深入理解Android：Telephony原理剖析与最佳实践

推荐序
前言
第一部分　基础篇
第1章　初识Android / 2
1.1　智能手机的系统结构 / 2
1.2　Android系统架构 / 3
1.2.1　应用层 / 3
1.2.2　应用框架层 / 4
1.2.3　系统运行库层 / 5
1.2.4　核心层 / 6
1.3　Android Telephony框架结构 / 6
1.3.1　系统运行库层的HAL层 / 7
1.3.2　简析HAL结构 / 8
1.3.3　Android为什么引入HAL / 9
1.3.4　Android中HAL的运行结构 / 9
1.4　本章小结 / 10
第2章　搭建Android源代码编译环境 / 11
2.1　Ubuntu Linux操作系统及工具安装 / 11
2.1.1　PC配置建议 / 12
2.1.2　Ubuntu安装光盘的制作 / 12
2.1.3　Ubuntu安装过程 / 12
2.1.4　Ubuntu系统工具包更新升级 / 14
2.1.5　Java运行环境JDK安装及配置 / 15
2.1.6　Android SDK的下载和配置 / 16
2.1.7　使用Android SDK启动虚拟设备 / 17
2.2　Android源代码下载及编译过程 / 19
2.2.1　工作目录设置 / 19
2.2.2　源代码下载 / 19
2.2.3　整体编译Android 源代码 / 19
2.2.4　单个模块按需编译 / 20
2.2.5　编译生成本地Android SDK / 21
2.3　Android常用工具使用及相关技巧说明 / 21
2.3.1　使用本地编译成功的镜像文件启动Android模拟器 / 22
2.3.2　Android调试工具adb的使用方法 / 23
2.3.3　进入Android虚拟设备控制台模拟短信、来电等功能 / 23
2.4　Eclipse配置及使用 / 24
2.4.1　Android开发套件ADT下载及配置 / 24
2.4.2　建立Android源代码Java工程 / 25
2.4.3　格式化Android Java源代码 / 26
2.5　使用Source Insight方便阅读C/C++代码 / 26
2.5.1　安装Wine / 26
2.5.2　安装Source Insight / 26
2.5.3　配置Source Insight C/C++工程 / 27
2.6　本章小结 / 27
第3章　主要技术准备 / 29
3.1　何为同步和异步 / 29
3.2　Handler消息处理机制 / 30
3.2.1　Handler概念分析 / 30
3.2.2　Handler特性 / 30
3.2.3　常用Handler消息处理机制讲解 / 31
3.2.4　Handler的作用 / 34
3.3　AIDL跨应用服务 / 35
3.3.1　AIDL概念分析 / 35
3.3.2　AIDL服务提供方 / 36
3.3.3　AIDL服务调用方 / 37
3.4　广播 / 38
3.4.1　Android 系统中的广播 / 38
3.4.2　Broadcast接收 / 38
3.4.3　Broadcast发送 / 39
3.5　本章小结 / 39
第二部分　Telephony通话功能
第4章　深入解析通话流程 / 42
4.1　通话相关主要源代码汇总及简要说明 / 42
4.2　电话主动呼叫流程分析 / 44
4.2.1　运行Android虚拟设备 / 44
4.2.2　拨号界面DialtactsActivity的onCreate方法 / 45
4.2.3　DialpadFragment拨号盘Tab表单 / 45
4.2.4　寻找拨号统一入口OutgoingCallBroadcaster / 47
4.2.5　CallController拨号placeCall方法 / 47
4.2.6　Phone帮助类PhoneUtils静态placeCall方法 / 48
4.2.7　通话大管家CallManager  / 50
4.2.8　Phone对象的dial拨号方法 / 50
4.2.9　Call状态跟踪者GsmCallTracker / 51
4.2.10　RIL消息的出入口RIL.java / 52
4.2.11　启动通话主界面InCallScreen / 53
4.2.12　拨号流程总结 / 53
4.3　电话被动接收来电流程分析 / 55
4.3.1　Android虚拟设备模拟接收来电 / 56
