第五章：DisplayManagerService

简述

DisplayManagerService用来管理显示的生命周期，它决定如何根据当前连接的物理显示设备控制其逻辑显示，并且在状态更改时，向系统和应用程序发送通知，等等。一次多种显示类型的多显示器镜像显示，包括内建的显示类型（本地）、HDMI显示类型以及支持WIFI Display协议（MIRACAST）,实现本地设备在远程显示器的镜像显示；

DisplayAdapter是DisplayManagerService所依赖的集合组件，其为系统显示，收集并发现物理显示设备提供了适配器的作用。
目前有以下两种方式的适配器供使用

一、为本地显示设备提供适配器。
二、为开发者提供的模拟显示适配器。

DisplayAdapter 与 DisplayManagerService 是弱耦合关系。DisplayAdapter通过注册在 DisplayManagerService类中的 DisplayAdapter.Listener 实现异步通信。

这样做有两个原因

一、巧妙地封装了这两个类的职责，
DisplayAdapter ：处理各个显示设备
DisplayManagerService：处理全局显示状态。
二、消除异步显示设备发现导致死锁的可能性

Synchronization（同步锁）
因为显示管理器可能被多个线程访问，所以同步锁就会变得有点复杂。特别是当窗口管理器（ window manager）在保持绘制事务的同时调用显示管理器（display manager），窗口管理器期望它可以立即应用并更改。但不幸的是，显示管理器（display manager）不能异步地做所有事情。
为了解决这个问题，显示管理器的所有对象必须持有相同的锁。我们将此锁称为同步锁，它具有唯一性。

通过DisplayManager提供对外接口
提供接口包括如下：

1.getDisplay(int displayId)根据displayId参数获得一个逻辑显示器的信息
2.getDisplays()获得当前所有有效的逻辑显示器列表
3.registerDisplayListener()登记一个显示监听对象，用来监听显示器的新增、去除或改变通知事件。
4.unregisterDisplayListener()取消先前登记的一个显示监听对象
5.createVirtualDisplay()创建一个虚拟显示器，虚拟显示的内容被渲染到提供的Surface中，当进程终止时虚拟显示器会被自动的释放，并且所有的Window都会被强制移除。当不再使用他时，你应该调用release()方法来释放资源。

相关类

1.DisplayPowerController 控制屏幕显示相关的电源状态，包括距离传感器和光线传感器等。
2.DisplayPowerState控制显示状态。当属性改变的时候，该组件以统一的顺序发生一个回调以应用这些改变。

一、初始化

跟其他系统服务一样， DisplayManagerService也是继承于SystemService并通过SystemServer启动。

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

public final class SystemServer {
    private void startBootstrapServices() {
      ......
       mDisplayManagerService = mSystemServiceManager.startService(DisplayManagerService.class);
       ......
    }
}

DisplayManagerService继承 SystemService, 由 SystemServer 启动。
构造函数

public final class DisplayManagerService extends SystemService {
   ... 
    public DisplayManagerService(Context context) {
        this(context, new Injector());
    }

    @VisibleForTesting
    DisplayManagerService(Context context, Injector injector) {
        super(context);
        mInjector = injector;
        mContext = context;
      //Step:1
        mHandler = new DisplayManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper());
        mUiHandler = UiThread.getHandler();
    //Step:2
        mDisplayAdapterListener = new DisplayAdapterListener();
//Step:3
        mSingleDisplayDemoMode = SystemProperties.getBoolean("persist.demo.singledisplay", false);
        mDefaultDisplayDefaultColorMode = mContext.getResources().getInteger(
com.android.internal.R.integer.config_defaultDisplayDefaultColorMode);
//Step:4
        PowerManager pm = (PowerManager) mContext.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
        mGlobalDisplayBrightness = pm.getDefaultScreenBrightnessSetting();
    }
    ...
}

1.创建Handler接收消息并处理
2.创建适配器监听器,用于监听设备的添加、改变、异常
3.用于开发模式
4.获取电源管理

onStart方法

   @Override
    public void onStart() {
        //Step 1
        mPersistentDataStore.loadIfNeeded();
       //Step 2
mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REGISTER_DEFAULT_DISPLAY_ADAPTER);
   //Step 3
        publishBinderService(Context.DISPLAY_SERVICE, new BinderService(),
                true /*allowIsolated*/);
   //Step 4
        publishLocalService(DisplayManagerInternal.class, new LocalService());
   //Step 5
        publishLocalService(DisplayTransformManager.class, new DisplayTransformManager());
    }

1. 加载本地持久化数据
2.发送消息注册默认适配器
3.对其他services或者app应用公开BinderServiceAIDL远程服务
4.对系统进程公开LocalService和DisplayTransformManager

加载本地持久数据
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/display/PersistentDataStore.java

 public void loadIfNeeded() {
        if (!mLoaded) {
            load();
            mLoaded = true;
        }
    }
   private void load() {
        clearState();

        final InputStream is;
        try {
            is = mAtomicFile.openRead();
        } catch (FileNotFoundException ex) {
            return;
        }
        XmlPullParser parser;
        try {
            parser = Xml.newPullParser();
            parser.setInput(new BufferedInputStream(is), StandardCharsets.UTF_8.name());
            loadFromXml(parser);
        } catch (IOException ex) {
            Slog.w(TAG, "Failed to load display manager persistent store data.", ex);
            clearState();
        } catch (XmlPullParserException ex) {
            Slog.w(TAG, "Failed to load display manager persistent store data.", ex);
            clearState();
        } finally {
            IoUtils.closeQuietly(is);
        }
    }

注册默认显示器
主要功能是将显示设备添加注册到mDisplayAdapters集合中

 private void registerDefaultDisplayAdapter() {
        // Register default display adapter.
        synchronized (mSyncRoot) {
            registerDisplayAdapterLocked(new LocalDisplayAdapter(
                    mSyncRoot, mContext, mHandler, mDisplayAdapterListener));
        }
    }
 private void registerDisplayAdapterLocked(DisplayAdapter adapter) {
        mDisplayAdapters.add(adapter);
        adapter.registerLocked();
    }

onBootPhase()方法
等待默认显示器

 @Override
    public void onBootPhase(int phase) {
        if (phase == PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY) {
            synchronized (mSyncRoot) {
                long timeout = SystemClock.uptimeMillis() + WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY_TIMEOUT;
                while (mLogicalDisplays.get(Display.DEFAULT_DISPLAY) == null) {
               ......
                    try {
                        mSyncRoot.wait(delay);
                    } catch (InterruptedException ex) {
                    }
                }
            }
        }
    }

systemReady()方法
服务就绪

public void systemReady(boolean safeMode, boolean onlyCore) {
        synchronized (mSyncRoot) {
            mSafeMode = safeMode;
            mOnlyCore = onlyCore;
        }
//注册调价适配器类型
mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REGISTER_ADDITIONAL_DISPLAY_ADAPTERS);
    }

    private void registerAdditionalDisplayAdapters() {
        synchronized (mSyncRoot) {
            if (shouldRegisterNonEssentialDisplayAdaptersLocked()) {
              //开发模式用
                registerOverlayDisplayAdapterLocked();
              //wifi 远程显示器用
                registerWifiDisplayAdapterLocked();
              //虚拟显示用
                registerVirtualDisplayAdapterLocked();
            }
        }
    }