Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(七)__来电(MT)响铃流程

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本文代码以MTK平台Android 4.4为分析对象，与Google原生AOSP有些许差异，请读者知悉。

前置文章：

《 Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(一)__概要和学习计划》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(二)__UI结构分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(三)__MO(去电)流程分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(四)__RILJ工作流程简析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(五)__MT(来电)流程分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(六)__InCallActivity显示更新流程》

概述

        本系列文章以MT/MO为主线流程，并对其中的细枝末节进行补充说明，比如来电响铃流程。在MT流程的分析中已经涵盖了流程的发起与终止，本文所描述的响铃流程始于MT流程的发起，如对MT流程不熟悉的童鞋请查看文章《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(五)__MT(来电)流程分析》以及《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(六)__InCallActivity显示更新流程》。

        Android 4.4对于响铃流程有所改动，把响铃触发放到了TeleService中，这也符合4.4 Phone的设计风格即UI和Logic分离。当来电流程发起时，抓取radio_log进行分析后，可以看到整个来电过程状态改变如下：

handleMessage (EVENT_VOICE_CALL_INCOMING_INDICATION) //设置voice call的标志
handleMessage (EVENT_NEW_RINGING_CONNECTION)         //新来电标志
handleMessage (EVENT_PRECISE_CALL_STATE_CHANGED)     //状态改变
handleMessage (EVENT_INCOMING_RING)                  //响铃
handleMessage (EVENT_CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION) //收到AT指令CLIP后，更新通话信息(CLIP即来电显示作用)
handleMessage (EVENT_INCOMING_RING)
handleMessage (EVENT_CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION)
handleMessage (EVENT_INCOMING_RING)
handleMessage (EVENT_CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION)
handleMessage (EVENT_INCOMING_RING)
handleMessage (EVENT_CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION)
handleMessage (EVENT_INCOMING_RING)
handleMessage (EVENT_CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION)
handleMessage (EVENT_DISCONNECT)                     //断开连接
handleMessage (EVENT_PRECISE_CALL_STATE_CHANGED)     //状态改变
handleMessage (EVENT_PRECISE_CALL_STATE_CHANGED)

这些log是CallManager中打印出来的，当然我们也可以在RIL.java中去查看对应的log。

当Modem侧收到来电消息后所做的操作如下：

1. 根据来电类型设置INCOMING_INDICATION；

2. 发起NEW_RINGING_CONNECTION，新来电标志；

3. 触发CALL_STATE_CHANGED状态，状态改变促使界面更新；

4. 发起响铃通知INCOMING_RING，响铃流程由此发起；

5. 根据CLIP返回信息触发CRSS_SUPP_SERVICE_NOTIFICATION，这是由MTK加入的，其作用是根据CLIP的返回更新Call的信息；

6. 循环上面4和5步，持续响铃；

7. 断开连接DISCONNECT，本次MT流程结束(未接听)；

8. 触发CALL_STATE_CHANGED状态，状态改变促使界面更新；

Telephony Framework处理响铃事件

        当来电消息到来时，经过Modem以及RILD的处理后便传递到Telephony framework中，并由RILJ继续发起。流程图如下：

RILJ

        在MT流程发起后，会有相关的unsolicited信息反馈到RILJ中，这里主要关注响铃流程(ringing_flow)，因此可以找到以下AT指令返回的log信息：

01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: +CRING: VOICE
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: 
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: +CLIP: "13800138000",0,"",0,"",0
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: 
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: +ECPI: 1,4,0,1,1,0,"13800138000",129,""
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: AT< +CRING: VOICE
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: RIL_URC_READER:+CRING: VOICE
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-AT: RIL_URC_READER Enter processLine
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-RIL: Nw URC:+CRING: VOICE
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-RIL: receiving RING!!!!!!
01-01 02:46:01.154  4753  4768 D use-Rlog/RLOG-RIL: receiving first RING!!!!!!

