取系统中哪些应用开启了Notification access
     String flat = Settings.Secure.getStringForUser(
             mContext.getContentResolver(),
             Settings.Secure.ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS,
             currentUser);

     NotificationListenerInfo[] toRemove = new NotificationListenerInfo[mListeners.size()];
     final ArrayList<ComponentName> toAdd;

     synchronized (mNotificationList) {
         // unbind and remove all existing listeners
         toRemove = mListeners.toArray(toRemove);

         toAdd = new ArrayList<ComponentName>();
         final HashSet<ComponentName> newEnabled = new HashSet<ComponentName>();
         final HashSet<String> newPackages = new HashSet<String>();

         // decode the list of components
         if (flat != null) {
             String[] components = flat.split(ENABLED_NOTIFICATION_LISTENERS_SEPARATOR);
             for (int i=0; i<components.length; i++) {
                 final ComponentName component
                         = ComponentName.unflattenFromString(components[i]);
                 if (component != null) {
                     newEnabled.add(component);
                     toAdd.add(component);
                     newPackages.add(component.getPackageName());
                 }
             }

             mEnabledListenersForCurrentUser = newEnabled;
             mEnabledListenerPackageNames = newPackages;
         }
     }

     //对所有NotificationListenerService全部unbindService操作
     for (NotificationListenerInfo info : toRemove) {
         final ComponentName component = info.component;
         final int oldUser = info.userid;
         Slog.v(TAG, "disabling notification listener for user " + oldUser + ": " + component);
         unregisterListenerService(component, info.userid);
     }
     //对所有NotificationListenerService进行bindService操作
     final int N = toAdd.size();
     for (int i=0; i<N; i++) {
         final ComponentName component = toAdd.get(i);
         Slog.v(TAG, "enabling notification listener for user " + currentUser + ": "
                 + component);
         registerListenerService(component, currentUser);
     }
 }

在该方法中将获取系统中所有NotificationListenerService，并进行registerListenerService操作，代码如下：

 private void registerListenerService(final ComponentName name, final int userid) {
 //... ...省略

 Intent intent = new Intent(NotificationListenerService.SERVICE_INTERFACE);
 intent.setComponent(name);

 intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_LABEL,
         R.string.notification_listener_binding_label);
 intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_INTENT, PendingIntent.getActivity(
         mContext, 0, new Intent(Settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS), 0));

 try {
     if (DBG) Slog.v(TAG, "binding: " + intent);
     //使用bindService启动NotificationListenerService
     if (!mContext.bindServiceAsUser(intent,
             new ServiceConnection() {
                 INotificationListener mListener;
                 @Override
                 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
                     synchronized (mNotificationList) {
                         mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);
                         try {
                             mListener = INotificationListener.Stub.asInterface(service);
                             NotificationListenerInfo info = new NotificationListenerInfo(
                                     mListener, name, userid, this);
                             service.linkToDeath(info, 0);
                             //service启动成功之后将相关信息添加到mListeners列表中，后续通过该列表触发回调
                             mListeners.add(info);
                         } catch (RemoteException e) {
                             // already dead
                         }
                     }
                 }

                 @Override
                 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
                     Slog.v(TAG, "notification listener connection lost: " + name);
                 }
             },
             Context.BIND_AUTO_CREATE,
             new UserHandle(userid)))
     //... ...省略
     }
 }

整个启动流程如图2所示：

图 2 NLS开机启动时序图

广播启动

        当系统安装或者卸载应用的时候，也会触发NotificationListenerService的启动。当一个使用NotificationListenerService的应用被卸载掉后，需要在Notification access界面清除相应的选项，或者当多用户切换时，也会更新NotificationListenerService的状态。在NotificationManagerService中监听了以下广播：

 Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED
 Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED
 Intent.ACTION_PACKAGE_RESTARTED
 Intent.ACTION_PACKAGE_CHANGED
 Intent.ACTION_QUERY_PACKAGE_RESTART
 Intent.ACTION_USER_SWITCHED

        这些广播在应用变更时由系统发出，比如安装、卸载、覆盖安装应用等等。当NotificationManagerService接收这些广播后编会调用rebindListenerServices，之后的流程就与前面一样。启动流程如下：

图 3 NLS广播启动

数据库变更启动

        在NotificationManagerService中使用了ContentObserver监听SettingsProvider数据库变化，当Notification access有更新时，会更新NotificationListenerService的状态。例如，当用户进入Notification access界面，手动开启或关闭相关应用的Notification access权限时便会触发这种启动方式。当数据库中NotificationListenerService关联的信息改变后，会触发ContentObserver的onChange方法，继而调用update方法更新系统中NotificationListenerService的服务状态，最后调用到rebindListenerServices中。整个流程如下：

