Dagger2和它在SystemUI上的应用

依赖注入(Dependency Injection, DI)是一种设计模式,用于减少代码间的耦合,提高可测试性和可维护性。Dagger2是Google提供的一个编译时依赖注入框架,它通过注解处理在编译阶段生成代码来实现依赖关系的建立。本文深入探讨了依赖、关联、聚合和组合的概念,并介绍了Dagger2在Android应用,特别是系统UI中的使用,展示了如何通过Dagger2管理复杂组件的依赖关系。此外,还讨论了Dagger2相较于手动注入的优势以及其局限性,最后提到了Google在其基础上改进的Hilt框架。

和人类需要群居一样,程序界的进程、线程也需要通信往来。它们的交流则依赖模块之间、文件之间产生的关系。如何快速地搞清和构建这种关系,同时还能减轻彼此的依赖,需要开发者们认真思考。

我们将这种需求称之为依赖注入(DI,Dependency Injection),这个编程技术由来已久,在讲述之前想来简单回顾下依赖和关联的基本概念。

依赖和关联

像下图示意的那样,模块或类之间的关系大体可以分为依赖(Dependency)和关联(Association)两种。依赖一般表现为局部参数,关联则表现为属性的持有。

按照被关联对象的生命周期的不同,又可以将关联分为聚合(Aggregation)和组合(Composition)。耦合度依次增强。

<think> 我们正在讨论的是在Android 15的SystemUI中通过依赖注入的方式增加自定义ViewController。根据之前的知识,我们知道SystemUI的启动过程以及Dagger2在其中的应用。下面我们将详细说明如何实现。 ### 1. **理解SystemUI的启动初始化** 在SystemUI启动时,`SystemUIService`被创建,并在其`onCreate()`方法中调用`SystemUIApplication.startServicesIfNeeded()`。该方法会加载所有在`config_systemUIServiceComponents`(字符串数组资源)中列出的SystemUI组件,并通过反射实例化它们,最后调用每个组件的`start()`方法[^2][^3]。 ### 2. **创建自定义ViewController** 假设我们要在SystemUI中增加一个新的面板(Panel)及其控制器(Controller),我们需要: - 创建自定义的`View`类(如`CustomPanelView`) - 创建对应的`Controller`类(如`CustomPanelViewController`),负责业务逻辑 #### 自定义View示例 ```kotlin class CustomPanelView @JvmOverloads constructor( context: Context, attrs: AttributeSet? = null ) : LinearLayout(context, attrs) { // 自定义视图逻辑 } ``` #### 自定义Controller示例 ```kotlin class CustomPanelViewController @Inject constructor( private val context: Context, private val configurationController: ConfigurationController, private val broadcastDispatcher: BroadcastDispatcher ) : ViewController<CustomPanelView>(context) { override fun onViewAttached() { // 视图附加时的初始化 } override fun onViewDetached() { // 视图分离时的清理 } } ``` ### 3. **配置依赖注入** 我们需要通过Dagger2将自定义Controller注入到SystemUI中。步骤如下: #### 3.1 创建Dagger模块 定义一个Dagger模块,将我们的`CustomPanelViewController`绑定到SystemUI的组件图中。 ```kotlin @Module abstract class CustomPanelModule { @Binds abstract fun bindCustomPanelViewController(impl: CustomPanelViewController): ViewController } ``` #### 3.2SystemUI组件中注册模块 将自定义模块添加到SystemUI的根组件(如`SystemUIRootComponent`)中。 ```kotlin @SysUISingleton @Component(modules = [ SystemUIFactoryModule::class, // ... 其他模块 CustomPanelModule::class // 添加自定义模块 ]) interface SystemUIRootComponent : SystemUIComponent { // 提供注入器 fun inject(service: SystemUIService) } ``` #### 3.3 在SystemUI服务中获取Controller实例 在某个SystemUI组件(如`CentralSurfacesImpl`)中,通过注入获取`CustomPanelViewController`实例,并在适当的时候初始化。 ```kotlin class CentralSurfacesImpl @Inject constructor( // ... 其他依赖 private val customPanelViewController: Provider<CustomPanelViewController> ) : CentralSurfaces { override fun start() { // 初始化自定义面板控制器 customPanelViewController.get().init() } } ``` ### 4. **注册自定义SystemUI组件** 为了让SystemUI启动时加载我们的自定义组件,我们需要将其添加到`config_systemUIServiceComponents`字符串数组中(位于`res/values/config.xml`)。 ```xml <!-- res/values/config.xml --> <string-array name="config_systemUIServiceComponents" translatable="false"> ... <!-- 添加自定义组件的全限定名 --> <item>com.android.systemui.custom.CustomPanelComponent</item> </string-array> ``` 然后,我们创建一个`SystemUI`接口的实现类`CustomPanelComponent`: ```kotlin class CustomPanelComponent @Inject constructor( private val customPanelViewController: CustomPanelViewController ) : SystemUI { override fun start() { // 启动逻辑 customPanelViewController.init() } } ``` ### 5. **动态添加视图** 在SystemUI的视图层级中,我们需要将自定义视图添加到适当的位置。