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Android audio(2)-audioservice

news 来源：原创 2025/9/21 10:30:10

AudioService是Android的系统服务（systemservice），由SystemServer负责启动。提供Android APK 所需的非数据通路（playback/capture）相关的audio 功能实现，是binder通信中的server端，与之对应的 Client 端是应用进程中的AudioManager。两者之间通过binder进行通信。注意audioService没有自己独立的进程，这点和后面涉及的audioserver有所不同。

我们要注意Android系统本身不是个系统，没有内存管理，进程管理，设备管理等系统功能。android可以理解为linux内核+定制服务。

一、audioservice服务启动流程

1、SystemServer

源码路径：/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

boolean isArc = context.getPackageManager().hasSystemFeature("org.chromium.arc");private void startOtherServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {t.traceBegin("StartAudioService");if (!isArc) {0mSystemServiceManager.startService(AudioService.Lifecycle.class);//启动audioservice服务} else {String className = context.getResources().getString(R.string.config_deviceSpecificAudioService);try {mSystemServiceManager.startService(className + "$Lifecycle");} catch (Throwable e) {reportWtf("starting " + className, e);}}t.traceEnd();
}

SystemServer在startOtherServices中启动了AudioService。

2、AudioService

源码位置：/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/audio/AudioService.java

public class AudioService extends IAudioService.Stub implements AccessibilityManager.TouchExplorationStateChangeListener, AccessibilityManager.AccessibilityServicesStateChangeListener {public static final class Lifecycle extends SystemService {//父类就是我们所说的系统服务private AudioService mService;public Lifecycle(Context context) {super(context);mService = new AudioService(context);//创建audioservice实例}@Overridepublic void onStart() {publishBinderService(Context.AUDIO_SERVICE, mService);//向系统注册audioservice服务}@Overridepublic void onBootPhase(int phase) {if (phase == SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY) {mService.systemReady();}}}
}

从上面代码可以看出，SystemServer实际启动的是 AudioService 中的 Lifecycle 类，该类继承自SystemService，在构造函数中创建 AudioService实例。为什么audioflinger和audiopolicyservice直接继承自binderservice而不是定义一个内部类继承？这个问题我还没想明白。

二、AudioService功能概述

AudioService 继承自 IAudioService.Stub。IAudioService.Stub 类是通过 IAudioService.aidl 生成。AudioService 位于 Binder Native 端。AudioManager 持有 AudioService 的 Binder Proxy 端，是 AudioService 在客户端的一个代理。几乎所有客户端对 AudioManager 进行的请求，最终都会交由 AudioService 实现。
AudioService 是整个音频系统在java层面的关键类，它的功能非常多，各功能在audioservice内部也通过类进行了封装，功能内部具有较高的内聚性，下面介绍 AudioService 的主要功能。观察audioservice代码的演变历史，可以看出google对代码还是有持续的重构动作。这点很值得我们学习。

1、音量调节

在 Android 手机上有两种改变系统音量的方式。一，通过手机的音量键进行音量调整，二，从设置界面中调整某一种类型音频的音量。在AndroidTV中还支持用红外/蓝牙遥控器调节音量。另外，应用程序可以随时将某种类型的音频静音。这些功能都是通过 AudioService 实现。

// 注意这里的suggest，表示调用者期望调整的音量类型
private void adjustSuggestedStreamVolume(int direction, int suggestedStreamType, int flags, String callingPackage, String caller, int uid, boolean hasModifyAudioSettings, int keyEventMode)

2、音频设备管理

AudioService 除了提供音量设置功能外，还接收音频设备的插拔通知，并通过JNI层通知到native服务，以检测耳机的插入过程为例。

有线设备管理器
在 SystemServer 的 startOtherServices 方法中启动了有线设备的监听服务WiredAccessoryManager。

private void startOtherServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {t.traceBegin("StartWiredAccessoryManager");try {// 监听有线耳机的变化inputManager.setWiredAccessoryCallbacks(new WiredAccessoryManager(context, inputManager));} catch (Throwable e) {reportWtf("starting WiredAccessoryManager", e);}t.traceEnd();
}