图 4 NLS数据库变更启动

NotificationListenerService启动小结

        在系统中实际上运行的是NotificationListenerService的子类，这些子类的启动方式分为三种：开机启动时NotificationManagerService初始化回调；接收相关广播后执行；数据库变更后执行。这些启动方式归根到底还是bindService的操作。

NotificationListenerService调用流程

前面提到了NotificationListenerService的启动流程，当启动完成之后就是调用，整个调用流程分为两种情况，即：新增通知和删除通知。

新增通知

当系统收到新的通知消息时，会调用NotificationManager的notify方法用以发起系统通知，在notify方法中则调用关键方法enqueueNotificationWithTag：

 service.enqueueNotificationWithTag(......)

这里的service是INotificationManager的对象，而NotificationManagerService继承自INotificationManager.Stub。也就是说NotificationManager与NotificationManagerService实际上就是client与server的关系，这里的service最终是NotificationManagerService的对象。这里便会跳转到NotificationManagerService的enqueueNotificationWithTag方法中，实际调用的是enqueueNotificationInternal方法。在该方法中就涉及到Notification的组装，之后调用关键方法notifyPostedLocked()：

 private void notifyPostedLocked(NotificationRecord n) {
     final StatusBarNotification sbn = n.sbn.clone();
     //这里触发mListeners中所有的NotificationListenerInfo回调
     for (final NotificationListenerInfo info : mListeners) {
         mHandler.post(new Runnable() {
             @Override
             public void run() {
                 info.notifyPostedIfUserMatch(sbn);
             }});
     }
 }

到这里就开始准备回调了，因为前面通知已经组装完毕准备显示到状态栏了，之后就需要将相关的通知消息告诉所有监听者。继续看到notifyPostedIfUserMatch方法：

 public void notifyPostedIfUserMatch(StatusBarNotification sbn) {
     //... ...省略
     try {
         listener.onNotificationPosted(sbn);
     } catch (RemoteException ex) {
         Log.e(TAG, "unable to notify listener (posted): " + listener, ex);
     }
 }

上面的listener对象是NotificationListenerInfo类的全局变量，那是在哪里赋值的呢？还记得前面注册NotificationListenerService的时候bindServiceAsUser，其中new了一个ServiceConnection对象，并在其onServiceConnected方法中有如下代码：

 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
 synchronized (mNotificationList) {
     mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);
     try {
         //mListener就是NotificationListenerService子类的对象
         //service是INotificationListenerWrapper的对象，INotificationListenerWrapper
         //继承自INotificationListener.Stub，是NotificationListenerService的内部类
         mListener = INotificationListener.Stub.asInterface(service);
         //使用mListener对象生成对应的NotificationListenerInfo对象
         NotificationListenerInfo info = new NotificationListenerInfo(
                 mListener, name, userid, this);
         service.linkToDeath(info, 0);
         mListeners.add(info);
     } catch (RemoteException e) {
         // already dead
     }
 }
 }

也就是说在NotificationListenerService启动并连接的时候，将binder对象保存到了NotificationListenerInfo中。这里就得看看NotificationListenerService的onBind方法返回了，代码如下：

 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
     if (mWrapper == null) {
         mWrapper = new INotificationListenerWrapper();
     }
     //这里返回的是INotificationListenerWrapper对象
     return mWrapper;
 }

 private class INotificationListenerWrapper extends INotificationListener.Stub {
     @Override
     public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {
         try {
             //onNotificationPosted是抽象方法之一
             NotificationListenerService.this.onNotificationPosted(sbn);
         } catch (Throwable t) {
             Log.w(TAG, "Error running onNotificationPosted", t);
         }
     }
     @Override
     public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) {
         try {
             //onNotificationRemoved是另一个抽象方法
             NotificationListenerService.this.onNotificationRemoved(sbn);
         } catch (Throwable t) {
             Log.w(TAG, "Error running onNotificationRemoved", t);
         }
     }
 }

        通过以上代码可以知道，当在notifyPostedIfUserMatch执行listener.onNotificationPosted方法时，实际上会调用到NotificationListenerService.INotificationListenerWrapper的onNotificationPosted方法。

        NotificationListenerService是一个Abstract类，其中的Abstract方法是onNotificationPosted和onNotificationRemoved。当触发NotificationListenerService.INotificationListenerWrapper的onNotificationPosted方法时，继续调用了NotificationListenerService.this.onNotificationPosted(sbn)。这样会继续调用所有NotificationListenerService子类中的onNotificationPosted方法，系统通知新增的消息便传到了所有NotificationListenerService中。

        从整个流程来看，新增通知的发起点是NotificationManager，处理通知则是由NotificationManagerService完成，传输过程是通过NotificationListenerService，最后回调方法是各个继承自NotificationListenerService的子类。整个过程的调用时序图如下：