4.3.2　RegistrantList消息处理机制 / 57
4.3.3　GsmCallTracker响应RIL的Call状态变化通知 / 60
4.3.4　RIL.java的getCurrentCalls方法 / 60
4.3.5　GsmCallTracker响应消息通知 / 61
4.3.6　handlePollCalls发出来电通知 / 61
4.3.7　GSMPhone的通知方法notifyNewRingingConnection / 62
4.3.8　CallManager响应来电消息通知 / 62
4.3.9　CallNotifier响应来电通知 / 63
4.3.10　InCallScreen展现来电界面 / 64
4.3.11　来电流程总结 / 65
4.4　通话关键流程 / 66
4.4.1　建立Android通话模型 / 67
4.4.2　AT命令发送流程 / 68
4.4.3　通话状态变化流程 / 69
4.4.4　本地主动挂断通话流程 / 70
4.4.5　远端断开通话连接流程 / 72
4.5　本章小结 / 73
第5章　深入解析Telephony通话应用机制 / 74
5.1　Phone应用的关键代码解析 / 74
5.2　认识通话主界面InCallScreen / 75
5.2.1　InCallScreen中的主要方法 / 76
5.2.2　单例模式的Activity通话界面 / 76
5.2.3　Layout布局说明 / 77
5.3　通话主界面InCallScreen / 78
5.3.1　onCreate—运行Activity / 78
5.3.2　onNewIntent—单例InCallScreen加载入口 / 80
5.3.3　internalResolveIntent—进入InCallScreen处理Intent的唯一方法 / 81
5.3.4　onResume—显示InCallScreen通话界面 / 82
5.3.5　handleMessage—Handler消息响应方法 / 84
5.3.6　onSuppServiceFailed—显示通话服务失败提示信息 / 85
5.3.7　updateScreen—更新通话界面 / 86
5.3.8　onDisconnect—断开通话连接 / 88
5.3.9　handleOnscreenButtonClick—响应通话控制按钮点击事件 / 90
5.3.10　InCallScreen通话界面运行机制总结 / 91
5.4　通话信息展示CallCard / 92
5.4.1　两路通话布局View控件 / 92
5.4.2　updateState—更新CallCard / 93
5.4.3　displayMainCallStatus—显示/更新第一路通话信息 / 95
5.4.4　displayOnHoldCallStatus—显示/更新第二路通话信息 / 97
5.4.5　修改通话信息展示的思路及原则 / 98
5.5　 通话控制InCallTouchUi / 99
5.5.1　View布局控件 / 99
5.5.2　updateState—更新InCallTouchUi / 101
5.5.3　MultiWaveView—来电控制接听、拒接界面 / 102
5.5.4　HeadSet—响应免提事件 / 103
5.5.5　修改来电界面的思路及原则 / 104
5.6　通话功能中必不可少的DTMF / 105
5.6.1　什么是DTMF / 105
5.6.2　DTMFTwelveKeyDialer的布局 / 105
5.6.3　如何显示DTMF界面 / 106
5.6.4　Tone音发送流程 / 106
5.7　Phone应用的加载入口PhoneApp类 / 108
5.7.1　PhoneApp类属性及方法 / 108
5.7.2　onCreate—PhoneApp应用加载入口 / 109
5.7.3　PowerManager—PhoneApp电源管理 / 110
5.7.4　Sensor—PhoneApp感应器的应用 / 112
5.7.5　MediaButtonBroadcastReceiver—接收耳机HOOK键广播事件 / 115
5.7.6　PhoneAppBroadcastReceiver—接收Phone应用杂项广播事件 / 116
5.8　Handler消息处理的幕后工作者CallNotifier / 118
5.8.1　CallNotifier的本质 / 118
5.8.2　Handler消息注册和响应机制 / 119