WiredAccessoryManager 中通过 WiredAccessoryObserver 来监听有线设备的插拔。
源码位置：/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/WiredAccessoryManager.java

private final WiredAccessoryObserver mObserver;public WiredAccessoryManager(Context context, InputManagerService inputManager) {......mObserver = new WiredAccessoryObserver();
}class WiredAccessoryObserver extends UEventObserver {private final List<UEventInfo> mUEventInfo;......private List<UEventInfo> makeObservedUEventList() {if (!mUseDevInputEventForAudioJack) {uei = new UEventInfo(NAME_H2W, BIT_HEADSET, BIT_HEADSET_NO_MIC, BIT_LINEOUT);if (uei.checkSwitchExists()) {retVal.add(uei);} else {......}}uei = new UEventInfo(NAME_USB_AUDIO, BIT_USB_HEADSET_ANLG, BIT_USB_HEADSET_DGTL, 0);if (uei.checkSwitchExists()) {retVal.add(uei);} else {......}uei = new UEventInfo(NAME_HDMI_AUDIO, BIT_HDMI_AUDIO, 0, 0);if (uei.checkSwitchExists()) {retVal.add(uei);} else {uei = new UEventInfo(NAME_HDMI, BIT_HDMI_AUDIO, 0, 0);if (uei.checkSwitchExists()) {retVal.add(uei);} else {......}}return retVal;}@Overridepublic void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {if (LOG) Slog.v(TAG, "Headset UEVENT: " + event.toString());try {String devPath = event.get("DEVPATH");String name = event.get("SWITCH_NAME");int state = Integer.parseInt(event.get("SWITCH_STATE"));synchronized (mLock) {updateStateLocked(devPath, name, state);}} catch (NumberFormatException e) {......}}private void updateStateLocked(String devPath, String name, int state) {for (int i = 0; i < mUEventInfo.size(); ++i) {UEventInfo uei = mUEventInfo.get(i);if (devPath.equals(uei.getDevPath())) {updateLocked(name, uei.computeNewHeadsetState(mHeadsetState, state));return;}}}
private void updateLocked(String newName, int newState) {Log.i(TAG, "MSG_NEW_DEVICE_STATE");Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_NEW_DEVICE_STATE, headsetState,mHeadsetState, "");mHandler.sendMessage(msg);//这个消息的处理就会调用AudioService的setWiredDeviceConnectionStatemHeadsetState = headsetState;
}......
}

上面 WiredAccessoryObserver 会通过监听 /devices/virtual/switch/ 的节点变化，并根据变化调用AudioService的setWiredDeviceConnectionState通知 AudioService进行耳机插播事件的处理。

3、音频焦点管理

常见的音频焦点管理功能有如下两种。
1：手机正在播放音乐，突然电话来电，这时候音乐播放声音会停止，而只留电话声音。
2：手机正在播放音乐，这时候如果导航应用播报，音乐播放音量会减小，等待导航播报结束后，音乐播放音量会恢复。
上面两个场景便用到了android的音频焦点管理，音频焦点策略就是拿到焦点的应用才能播放声音，每个音频实例播放之前都应该向 AudioService 申请焦点，申请成功才开始播放；当一个音频实例正在播放的过程中，此时焦点被其他音频播放实例抢占，这时候正在播放的的音频实例会丢失焦点，失去焦点的音频播放实例应该根据实际情况来进行静音，暂停播放或者适当减小音量等操作，等被抢占的焦点被归还的时候再把之前的音频播放状态恢复。
音频焦点策略只是android提供的一个机制，并且建议APK开发者遵守，如果应用都没有采用音频焦点策略管理机制，那么所有应用一起混合播放出来的音频声音，最终输出的声音内容将不可预料。通话相关的音频模块也会申请音频焦点，音频焦点的优先级是最高的，可以从任何拥有音频焦点的音频播放实例中抢走音频焦点。

关键流程/步骤：
1.申请焦点
2.失去焦点
3.恢复焦点

总结：
1.AM/AS是个C/S架构。AS的承载进程是systemserver。（进程名system_server）
2.AS三大功能：音量，设备，焦点。
3.焦点三大核心：申请，失去，恢复。（记忆口诀：生石灰）申失恢

启发：
焦点可以看做一类资源，仔细思考焦点的三大核心，我们不难发现和进程的CPU调度有相似之处。
进程要想运行就必须获得CPU的调度，类似焦点的申请，当更高优先级的进程出现或者时间片用完进程就会失去CPU调度。
类似失去焦点。重新进入等待队列。当进程在等待队列中重新获得调度后，又可以执行了，这就类似恢复焦点。