图 5 onNotificationPosted触发流程

删除通知

        与"新增通知"类似的流程是"删除通知"，发起点在NotificationManager，之后经由NotificationManagerService处理和NotificationListenerService传递，最后到达各个继承自NotificationListenerService的子类中，只不过最后的处理方法变成了onNotificationRemoved。调用时序图下：

图 6 onNotificationRemoved触发流程

NotificationListenerService调用流程小结

        简单来看，NotificationListenerService在系统通知的消息传递过程中，起到了代理的作用。继承自NotificationListenerService的类作为client端，真正的server端则是NotificationManagerService，由它负责整个Notification的控制与管理。NotificationManagerService将处理之后的结果通过NotificationListenerService返回给client端，最终各个client端通过onNotificationPosted和onNotificationRemoved方法拿到系统通知状态变更的相关信息。

NotificationListenerService重点分析

        前文分析了整个NotificationListenerService的启动和调用，通过以上分析可以很清楚的了解NotificationListenerService的工作流程。在上一篇文章《Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析(一)__使用详解》中，文末分析了在NotificationListenerService在使用过程中的遇到的一些问题，但并没有深究出现这些问题的根本原因，下文会对这些问题进行详细分析。

Notification access页面不存在

        当手机上没有安装任何使用NotificationListenerService的应用时，系统默认不会显示"Notification access"选项。只有手机中安装了使用NotificationListenerService的应用，才可以在"Settings > Security > Notification access" 找到对应的设置页面。在SourceCode/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/SecuritySettings.java中可以看到如下初始化代码：

 //... ...省略
 mNotificationAccess = findPreference(KEY_NOTIFICATION_ACCESS);
 if (mNotificationAccess != null) {
     final int total = NotificationAccessSettings.getListenersCount(mPM);
     if (total == 0) {
         if (deviceAdminCategory != null) {
             //如果系统中没有安装使用NLS的应用则删除显示
             deviceAdminCategory.removePreference(mNotificationAccess);
         }
     } else {
         //获取系统中有多少启动了Notification access的应用
         final int n = getNumEnabledNotificationListeners();
         //根据启用的数量显示不同的Summary
         if (n == 0) {
             mNotificationAccess.setSummary(getResources().getString(
                     R.string.manage_notification_access_summary_zero));
         } else {
             mNotificationAccess.setSummary(String.format(getResources().getQuantityString(
                     R.plurals.manage_notification_access_summary_nonzero,
                     n, n)));
         }
     }
 }
 //... ...省略

getActiveNotifications()方法返回为null

        有很多人在使用getActiveNotifications方法时返回为null，多数情况下是因为在onCreate或者在onBind中调用了getActiveNotifications方法。比如NotificaionMonitor extends NotificationListenerService：

 public class NotificationMonitor extends NotificationListenerService {
 @Override
 public void onCreate() {
     //getActiveNotifications();
     super.onCreate();
 }

 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
     getActiveNotifications();
     return super.onBind(intent);
 }

 }

找到NotificationListenerService中的getActiveNotifications方法实现，代码如下：

 public StatusBarNotification[] getActiveNotifications() {
     try {
         //getActiveNotifications成功执行的两个关键点：
         //1.getNotificationInterface方法返回正常
         //2.mWrapper对象不为null
         return getNotificationInterface().getActiveNotificationsFromListener(mWrapper);
     } catch (android.os.RemoteException ex) {
         Log.v(TAG, "Unable to contact notification manager", ex);
     }
     return null;
 }

 //通过查看可以知道，getNotificationInterface没有问题，如果为null会进行初始化
 private final INotificationManager getNotificationInterface() {
     if (mNoMan == null) {
         mNoMan = INotificationManager.Stub.asInterface(
                 ServiceManager.getService(Context.NOTIFICATION_SERVICE));
     }
     return mNoMan;
 }

 //如果mWrapper为null则进行初始化
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
     if (mWrapper == null) {
         mWrapper = new INotificationListenerWrapper();
     }
     return mWrapper;
 }

通过上面的代码可以知道getActiveNotifications方法调用失败的原因：

1. service的生命周期会先从onCraete->onBind逐步执行；

2. 此时调用getActiveNotifications方法会使用NotificationListenerService中的mWrapper对象；

3. mWrapper对象必须在NotificationMonitor完成super.onBind方法之后才会初始化；

综上所述，当在onCreate或者onBind方法中使用getActiveNotifications方法时，会导致mWrapper没有初始化，即mWrapper == null。解决方案可以在onCreate或者onBind方法中使用handler异步调用getActiveNotification方法，具体可参考《Android 4.4 KitKat NotificationManagerService使用详解与原理分析(一)__使用详解》。