5.8.3　onNewRingingConnection—接收到新来电的幕后处理 / 119
5.8.4　onPhoneStateChanged—通话状态变化的幕后处理 / 121
5.8.5　onDisconnect—通话连接断开的幕后处理 / 122
5.9　本章小结 / 124
第6章　手机通话功能框架层实现机制 / 125
6.1　Telephony Frameworks层解析 / 125
6.1.1　通话功能相关代码文件 / 125
6.1.2　通话功能关键类 / 126
6.1.3　Telephony通信能力模型 / 127
6.2　GSMPhone对象详解 / 128
6.2.1　GSMPhone类层次继承关系 / 128
6.2.2　GSMPhone类代码结构解析 / 129
6.2.3　PhoneFactory工厂方法实现类 / 130
6.2.4　PhoneProxy代理模式实现类 / 131
6.2.5　GSMPhone类的组合逻辑关系 / 132
6.2.6　GSMPhone类的Handler消息处理机制 / 133
6.2.7　GSMPhone类通话管理实现机制 / 136
6.3　CallTracker运行机制 / 137
6.3.1　GsmCallTracker类代码结构解析 / 137
6.3.2　GsmCallTracker的Handler消息处理机制 / 139
6.3.3　GsmCallTracker与RIL对象的交互机制 / 142
6.4　以GsmCall为核心的通话管理模型 / 145
6.4.1　GsmCall类代码结构解析 / 146
6.4.2　GsmConnection类代码结构解析 / 147
6.4.3　DriverCall与GsmCall、GsmConnection的关系 / 149
6.5　GsmCallTracker类的 handlePollCalls方法处理逻辑 / 153
6.5.1　初始化操作 / 153
6.5.2　更新通话相关信息 / 154
6.5.3　根据最新的通话状态发出通知 / 158
6.5.4　更新手机状态 / 158
6.6　GsmCallTracker通话连接断开的处理机制 / 160
6.6.1　本地主动挂断通话的处理机制 / 160
6.6.2　远端断开通话连接的处理机制 / 162
6.7　Android虚拟设备上验证GSM制式手机的通话模型 / 164
6.7.1　增加日志输出 / 164
6.7.2　运行Android虚拟设备并分析日志 / 166
6.8　通话大管家CallManager / 168
6.8.1　CallManager的本质 / 168
6.8.2　Handler消息注册及运行机制 / 169
6.8.3　如何获取通话基本信息 / 170
6.9　通话计时实例分析 / 171
6.9.1　记录通话的开始时间 / 171
6.9.2　记录通话的结束时间 / 171
6.9.3　Phone应用计算通话时长 / 171
6.10　 Handler消息处理机制 / 173
6.10.1　Handler消息的注册过程 / 173
6.10.2　Handler消息的接收和响应过程 / 174
6.11　实战—来电防火墙 / 175
6.11.1　应用原理分析 / 175
6.11.2　在onNewRingingConnection方法加入拦截请求 / 176
6.12　本章小结 / 176
第三部分　Telephony通信功能
第7章　网络服务状态运行机制 / 180
7.1　什么是ServiceState / 180
7.2　初识ServiceState实体类 / 180
7.2.1　ServiceState类的实质 / 181
7.2.2　ServiceState类关键常量及属性 / 181
7.2.3　ServiceState类关键方法 / 182
7.3　ServiceStateTracker运行机制详解 / 183
7.3.1　ServiceStateTracker抽象类为核心的类图 / 184
7.3.2　ServiceStateTracker代码结构 / 184
7.3.3　ServiceStateTracker的Handler消息处理机制 / 186
7.3.4　ServiceStateTracker与RIL对象的交互机制 / 189
7.4　handlePollStateResult方法处理逻辑 / 192
7.4.1　RIL返回查询结果的异常判断和处理 / 192