整个radio_log中每隔3877ms便会打印一次+CRING: VOICE的log，通话挂断前一共有5次。根据AT返回信息可以知道，来电类型为Voice，并且是一次响铃事件。紧接着在RILJ中收到了与之对应的事件RIL_UNSOL_CALL_RING：

01-01 02:46:02.155 1443 1837 D RILJ : RIL(2) :[UNSL RIL]< UNSOL_CALL_RING [C@422899d0

这里是UnSolicited事件，触发processUnsolicited方法，并执行到以下代码处：

case RIL_UNSOL_CALL_RING:
    if (RILJ_LOGD) unsljLogRet(response, ret);
    if (mRingRegistrant != null) {
	//观察者模式
        mRingRegistrant.notifyRegistrant(
                new AsyncResult (null, ret, null));
    }

前面的文章中我们已经分析过Registrant这种触发模式，这里再次分析下notifyRegistrant()方法触发后的跳转地点。

首先查看到mRingRegistrant的定义在SourceCode/frameworks/opt/telephony/src/java/com/android/internal/telephony/BaseCommands.java中，且赋值在setOnCallRing方法中，如下：

    @Override
    public void setOnCallRing(Handler h, int what, Object obj) {
        mRingRegistrant = new Registrant (h, what, obj);
    }

这里的setOnCallRing方法在SourceCode/frameworks/opt/telephony/src/java/com/android/internal/telephony/PhoneBase.java的构造方法中调用，如下：

mCi.setOnCallRing(this, EVENT_CALL_RING, null);

mCi是CommandsInterface的对象，而BaseCommands implements CommandsInterface，也就是说在PhoneBase的构造方法被调用时，就应经完成了对mRingRegistrant的赋值。
需要注意两点：

(1). PhoneBase extends Handler，因此setOnCallRing中的this即代表了PhoneBase本身。换句话说，当触发notifyRegistrant时，便会回调到PhoneBase的handleMessage中；

(2). setOnCallRing中的EVENT_CALL_RING表示当触发notifyRegistrant时，回调handleMessage中的相应case；

mRingRegistrant注册流程

        当Phone第一次启动时便会执行PhoneFactory中的makeDefaultPhone()方法，用于完成Phone的初始化，在初始化过程中即完成了mRingRegistrant的注册。

PhoneBase

        当执行mRingRegistrant.notifyRegistrant()方法后，跳转到PhoneBase的handleMessage方法中，代码如下：

case EVENT_CALL_RING:
    ar = (AsyncResult)msg.obj;
    if (ar.exception == null) {
        PhoneConstants.State state = getState();
        if ((!mDoesRilSendMultipleCallRing)
                && ((state == PhoneConstants.State.RINGING) ||
                        (state == PhoneConstants.State.IDLE))) {
            mCallRingContinueToken += 1;
            sendIncomingCallRingNotification(mCallRingContinueToken);
        } else {
            //执行这里
            notifyIncomingRing();
        }
    }
    break;

这里继续查看notifyIncomingRing()方法：

private void notifyIncomingRing() {
    if (!mIsVoiceCapable)
        return;
    AsyncResult ar = new AsyncResult(null, this, null);
    mIncomingRingRegistrants.notifyRegistrants(ar);
}

同样使用了观察者模式，查找相应的registerXXX方法，如下：

    @Override
    public void registerForIncomingRing(
            Handler h, int what, Object obj) {
        checkCorrectThread(h);
        mIncomingRingRegistrants.addUnique(h, what, obj);
    }

可以找到在CallManager的registerForPhoneStates方法中，调用了IncomingRing的register方法：

if (FeatureOption.MTK_GEMINI_SUPPORT == true && !(phone instanceof SipPhone)) {
    if(phone instanceof GeminiPhone) {
        int offset;        	
        int count = (MAXIMUM_SIM_COUNT < PhoneConstants.GEMINI_SIM_NUM) ? MAXIMUM_SIM_COUNT : PhoneConstants.GEMINI_SIM_NUM;
        Phone targetPhone;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            offset = i * NOTIFICATION_ID_OFFSET;
            targetPhone = ((GeminiPhone)phone).getPhonebyId(PhoneConstants.GEMINI_SIM_1 + i);    
            //... ...省略
            targetPhone.registerForIncomingRing(mHandler, EVENT_INCOMING_RING + offset, null);

这里涉及到MTK的双卡机制，同时可能大家会有疑惑如何断定是这里调用的呢？我们可以反向思考，当发现这里调用之后，我们反过来看是哪里调用了registerForPhoneStates，然后依次查看。最终我们可以看到这些都是在Phone初始化时候顺序调用的，我们只是反过来查找而已。

