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android?原生安全音量配置邏輯設計詳解_Android

作者：咚門吹水 ? 更新時間： 2023-02-10 編程語言

前言

接到一個開發需求，需要定制化開發一個安全音量功能；此前有了解過為了符合歐盟等有關國家和地區的規定，原生Android是有自帶一個安全音量功能的，想要定制則先要了解這個功能原先長什么樣子，下面我們就從一個系統工程師的角度出發去探尋一下，原生Android的安全音量功能是如何實現的。

安全音量配置

安全音量的相關配置都在framework的config.xml里面，可以直接修改或者overlay配置修改其默認值。

<!-- 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是安全音量功能的總開關，config_safe_media_volume_index則是表明觸發安全音量彈框的音量大小值。

安全音量相關流程

安全音量的主要流程都在AudioService里面，其大致流程如下圖所示：

onSystemReady 初始化

系統啟動過程略去不表，在系統啟動完成后會調用onSystemReady；在onSystemReady中，service會發送一個MSG_CONFIGURE_SAFE_MEDIA_VOLUME_FORCED的msg，強制配置安全音量。

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);
    ...
}

發送的MSG_CONFIGURE_SAFE_MEDIA_VOLUME_FORCED會調用onConfigureSafeVolume()來進行安全音量的配置

onConfigureSafeVolume() 安全音量配置

    private void onConfigureSafeVolume(boolean force, String caller) {
        synchronized (mSafeMediaVolumeStateLock) {
            //Mobile contry code，國家代碼，主要用來區分不同國家，部分國家策略可能會不一致
            int mcc = mContext.getResources().getConfiguration().mcc;
            if ((mMcc != mcc) || ((mMcc == 0) && force)) {
                //從config_safe_media_volume_index中獲取回來的安全音量觸發閾值
                mSafeMediaVolumeIndex = mContext.getResources().getInteger(
                        com.android.internal.R.integer.config_safe_media_volume_index) * 10;
                mSafeUsbMediaVolumeIndex = getSafeUsbMediaVolumeIndex();
                //根據audio.safemedia.force屬性值或者value配置的值來決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);
                //確認是否需要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; //這個值只能是disable或者active，不能是inactive，主要用于下次啟動。
                    // 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主要用于計數，當安全音量彈框彈出時，如果按了確定，這個值便開始遞增，當其達到UNSAFE_VOLUME_MUSIC_ACTIVE_MS_MAX時，則重新使能安全音量
                            mSafeMediaVolumeState = SAFE_MEDIA_VOLUME_ACTIVE;
                            enforceSafeMediaVolume(caller);
                        } else {
                            //跑到這里則表示已經彈過安全音量警示了，并且按了確定，所以把值設置為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;
                //持久化當前安全音量的狀態
                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，并且通過發送MSG_PERSIST_SAFE_VOLUME_STATE來持久化安全音量配置的值，這個持久化的值只能是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);
}

安全音量觸發

從實際操作可知，安全音量觸發條件是：音量增大到指定值。從調節音量的代碼出發，在調用mAudioManager.adjustStreamVolume和mAudioManager.setStreamVolume時，最終會調用到AudioService中的同名方法，在執行該方法的內部：

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);
            }
    ....
    ....

由以上代碼可以看出，其安全音量彈框警告的觸發地方就在checkSafeMediaVolume方法附近處，并且都是通過mVolumeController這個遠程服務去調用UI顯示安全音量彈框警告，但兩種調節音量的方法，觸發效果略有不同：

adjustStreamVolume：當音量步進方向是上升并且checkSafeMediaVolume返回false時，直接彈出警告框；由于警告框占據了焦點，此時無法進行UI操作，并且再按音量+鍵時，會繼續觸發這個彈框，導致無法實質性地調整音量；
setStreamVolume：當傳入的音量形參大于安全音量閾值，會觸發checkSafeMediaVolume返回false，彈出安全音量警告框；并且會通過mPendingVolumeCommand保存設置的音量值，待關掉安全音量后再賦回來。

private boolean checkSafeMediaVolume(int streamType, int index, int device) {
        synchronized (mSafeMediaVolumeStateLock) {
            if ((mSafeMediaVolumeState == SAFE_MEDIA_VOLUME_ACTIVE) &amp;&amp;
                    (mStreamVolumeAlias[streamType] == AudioSystem.STREAM_MUSIC) &amp;&amp;
                    ((device &amp; mSafeMediaVolumeDevices) != 0) &amp;&amp;
                    (index &gt; safeMediaVolumeIndex(device))) {
                return false;
            }
            return true;
        }
    }

以上是安全音量判斷條件checkSafeMediaVolume，可以看出其判斷主要根據以下條件：

mSafeMediaVolumeState是否為active，這個是安全音量功能的開關變量；
音頻流是否為STREAM_MUSIC，只針對該音頻流做安全音量；
設備類型，默認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，只針對耳機播放或者USB耳機才做安全音量功能，如有需要系統工程師可自行配置其他設備；

音量大小，只有音量index超過safeMediaVolumeIndex獲取的值，才需要彈出安全音量警示框，而safeMediaVolumeIndex的值則是本文開頭在config.xml中配置的config_safe_media_volume_index所得出的；

UI部分

上面有提到，當滿足安全音量警示框的觸發條件時，會通過mVolumeController這個遠程服務去調用UI顯示安全音量彈框警告，其調用鏈條有點長，中途略過不表，其最終會走到VolumeDialogImpl.java的showSafetyWarningH，如下：

public class VolumeDialog {
    ...
    private void showSafetyWarningH(int flags) {
        if ((flags &amp; (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，代碼就不貼了，可自行查看，其本質是一個對話框，在彈出時會搶占UI焦點，如果不點擊確定或取消，則無法操作其他UI；

點擊確定后，會調用mAudioManager.disableSafeMediaVolume()來暫時關閉安全音量警告功能，但上面有提到，當點擊確定之后其實是啟動了一個變量mMusicActiveMs的計數，當這個計數到達一定值（默認是20個小時），安全音量會重新啟動；

但如果點擊了取消，再繼續調大音量時，安全音量彈框還是會繼續彈出；

disableSafeMediaVolume()

上面有提到，在安全音量彈框彈出后，點擊確定可以暫時關閉安全音量警告功能，其實最終會調用到AudioService中的disableSafeMediaVolume()，代碼如下：

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;
            }
        }
    }

一方面是調用setSafeMediaVolumeEnabled來暫時關閉安全音量功能，另一方面會把此前臨時掛起的設置音量mPendingVolumeCommand重新設置回去。

小結

簡單來講，Android原生的安全音量功能默認強制打開，在插入耳機后，音量調節到指定閾值時，會觸發音量警告彈框，該彈框會搶走焦點，不點擊確定或取消無法進行其他操作；在點擊確定后，默認操作者本人允許設備音量繼續往上調，但此時系統會開始一個默認為20分鐘的倒計時，在這20分鐘內音量隨意調節都不會觸發安全音量彈框，但20分鐘結束后，音量大于閾值時會繼續觸發安全音量彈框，提醒使用者注意。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7178817360810737722

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目錄

前言

安全音量配置

安全音量相關流程

onSystemReady 初始化

onConfigureSafeVolume() 安全音量配置

安全音量觸發

UI部分

disableSafeMediaVolume()

小結

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安全音量相關流程

onSystemReady 初始化

onConfigureSafeVolume() 安全音量配置

安全音量觸發

UI部分

disableSafeMediaVolume()

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