android 原生安全音量配置逻辑设计详解
咚门吹水 人气:0前言
接到一个开发需求,需要定制化开发一个安全音量功能;此前有了解过为了符合欧盟等有关国家和地区的规定,原生Android是有自带一个安全音量功能的,想要定制则先要了解这个功能原先长什么样子,下面我们就从一个系统工程师的角度出发去探寻一下,原生Android的安全音量功能是如何实现的。
安全音量配置
安全音量的相关配置都在framework的config.xml里面,可以直接修改或者overlay配置修改其默认值。
<!-- Whether safe headphone volume is enabled or not (country specific). --> <bool name="config_safe_media_volume_enabled">true</bool>
<!-- Safe headphone volume index. When music stream volume is below this index the SPL on headphone output is compliant to EN 60950 requirements for portable music players. --> <integer name="config_safe_media_volume_index">10</integer>
config_safe_media_volume_enabled是安全音量功能的总开关,config_safe_media_volume_index则是表明触发安全音量弹框的音量大小值。
安全音量相关流程
安全音量的主要流程都在AudioService里面,其大致流程如下图所示:
onSystemReady 初始化
系统启动过程略去不表,在系统启动完成后会调用onSystemReady;在onSystemReady中,service会发送一个MSG_CONFIGURE_SAFE_MEDIA_VOLUME_FORCED的msg,强制配置安全音量。
public void onSystemReady() { ... sendMsg(mAudioHandler, MSG_CONFIGURE_SAFE_MEDIA_VOLUME_FORCED, SENDMSG_REPLACE, 0, 0, TAG, SystemProperties.getBoolean("audio.safemedia.bypass", false) ? 0 : SAFE_VOLUME_CONFIGURE_TIMEOUT_MS); ... }
发送的MSG_CONFIGURE_SAFE_MEDIA_VOLUME_FORCED会调用onConfigureSafeVolume()来进行安全音量的配置
onConfigureSafeVolume() 安全音量配置
private void onConfigureSafeVolume(boolean force, String caller) { synchronized (mSafeMediaVolumeStateLock) { //Mobile contry code,国家代码,主要用来区分不同国家,部分国家策略可能会不一致 int mcc = mContext.getResources().getConfiguration().mcc; if ((mMcc != mcc) || ((mMcc == 0) && force)) { //从config_safe_media_volume_index中获取回来的安全音量触发阈值 mSafeMediaVolumeIndex = mContext.getResources().getInteger( com.android.internal.R.integer.config_safe_media_volume_index) * 10; mSafeUsbMediaVolumeIndex = getSafeUsbMediaVolumeIndex(); //根据audio.safemedia.force属性值或者value配置的值来决定是否使能安全音量 boolean safeMediaVolumeEnabled = SystemProperties.getBoolean("audio.safemedia.force", false) || mContext.getResources().getBoolean( com.android.internal.R.bool.config_safe_media_volume_enabled); //确认是否需要bypass掉安全音量功能 boolean safeMediaVolumeBypass = SystemProperties.getBoolean("audio.safemedia.bypass", false); // The persisted state is either "disabled" or "active": this is the state applied // next time we boot and cannot be "inactive" int persistedState; if (safeMediaVolumeEnabled && !safeMediaVolumeBypass) { persistedState = SAFE_MEDIA_VOLUME_ACTIVE; //这个值只能是disable或者active,不能是inactive,主要用于下次启动。 // The state can already be "inactive" here if the user has forced it before // the 30 seconds timeout for forced configuration. In this case we don't reset // it to "active". if (mSafeMediaVolumeState != SAFE_MEDIA_VOLUME_INACTIVE) { if (mMusicActiveMs == 0) { //mMusicActiveMs主要用于计数,当安全音量弹框弹出时,如果按了确定,这个值便开始递增,当其达到UNSAFE_VOLUME_MUSIC_ACTIVE_MS_MAX时,则重新使能安全音量 mSafeMediaVolumeState = SAFE_MEDIA_VOLUME_ACTIVE; enforceSafeMediaVolume(caller); } else { //跑到这里则表示已经弹过安全音量警示了,并且按了确定,所以把值设置为inactive // We have existing playback time recorded, already confirmed. mSafeMediaVolumeState = SAFE_MEDIA_VOLUME_INACTIVE; } } } else { persistedState = SAFE_MEDIA_VOLUME_DISABLED; mSafeMediaVolumeState = SAFE_MEDIA_VOLUME_DISABLED; } mMcc = mcc; //持久化当前安全音量的状态 sendMsg(mAudioHandler, MSG_PERSIST_SAFE_VOLUME_STATE, SENDMSG_QUEUE, persistedState, 0, null, 0); } } }
由上可知,onConfigureSafeVolume()主要用于配置和使能安全音量功能,并且通过发送MSG_PERSIST_SAFE_VOLUME_STATE来持久化安全音量配置的值,这个持久化的值只能是active或者disabled。
case MSG_PERSIST_SAFE_VOLUME_STATE: onPersistSafeVolumeState(msg.arg1); break; .... .... private void onPersistSafeVolumeState(int state) { Settings.Global.putInt(mContentResolver, Settings.Global.AUDIO_SAFE_VOLUME_STATE, state); }
安全音量触发
从实际操作可知,安全音量触发条件是:音量增大到指定值。 从调节音量的代码出发,在调用mAudioManager.adjustStreamVolume和mAudioManager.setStreamVolume时,最终会调用到AudioService中的同名方法,在执行该方法的内部:
protected void adjustStreamVolume(int streamType, int direction, int flags, String callingPackage, String caller, int uid) { ... ... ... } else if ((direction == AudioManager.ADJUST_RAISE) && !checkSafeMediaVolume(streamTypeAlias, aliasIndex + step, device)) { Log.e(TAG, "adjustStreamVolume() safe volume index = " + oldIndex); mVolumeController.postDisplaySafeVolumeWarning(flags); .... ...
private void setStreamVolume(int streamType, int index, int flags, String callingPackage, String caller, int uid) { .... .... if (!checkSafeMediaVolume(streamTypeAlias, index, device)) { mVolumeController.postDisplaySafeVolumeWarning(flags); mPendingVolumeCommand = new StreamVolumeCommand( streamType, index, flags, device); } else { onSetStreamVolume(streamType, index, flags, device, caller); index = mStreamStates[streamType].getIndex(device); } .... ....
