該系列文章總綱連結：專題分綱目錄 Android Framework 輸入子系統
本章關鍵點總結 & 說明：
本章節 導圖主要關注➕ IMS 架構部分即可，通過啟動過程的分析捋清楚 輸入子系統的架構：就是一個從kernel中斷，産生事件，/dev/input目錄下檔案變化，到讀取資料，再到派發資料，最後到處理資料這樣完整的流程。
1 IMS（InputManagerService）簡介
下面這張圖（《深入了解Android 卷III》）很清楚的描述了輸入子系統的整體架構：
說明：輸入事件的源頭是位于/dev/input/下的裝置節點，輸入系統的終點是由WMS管理的某個視窗。Android輸入系統的主要工作是讀取裝置節點中原始事件，加工封裝後派發給一個特定的視窗以及視窗中的控件。接下來針對圖中幾個子產品進行說明：
| 子產品 | 簡介說明 |
| Linux核心 | 接受輸入裝置中斷，将原始事件資料寫入到裝置節點 |
| 裝置節點 | IMS可以從中讀取事件 |
| InputManagerService | 分為Java層和Native層兩部分，Java層負責與WMS的通信；Native層是InputReader和InputDispatcher兩個輸入系統關鍵元件的運作容器。 |
| EventHub | 直接通路所有的裝置節點。通過一個名為getEvents()的函數将所有輸入系統相關的待處理底層事件傳回給使用者。 |
| InputReader | 運作于獨立線程，負責管理輸入裝置的清單與配置，以及進行輸入事件的加工處理。通過線程循環不斷地通過getEvents()函數從EventHub中将事件取出并進行處理。對于裝置節點的增删事件，它會更新輸入裝置清單于配置。對于原始輸入事件，InputReader對其進行翻譯、組裝、封裝為包含了更多資訊、更具可讀性的輸入事件，然後交給InputDispatcher進行派發。 |
| InputReaderPolicy | 為InputReader事件加工處理提供政策配置。 |
| InputDispatcher | 是IMS中的另一個關鍵元件。它也運作于一個獨立的線程中。InputDispatcher中保管了來自WMS的所有視窗的資訊，收到來自InputReader的輸入事件後，會尋找合适的視窗，将事件派發給它。 |
| InputDispatcherPolicy | 它為InputDispatcher的派發過程提供政策控制。 |
| WMS | 對InputDispatcher的正常工作起到了至關重要的作用。建立視窗時，WMS為新視窗和IMS建立了事件傳遞所用的通道。另外，WMS還将所有視窗的資訊，包括視窗的可點選區域，焦點視窗等資訊，實時地更新到IMS的InputDispatcher中，使得InputDispatcher可以正确地将事件派發到指定的視窗。 |
| ViewRootImpl | 對于某些視窗，如桌面視窗、SurfaceView的視窗來說，視窗即是輸入事件派發的終點。而對于其他的如Activity、對話框等使用了Android控件系統的視窗來說，輸入事件的終點是控件（View）。ViewRootImpl将視窗所接收到的輸入事件沿着控件樹将事件派發給對應的控件。 |
流程總結：核心将原始事件寫入到裝置節點中，InputReader不斷地通過EventHub将原始事件取出來并加工成Android輸入事件，交給InputDispatcher。InputDispatcher根據WMS提供的視窗資訊将事件交給合适的視窗。視窗的ViewRootImpl對象再沿着控件樹将事件派發給感興趣的控件。控件對其收到的事件作出響應，更新自己的畫面、執行特定的動作。
2 IMS（InputManagerService）啟動流程分析
Android的輸入子系統是在InputManagerService中啟動的，而InputManagerService是在system_server中啟動的。接下來從SystemServer的啟動開始逐漸分析：
//systemserver->startOtherServices
private void startOtherServices() {
//...
inputManager = new InputManagerService(context);//關鍵點1
wm = WindowManagerService.main(context, inputManager,
mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,
!mFirstBoot, mOnlyCore);
ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);
inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());
inputManager.start();//關鍵點2
//...