通过上面CallManager中的代码可以知道：

(1). mHandler在CallManager中定义，相关handleMessage即可找到；

(2). case对应事件为：EVENT_INCOMING_RING；

mIncomingRingRegistrants注册流程

        mIncomingRingRegistrants的注册流程始于Phone启动并初始化时，需要关注的一点是CallManager中的registerForPhoneStates()方法。为什么这里直接从CallManager跳转到PhoneBase呢？实际上targetPhone对象是通过PhoneProxy传递过来的，而PhoneProxy是GSMPhone和CDMAPhone的代理，GSMPhone和CDMAPhone都继承自PhoneBase，最终的实现也在PhoneBase中，这里省略了部分跳转，请读者知悉。

CallManager

        根据前面的分析，在PhoneBase的notifyIncomingRing()方法中会调用mIncomingRingRegistrants.notifyRegistrants()方法，可以找到在CallManager中对应的handleMessage方法以及对应的处理事件EVENT_INCOMING_RING：

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
    int index;
    switch (msg.what) {
	    //... ...省略
        case EVENT_INCOMING_RING:
        case EVENT_INCOMING_RING + NOTIFICATION_ID_OFFSET:
        case EVENT_INCOMING_RING + (NOTIFICATION_ID_OFFSET * 2):
        case EVENT_INCOMING_RING + (NOTIFICATION_ID_OFFSET * 3):
            if (!hasActiveFgCall()) {
               index = (msg.what - EVENT_INCOMING_RING) / NOTIFICATION_ID_OFFSET;
               mIncomingRingRegistrantsGemini[index].notifyRegistrants((AsyncResult) msg.obj);
               mIncomingRingRegistrants.notifyRegistrants((AsyncResult) msg.obj);
            }
        break;

看到这里继续查看mIncomingRingRegistrantsGemini和mIncomingRingRegistrants的registerXXX方法，代码如下：

//mIncomingRingRegistrantsGemini的registe方法
public void registerForIncomingRingEx(Handler h, int what, Object obj, int simId){
	  int index = getRegistrantsArrayIndex(simId);
	  if (index != -1) {
        mIncomingRingRegistrantsGemini[index].addUnique(h, what, obj);
    }
}
//mIncomingRingRegistrants的registe方法
public void registerForIncomingRing(Handler h, int what, Object obj){
    mIncomingRingRegistrants.addUnique(h, what, obj);
}

以上方法会根据手机制式来调用，如果是双卡则调用Gemini，在CallManagerWrapper中可以找到：

public static void registerForIncomingRing(Handler handler, int what, Object obj) {
    if (GeminiUtils.isGeminiSupport()) {
        final int[] geminiSlots = GeminiUtils.getSlots();
        for (int geminiSlot : geminiSlots) {
	    //双卡
            CallManager.getInstance().registerForIncomingRingEx(handler, what, obj,
                    geminiSlot);
        }
    } else {
	//单卡
        CallManager.getInstance().registerForIncomingRing(handler, what, obj);
    }
}

而以上方法在CallManagerWrapper中还经过了一层包装：

public static void registerForIncomingRing(Handler handler, int what) {
    registerForIncomingRing(handler, what, null);
}

那么后续调用是在哪里呢？我们可以在CallStateMonitor的registerForNotifications()方法中找到：

CallManagerWrapper.registerForIncomingRing(this, PHONE_INCOMING_RING);

而registerForNotifications()方法在CallStateMonitor初始化以及Radio状态改变的时候会调用。

通过以上分析我们可以知道：

(1). 在CallStateMonitor中注册了来电响铃回调，也就是这里的this。CallStateMonitor继承自Handler，那么CallManager中的notifyRegistrants()方法会跳转到CallStateMonitor中；

(2). 对应的case事件为：PHONE_INCOMING_RING；

mIncomingRingRegistrantsGemini注册流程

        整个注册流程是从TeleService启动时开始的，TeleService有监听BOOT_COMPLETE的广播，在随机启动之后便开始了整个注册流程。在第8步需要注意，双卡执行CallManager.getInstance().registerForIncomingRingEx()，单卡则执行CallManager.getInstance().registerForIncomingRing()。