通常,在控制器的初始化过程中进行: ```kotlin class CustomPanelViewController ... { ... fun init() { // 创建视图 val rootView = (context as Activity).window.decorView as ViewGroup val customPanelView = LayoutInflater.from(context).inflate(R.layout.custom_panel, rootView, false) rootView.addView(customPanelView) setView(customPanelView as CustomPanelView) } } ``` ### 6. **处理系统事件** 自定义Controller可能需要响应系统事件(如配置变更、广播等),可以通过注入的`ConfigurationController``BroadcastDispatcher`来实现。 ```kotlin class CustomPanelViewController ... { ... override fun onViewAttached() { super.onViewAttached() // 注册配置变更监听 configurationController.addCallback(configurationListener) // 注册广播接收器 broadcastDispatcher.registerReceiver(broadcastReceiver, IntentFilter(Intent.ACTION_SCREEN_ON)) } private val configurationListener = object : ConfigurationController.ConfigurationListener { override fun onConfigChanged(newConfig: Configuration?) { // 处理配置变更 } } private val broadcastReceiver = object : BroadcastReceiver() { override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) { // 处理广播 } } } ``` ### 注意事项 1. **作用域管理**:使用`@SysUISingleton`确保Controller在SystemUI生命周期内保持单例[^2]。 2. **依赖注入约束**:所有依赖必须通过构造函数注入,避免直接实例化。 3. **AOSP兼容性**:修改需要基于Android 15源码分支(如`android-15.0.0_r1`)。 4. **系统签名**:自定义组件需使用平台签名编译(在`Android.mk`或`Android.bp`中指定`certificate: "platform"`)。 ### 调试建议 - 查看Dagger注入错误: ```bash adb logcat | grep 'Dagger' ``` - 检查组件是否启动: ```bash adb logcat | grep 'SystemUI' ``` ### 相关问题 1. **如何解决自定义组件依赖注入失败的问题?** 检查模块绑定组件依赖关系,使用`@Qualifier`区分相同类型的依赖[^2]。 2. **自定义视图如何响应触摸事件?** 重写视图的`onTouchEvent`方法,并在Controller中处理事件逻辑。 3. **如何调整SystemUI中组件的加载顺序?** 修改`config_systemUIServiceComponents`数组中元素的顺序[^4]。 4. **如何在非AOSP环境下测试SystemUI扩展?** 使用Android Studio的模拟器或真机调试,但需要系统签名权限。 5. **自定义视图如何适配深色模式?** 通过`ConfigurationController`监听`UI_MODE`变更,动态切换资源[^4]。 [^1]: 在Android系统的启动流程中,Zygote进程孵化SystemServer进程,进而启动SystemUIService。 [^2]: SystemUI依赖注入通过Dagger2实现,在SystemUIService启动时初始化。 [^3]: 每个SystemUI组件在创建后都会调用其`start()`方法进行初始化。 [^4]: 通过修改`config_systemUIServiceComponents`可以调整SystemUI组件的加载顺序内容。 </think> ### Android 15 SystemUI 通过注入方式增加 View Controller 的方法 在 Android 15 中,通过依赖注入方式向 SystemUI 添加自定义 View Controller 需要遵循以下步骤: #### 1. **创建自定义 View Controller** ```kotlin // 自定义 View class CustomPanelView @JvmOverloads constructor( context: Context, attrs: AttributeSet? = null ) : LinearLayout(context, attrs) { // 视图初始化逻辑 } // 自定义 Controller class CustomPanelViewController @Inject constructor( private val context: Context, private val configurationController: ConfigurationController ) : ViewController<CustomPanelView>(context) { override fun onViewAttached() { // 控制器初始化逻辑 } override fun onViewDetached() { // 资源清理逻辑 } } ``` #### 2. **配置 Dagger 依赖注入** ```kotlin // 创建 Dagger 模块 @Module interface CustomPanelModule { @Binds fun bindViewController(impl: CustomPanelViewController): ViewController } // 在 SystemUI 根组件注册模块 @SysUISingleton @Component(modules = [ SystemUIModule::class, CustomPanelModule::class // 添加自定义模块 ]) interface SystemUIRootComponent { fun inject(controller: CustomPanelViewController) } ``` #### 3. **注册 SystemUI 组件** 在资源配置文件中声明组件: ```xml <!