} 從這裡開始 關注 ➕InputManagerService的構造器和線程啟動執行兩個部分。
2.1 InputManagerService構造器深入分析
構造器代碼如下：
public InputManagerService(Context context) {
this.mContext = context;
this.mHandler = new InputManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper());
mUseDevInputEventForAudioJack =
context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);
Slog.i(TAG, "Initializing input manager, mUseDevInputEventForAudioJack="
+ mUseDevInputEventForAudioJack);
//調用nativeInit來執行C++層的初始化操作
mPtr = nativeInit(this, mContext, mHandler.getLooper().getQueue());
LocalServices.addService(InputManagerInternal.class, new LocalService());
}
這裡關注nativeInit的實作，代碼如下：（對應檔案 com_android_server_input_InputManagerService.cpp）
static jlong nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz,
jobject serviceObj, jobject contextObj, jobject messageQueueObj) {
sp<MessageQueue> messageQueue = android_os_MessageQueue_getMessageQueue(env, messageQueueObj);
if (messageQueue == NULL) {
jniThrowRuntimeException(env, "MessageQueue is not initialized.");
return 0;
}
//構造一個NativeInputManagera對象
NativeInputManager* im = new NativeInputManager(contextObj, serviceObj,
messageQueue->getLooper());
im->incStrong(0);
return reinterpret_cast<jlong>(im);
} 這裡建立一個NativeInputManager的執行個體，并将其作為傳回值儲存在InputManagerService 中的mPtr字段裡，繼續分析NativeInputManager的構造器，代碼如下：
NativeInputManager::NativeInputManager(jobject contextObj,
jobject serviceObj, const sp<Looper>& looper) :
mLooper(looper), mInteractive(true) {
JNIEnv* env = jniEnv();
mContextObj = env->NewGlobalRef(contextObj);
mServiceObj = env->NewGlobalRef(serviceObj);
{
AutoMutex _l(mLock);
mLocked.systemUiVisibility = ASYSTEM_UI_VISIBILITY_STATUS_BAR_VISIBLE;
mLocked.pointerSpeed = 0;
mLocked.pointerGesturesEnabled = true;
mLocked.showTouches = false;
}
//構造一個EventHub對象，傳遞給InputManager
sp<EventHub> eventHub = new EventHub();
mInputManager = new InputManager(eventHub, this, this);
}
這裡繼續分析關鍵對象InputManager，代碼如下：
InputManager::InputManager(
const sp<EventHubInterface>& eventHub,
const sp<InputReaderPolicyInterface>& readerPolicy,
const sp<InputDispatcherPolicyInterface>& dispatcherPolicy) {
mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);
mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);
initialize();
} 這裡建立了InputDispatcher對象 用于分發輸入事件，同時建立了一個InputReader對象 用于從EventHub中讀取輸入事件。同時這裡繼續分析initialize方法，代碼如下：
void InputManager::initialize() {
mReaderThread = new InputReaderThread(mReader);
mDispatcherThread = new InputDispatcherThread(mDispatcher);
} 這裡建立了一個InputReaderThread和InputDispatcherThread對象，前面構造器中建立的InputReader是通過InputReaderThread來讀取輸入事件，而InputDispatcher實際通過InputDispatcherThread來分發輸入事件。下圖（《深入了解Android 卷III》）很清楚描述了輸入子系統的整體架構，如下所示：
InputManager的建立過程分别為InputReader與InputDispatcher建立了線程，IMS的各成員準備就緒。
2.2 InputManagerService線程啟動分析
線程啟動是從這裡開始：
inputManager.start(); 繼續分析，代碼如下：
public void start() {
Slog.i(TAG, "Starting input manager");
nativeStart(mPtr);
//...
}
繼續分析nativeStart，代碼如下：
static void nativeStart(JNIEnv* env, jclass /* clazz */, jlong ptr) {
NativeInputManager* im = reinterpret_cast<NativeInputManager*>(ptr);
status_t result = im->getInputManager()->start();
} 實際調用了InputManager的start函數，繼續分析，代碼如下：
status_t InputManager::start() {
status_t result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
//...
result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
//...
return OK;
} InputManager啟動了一個InputReaderThread和InputDispatcherThread來讀取和分發輸入消息，調用它們的run方法後，會進入threadLoop函數（隻要threadLoop函數傳回true，該函數就會循環執行）。後面章節 會單獨從讀取事件、派發事件角度來解讀兩個線程。
這裡start()函數的功能就是啟動這兩個線程，使得InputReader于InputDispatcher開始工作。當兩個線程啟動後，InputReader在其線程循環中不斷地從EventHub中讀取輸入事件，加工處理後将事件放入InputDispatcher的派發發隊列中，InputDispatcher線上程循環中将派發隊列中的事件取出，查找合适視窗，将事件寫入。視窗事件接收線程的Looper從管道中将事件取出，交由事件處理函數進行事件響應。過程如下圖所示：（《深入了解Android 卷III》）
3 總結 IMS各成員關系（《深入了解Android 卷III》）
該圖很好的诠釋了IMS相關類的 成員關系，左邊是Reader子系統，右邊是 Dispatcher子系統。而接下來的兩節主要針對兩個子系統Reader和Dispatcher進行更加詳細的分析。