TeleService处理响铃

        当Telephony Framework处理完响铃事件之后，会将响铃事件上报到CallStateMonitor中，并最终在TeleService中发起响铃操作，流程图如下：

CallStateMonitor

        经过framework的层层处理之后，响铃事件传递到了TeleService的CallStateMonitor中。通过前面的分析可以知道，在CallManager的handleMessage中，通过mIncomingRingRegistrantsGemini[index].notifyRegistrants()方法跳转到了CallStateMonitor的handleMessage中，如下：

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
    for (Handler handler : registeredHandlers) {
        handler.handleMessage(msg);
    }
}

这里会根据registerHandler触发对应的回调，在前面来电(MT)流程的分析过程有看到，CallNotifier和CallModeler注册了CallStateMonitor的Handler回调，但通过进一步分析后发现，只有CallNotifier中才处理了PHONE_INCOMING_RING的事件，所以接着我们需要查看CallNotifier对响铃事件的处理。

CallNotifier

        在CallNotifier的handleMessage方法中找到PHONE_INCOING_RING的处理事件如下：

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
    //... ...省略
    case CallStateMonitor.PHONE_INCOMING_RING:
        log("PHONE_INCOMING_RING !");
        if (msg.obj != null && ((AsyncResult) msg.obj).result != null) {
                //... ...省略
                if (provisioned && !isRespondViaSmsDialogShowing()) {
                    mRinger.ring();
                }
            } else {
                if (DBG) log("RING before NEW_RING, skipping");
            }
        }
    break;

通过这里会调用Ringer的ring()方法，从而开始响铃。

Ringer

        到这里就应该准备播放铃声了，但ring()方法中还有一系列事情需要处理：

void ring() {
    synchronized (this) {
        //... ...省略
        //创建Looper线程，用于播放/停止铃声，通过handleMessage接收播放/停止请求
        makeLooper();
        //如果是第一次播放则mFirstRingEventTime = -1
        if (mFirstRingEventTime < 0) {
	    //这里获取系统开机后经过的时间，包括休眠
            mFirstRingEventTime = SystemClock.elapsedRealtime();
            if (mRingHandler != null) {
	        //发起播放铃声的请求
                mRingHandler.sendEmptyMessage(PLAY_RING_ONCE);
            }
        } else {
            //如果不是第一次播放
            if (mFirstRingStartTime > 0) {
                if (mRingHandler != null) {
     //延迟发送播放请求，延迟时间为第一次启动播放时间减去第一次发送PLAY_RING_ONCE的时间(133ms)
                    mRingHandler.sendEmptyMessageDelayed(PLAY_RING_ONCE,
                        mFirstRingStartTime - mFirstRingEventTime);
                }
            } else {
                mFirstRingEventTime = SystemClock.elapsedRealtime();
            }
        }
    }
}

在这里就要特别注意了，通过makeLooper()方法创建了一个Looper线程，用于播放/停止铃声，那这里为什么要用Looper呢？

后面通过sendEmptyMessage()和sendEmptyMessageDelayed()方法发起播放铃声的请求，接下来分析一下makeLooper()的构造以及使用Looper的缘由。