-- res/values/config.xml --> <string-array name="config_systemUIServiceComponents" translatable="false"> <!-- 原有组件 --> <item>com.android.systemui.statusbar.phone.StatusBar</item> <!-- 新增自定义组件 --> <item>com.android.systemui.custom.CustomPanelComponent</item> </string-array> ``` 创建组件实现类: ```kotlin class CustomPanelComponent @Inject constructor( private val customPanelViewController: CustomPanelViewController ) : SystemUI { override fun start() { // 组件启动逻辑 customPanelViewController.init() } } ``` #### 4. **视图集成** 在布局文件中添加自定义视图: ```xml <!-- status_bar.xml --> <com.android.systemui.custom.CustomPanelView android:id="@+id/custom_panel" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content"/> ``` 在核心控制器中注入视图: ```kotlin class StatusBar @Inject constructor( private val customPanelViewController: CustomPanelViewController ) : SystemUI { override fun start() { val rootView = windowManager.getRootView() val customPanel = rootView.findViewById<CustomPanelView>(R.id.custom_panel) customPanelViewController.setView(customPanel) } } ``` #### 5. **动态注入替代方案** 通过自定义 `SystemUIFactory` 覆盖控制器创建: ```kotlin class CustomSystemUIFactory : SystemUIFactory() { override fun createCustomPanel( context: Context ): ViewController { return componentHolder.rootComponent.customPanelViewController() } } ``` 在 `AndroidManifest.xml` 中声明: ```xml <meta-data android:name="com.android.systemui.SystemUIFactory" android:value="com.android.systemui.CustomSystemUIFactory" /> ``` ### 关键注意事项 1. **作用域管理** 使用 `@SysUISingleton` 确保组件单例生命周期,避免内存泄漏[^2] 2. **依赖约束** 所有依赖必须通过构造函数注入,禁止直接实例化: $$ \text{正确:} \quad \text{@Inject constructor(...)} $$ $$ \text{错误:} \quad \text{CustomPanelViewController(...)} $$ 3. **事件集成** 通过 `BroadcastDispatcher` 响应系统事件: ```kotlin broadcastDispatcher.registerReceiver( object : BroadcastReceiver() { override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) { // 处理屏幕状态变化 } }, IntentFilter(Intent.ACTION_SCREEN_ON) ) ``` 4. **资源适配** 使用 `ConfigurationController` 响应深色模式切换: ```kotlin configurationController.addCallback(object : ConfigurationListener { override fun onUiModeChanged() { // 更新深色/浅色模式资源 } }) ``` ### 调试技巧 1. 启用 Dagger 详细日志: ```bash adb shell setprop log.tag.Dagger VERBOSE ``` 2. 检查组件启动顺序: ```bash adb logcat | grep 'SystemUI.*start' ``` 3. 验证视图层级: ```bash adb exec-out uiautomator dump && adb pull /sdcard/window_dump.xml ``` ### 相关问题 1. **如何解决自定义组件依赖注入失败的问题?** 检查绑定声明作用域,使用 `@Qualifier` 区分相同类型依赖[^2] 2. **自定义视图如何响应触摸事件?** 重写 `onTouchEvent` 并注册到 `CentralSurfacesImpl` 的事件分发链 3. **如何调整 SystemUI 组件的加载顺序?** 修改 `config_systemUIServiceComponents` 数组顺序[^4] 4. **非 AOSP 环境下如何测试 SystemUI 扩展?** 使用 Android Studio 的 `SystemUI Plugin DevKit` 5. **如何适配不同屏幕尺寸的布局?** 通过 `ConfigurationController` 监听 `DENSITY_DPI` 变更[^1] [^1]: 在 Android 启动流程中,SystemUI 组件通过反射初始化并调用 `start()` 方法 [^2]: Dagger2SystemUI 中通过构造函数注入依赖组件 [^3]: 每个 SystemUI 组件初始化时都会调用其 `start()` 方法 [^4]: 通过修改 `config_systemUIServiceComponents` 可调整组件加载顺序内容
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