NotificationListenerService失效

        如果NotificationMonitor在onCreate或onBind方法中出现crash，则该NotificationMonitor已经失效。就算修改了NotificationMonitor的代码不会再crash，但NotificationMonitor还是不能收到onNotificationPosted和onNotificationRemoved回调，除非重启手机。

        这个问题是google设计上的缺陷导致，出现NotificationListenerService失效的必要条件： 在NotificationMonitor的onCreate或者onBind中出现异常，导致service crash，也就是说service还没有完全启动的情况下出现了异常导致退出。

        这里需要回到NotificationManagerService中，NotificationListenerService的注册方法registerListenerService中：

 private void registerListenerService(final ComponentName name, final int userid) {
     //servicesBindingTag可以理解为需要启动的service的标签
     final String servicesBindingTag = name.toString() + "/" + userid;
     //如果mServicesBinding中已经包含正在处理的service则直接return退出
     if (mServicesBinding.contains(servicesBindingTag)) {
     // stop registering this thing already! we're working on it
        return;
     }
     //将准备启动的service标签添加到mServicesBinding中
     mServicesBinding.add(servicesBindingTag);

     //... ...省略
     //使用bindServiceAsUser启动service
     Intent intent = new Intent(NotificationListenerService.SERVICE_INTERFACE);
     intent.setComponent(name);

     intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_LABEL,
             R.string.notification_listener_binding_label);
     intent.putExtra(Intent.EXTRA_CLIENT_INTENT, PendingIntent.getActivity(
             mContext, 0, new Intent(Settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS), 0));

     try {
         if (DBG) Slog.v(TAG, "binding: " + intent);
         if (!mContext.bindServiceAsUser(intent,
                 new ServiceConnection() {
                     INotificationListener mListener;
                     @Override
                     public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
                         synchronized (mNotificationList) {
                             //服务成功启动之后删除标签
                             mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);
                             try {
                                 mListener = INotificationListener.Stub.asInterface(service);
                                 NotificationListenerInfo info = new NotificationListenerInfo(
                                         mListener, name, userid, this);
                                 service.linkToDeath(info, 0);
                                 mListeners.add(info);
                             } catch (RemoteException e) {
                                 // already dead
                             }
                         }
                     }

                     @Override
                     public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
                         Slog.v(TAG, "notification listener connection lost: " + name);
                     }
                 },
                 Context.BIND_AUTO_CREATE,
                 new UserHandle(userid)))
         {
             //绑定服务失败后删除标签
             mServicesBinding.remove(servicesBindingTag);
             Slog.w(TAG, "Unable to bind listener service: " + intent);
             return;
         }
     } catch (SecurityException ex) {
         Slog.e(TAG, "Unable to bind listener service: " + intent, ex);
         return;
     }
 }
 }

        当调用registerListenerService方法时，使用了一个mServicesBinding的ArrayList<String>用来记录当前正在启动的服务。在启动之前会判断当前service是否在mServicesBinding之中，如果是则表明正在执行bindServiceAsUser操作，直接退出，否则就继续执行bindServiceAsUser流程。调用bindServiceAsUser之前会在mServicesBinding中会添加标签，当连接成功之后也就是onServiceConnected返回后，以及绑定失败后会在mServicesBinding中删除标签。

        google这样设计的目的可能是为了避免同一个service多次启动，因此在执行bindServiceAsUser之前就打上标签，当处理完成之后(onServiceConnected回调)就删掉这个标签，表明这个service 绑定完成。但是，如果执行bindServiceAsUser之后，NotificationMonitor在onCreate或者onBind的时候crash了，也就是NotificationMonitor还没有完成启动，因此就不会去调用onServiceConnected方法，并最终导致不会调用 mServicesBinding.remove(servicesBindingTag)方法，从而使得NotificationMonitor的标签被一致记录在mServicesBinding中。那么当下一次想再次注册该服务的时候，系统发现该服务已经在mServicesBinding中了，所以直接return，后面的bindServiceAsUser就不会被调用了。

        虽然代码已经更新，但service无法正常启动，那么onNotificationPosted和onNotificationRemoved的回调自然就无法使用，此时的解决办法就只能重启手机，清空mServicesBinding的值。

总结

        NotificationListenerService在系统通知获取的流程中，自身并没有启动，而是起到了一个代理的作用，每一个继承自NotificationListenerService的类，当系统通知变化后最终都会收到onNotificationPosted和onNotificationRemoved的回调。

        bindService方法的返回与service是否成功启动无关，因此才会导致NotificationListenerService失效。

        最后再看一下整个NotificationListenerService的关系类图：

图 7 NLS关系类图