        makeLooper()方法主要创建一个ringer的线程，用于播放/停止铃声，代码如下：

private void makeLooper() {
    //如果第一响铃mRingThread==null
    if (mRingThread == null) {
        //Worker实现了Runnable接口,在其构造方法Worker(String name)
        //中创建并启动了名为"ringer"的工作线程
        mRingThread = new Worker("ringer");
        //若还未获取到ringer线程的Looper对象则返回
        if (mRingThread.getLooper() == null) {
            return ;
        }
        //创建Handler并依附于ringer线程的Looper对象
        mRingHandler = new Handler(mRingThread.getLooper()) {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                Ringtone r = null;
                switch (msg.what) {
                    case PLAY_RING_ONCE:
                        if (DBG) log("mRingHandler: PLAY_RING_ONCE...");
                        if (mRingtone == null && !hasMessages(STOP_RING)) {
                            // create the ringtone with the uri
                            if (DBG) log("creating ringtone: " + mCustomRingtoneUri);
                            r = RingtoneManager.getRingtone(mContext, mCustomRingtoneUri);
                            synchronized (Ringer.this) {
                                if (!hasMessages(STOP_RING)) {
                                    mRingtone = r;
                                }
                            }
                        }
                        r = mRingtone;
                        if (r != null && !hasMessages(STOP_RING) && !r.isPlaying()) {
                            PhoneLog.d(LOG_TAG, "play ringtone... ");
                            PhoneUtils.setAudioMode();
                            //播放铃声
                            r.play();
                            synchronized (Ringer.this) {
               //将第一次播放时间(开机后的时间包括休眠)赋值给mFirstRingStartTime
                                if (mFirstRingStartTime < 0) {
                                    mFirstRingStartTime = SystemClock.elapsedRealtime();
                                }
                            }
                        }
                        break;
                    case STOP_RING:
                        if (DBG) log("mRingHandler: STOP_RING...");
                        r = (Ringtone) msg.obj;
                        if (r != null) {
                            //停止播放铃声
                            r.stop();
                        } else {
                            if (DBG) log("- STOP_RING with null ringtone!  msg = " + msg);
                        }
                        //退出Looper循环
                        getLooper().quit();
                        break;

makeLooper()主要做了三件事：

(1). 创建并启动名为ringer的Looper线程；

(2). 实例化mHandler并依附于ringer的Looper对象；

(3). 接收并处理播放/停止铃声的Message；

可以看到makeLooper做了相当重要的事情，特别是对于第三点，后续处理播/停止铃声便在handleMessage中。

接下来需要看看Looper，我们看到Worker类的实现，如下：

private class Worker implements Runnable {
    //创建mLock锁
    private final Object mLock = new Object();
    private Looper mLooper;

    Worker(String name) {
	//创建并启动名为"name"的线程
        Thread t = new Thread(null, this, name);
        t.start();
        synchronized (mLock) {
            while (mLooper == null) {
                try {
	            //阻塞直到前面的"name"线程已成功运行(执行了run方法)，最大阻塞时间5s
                    mLock.wait(5000);
                } catch (InterruptedException ex) {
                }   
            }   
        }   
    }
    public Looper getLooper() {
	//返回"name"线程的Looper对象
        return mLooper;
    }
    public void run() {
        synchronized (mLock) {
	    //启用Looper
            Looper.prepare();
	    //返回当前线程(也就是这里的子线程"name")的Looper对象
            mLooper = Looper.myLooper();
	    //唤醒锁，不再阻塞
            mLock.notifyAll();
        }
	//开启Looper循环
        Looper.loop();
    }
    public void quit() {
	//退出Looper循环
        mLooper.quit();
    }   
}

Looper用于在线程中开启消息循环，普通线程默认是没有消息循环的，在线程中通过调用Looper.prepare()开启消息循环，通过Looper.loop()处理消息循环直到线程循环终止，我们可以调用Looper的quit()方法退出循环。

(关于Looper 官方解释，StackOverFlow上的 回答，或者查看CSDN 网友分析)

        回到前面的问题，这里为什么要使用Looper呢？使用线程来播放铃声，同时又需要根据不同的状态，停止铃声的播放，也就是说 当持续需要线程来做某件事情，同时又想控制该事情的启动与停止，这便可以使用Looper。

        当第一次收到响铃请求时，开启线程启动Loop，并播放铃声。通过对Radio_log的分析，RILJ每隔3.877s收到一次响铃请求，此时上报并传到到TeleService中，如果此时铃声已经播放完毕，那么则继续执行ringtone.play()方法启动铃声的播放，如果之前的铃声并未播放完毕，则不会再次启动ringtone.play()方法。如果此时对方/己方挂断了来电，那么响铃需要立即终止，此时只需在子线程中处理STOP_RING方法即可。

总结

        整个响铃流程跟来电(MT)流程类似，但响铃并未涉及到界面的变换，在TeleService中调用到media中的ringtone.play()方法进行铃声的播放。特别需要注意的是整个过程中，大量的使用了观察者模式，最后使用Looper线程来做铃声播放/停止操作。

       文中涉及的时序图资源免积分下载，戳 这里。

整个流程图如下：