由以上代码可以看出,其安全音量弹框警告的触发地方就在checkSafeMediaVolume方法附近处,并且都是通过mVolumeController这个远程服务去调用UI显示安全音量弹框警告,但两种调节音量的方法,触发效果略有不同:
- adjustStreamVolume:当音量步进方向是上升并且checkSafeMediaVolume返回false时,直接弹出警告框;由于警告框占据了焦点,此时无法进行UI操作,并且再按音量+键时,会继续触发这个弹框,导致无法实质性地调整音量;
- setStreamVolume:当传入的音量形参大于安全音量阈值,会触发checkSafeMediaVolume返回false,弹出安全音量警告框;并且会通过mPendingVolumeCommand保存设置的音量值,待关掉安全音量后再赋回来。
private boolean checkSafeMediaVolume(int streamType, int index, int device) { synchronized (mSafeMediaVolumeStateLock) { if ((mSafeMediaVolumeState == SAFE_MEDIA_VOLUME_ACTIVE) && (mStreamVolumeAlias[streamType] == AudioSystem.STREAM_MUSIC) && ((device & mSafeMediaVolumeDevices) != 0) && (index > safeMediaVolumeIndex(device))) { return false; } return true; } }
以上是安全音量判断条件checkSafeMediaVolume,可以看出其判断主要根据以下条件:
- mSafeMediaVolumeState是否为active,这个是安全音量功能的开关变量;
- 音频流是否为STREAM_MUSIC,只针对该音频流做安全音量;
- 设备类型,默认mSafeMediaVolumeDevices值如下:
/*package*/ final int mSafeMediaVolumeDevices = AudioSystem.DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET | AudioSystem.DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE | AudioSystem.DEVICE_OUT_USB_HEADSET;
由上可知,只针对耳机播放或者USB耳机才做安全音量功能,如有需要系统工程师可自行配置其他设备;
- 音量大小,只有音量index超过safeMediaVolumeIndex获取的值,才需要弹出安全音量警示框,而safeMediaVolumeIndex的值则是本文开头在config.xml中配置的config_safe_media_volume_index所得出的;
UI部分
上面有提到,当满足安全音量警示框的触发条件时,会通过mVolumeController这个远程服务去调用UI显示安全音量弹框警告,其调用链条有点长,中途略过不表,其最终会走到VolumeDialogImpl.java的showSafetyWarningH,如下:
public class VolumeDialog { ... private void showSafetyWarningH(int flags) { if ((flags & (AudioManager.FLAG_SHOW_UI | AudioManager.FLAG_SHOW_UI_WARNINGS)) != 0 || mShowing) { synchronized (mSafetyWarningLock) { if (mSafetyWarning != null) { return; } mSafetyWarning = new SafetyWarningDialog(mContext, mController.getAudioManager()) { @Override protected void cleanUp() { synchronized (mSafetyWarningLock) { mSafetyWarning = null; } recheckH(null); } }; mSafetyWarning.show(); } recheckH(null); } rescheduleTimeoutH(); } ... }
UI配置部分主要在SafetyWarningDialog.java,代码就不贴了,可自行查看,其本质是一个对话框,在弹出时会抢占UI焦点,如果不点击确定或取消,则无法操作其他UI;
点击确定后,会调用mAudioManager.disableSafeMediaVolume()来暂时关闭安全音量警告功能,但上面有提到,当点击确定之后其实是启动了一个变量mMusicActiveMs的计数,当这个计数到达一定值(默认是20个小时),安全音量会重新启动;
但如果点击了取消,再继续调大音量时,安全音量弹框还是会继续弹出;
disableSafeMediaVolume()
上面有提到,在安全音量弹框弹出后,点击确定可以暂时关闭安全音量警告功能,其实最终会调用到AudioService中的disableSafeMediaVolume(),代码如下:
public void disableSafeMediaVolume(String callingPackage) { enforceVolumeController("disable the safe media volume"); synchronized (mSafeMediaVolumeStateLock) { setSafeMediaVolumeEnabled(false, callingPackage); if (mPendingVolumeCommand != null) { onSetStreamVolume(mPendingVolumeCommand.mStreamType, mPendingVolumeCommand.mIndex, mPendingVolumeCommand.mFlags, mPendingVolumeCommand.mDevice, callingPackage); mPendingVolumeCommand = null; } } }
一方面是调用setSafeMediaVolumeEnabled来暂时关闭安全音量功能,另一方面会把此前临时挂起的设置音量mPendingVolumeCommand重新设置回去。
小结
简单来讲,Android原生的安全音量功能默认强制打开,在插入耳机后,音量调节到指定阈值时,会触发音量警告弹框,该弹框会抢走焦点,不点击确定或取消无法进行其他操作;在点击确定后,默认操作者本人允许设备音量继续往上调,但此时系统会开始一个默认为20分钟的倒计时,在这20分钟内音量随意调节都不会触发安全音量弹框,但20分钟结束后,音量大于阈值时会继续触发安全音量弹框,提醒使用者注意。
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