7.4.2　处理4个不同网络服务查询返回的结果 / 192
7.4.3　用pollStateDone方法完成收尾工作 / 195
7.5　ServiceState最佳实践 / 197
7.5.1　获取运营商信息 / 197
7.5.2　通知栏手机信号实时变化 / 198
7.6　实战—飞行模式的实现 / 200
7.6.1　飞行模式的设置入口 / 200
7.6.2　Radio无线通信模块的开启或关闭 / 202
7.7　本章小结 / 203
第8章　Android手机上网实现机制 / 204
8.1　Android网络整体结构 / 204
8.2　什么是DataConnection / 205
8.2.1　DataConnection类定义及子类 / 205
8.2.2　DataConnection类关键属性 / 206
8.2.3　DataConnection类的方法 / 207
8.2.4　5个数据连接对象的状态转换 / 207
8.3　StateMachine状态机 / 208
8.3.1　State设计模式 / 209
8.3.2　StateMachine核心类 / 209
8.3.3　StateMachine运行机制 / 210
8.3.4　DataConnection使用State模式的运行机制 / 211
8.4　什么是APN / 212
8.4.1　APN配置关键字段 / 212
8.4.2　Android支持的APN类型 / 213
8.4.3　如何在Android中新增APN配置 / 213
8.5　开机自动建立default默认数据连接 / 215
8.5.1　如何查看手机上网的基本参数配置 / 215
8.5.2　初始化ApnContext / 216
8.5.3　创建DataConnection数据连接 / 219
8.5.4　激活DataConnection数据连接 / 222
8.6　DataConnectionTracker运行机制 / 226
8.6.1　初始化ApnContext操作 / 227
8.6.2　开机建立default默认的数据连接 / 228
8.6.3　关闭数据连接 / 229
8.6.4　循环更新网络连接状态信息 / 230
8.6.5　APN数据库配置信息变化的观察者 / 231
8.7　获取Android手机上网数据包 / 232
8.7.1　使用tcpdump工具抓取TCP/IP数据包 / 232
8.7.2　使用Wireshark软件分析TCP/IP数据包 / 232
8.8　MMS彩信数据连接的实现 / 233
8.8.1　建立和关闭彩信数据连接 / 233
8.8.2　如何支持多种类型网络连接 / 234
8.9　实战—手机上网数据总开关的实现 / 235
8.10　本章小结 / 235
第9章　深入解析短信发送和接收流程 / 237
9.1　MMS应用主要源代码汇总及简要说明 / 237
9.2　主动发送短信流程分析 / 238
9.2.1　进入短信会话列表界面 / 238
9.2.2　短信编辑界面 / 239
9.2.3　SmsMessageSender短信发送处理逻辑 / 241
9.2.4　Telephony Frameworks层中的SmsManager类 / 243
9.2.5　IccSmsInterfaceManager服务发送短信 / 244
9.2.6　SMSDispatcher短信分发器 / 245
9.2.7　主动发送短信流程总结 / 246
9.3　短信发送状态相关处理机制 / 248
9.3.1　如何判断短信是否成功发送到短信中心 / 248
9.3.2　如何判断短信接收方已经成功收取短信 / 250
9.4　短信接收流程分析 / 252
9.4.1　短信接收的开始 / 252
9.4.2　进入短信分发器SMSDispatcher / 253
9.4.3　接收并处理新短信Broadcast广播 / 254
9.4.4　短信接收流程总结 / 254
9.5　彩信发送和接收关键流程 / 255
9.5.1　彩信传输过程中的关键类 / 255
9.5.2　TransactionService为核心的彩信传输机制 / 257
9.5.3　Transaction对象执行彩信传输 / 259
9.5.4　基于WAP PUSH的彩信接收与下载 / 260
9.6　本章小结 / 261
第四部分　深入解析Android RIL
第10章　Android RIL框架结构及RILJ运行机制 / 264
10.1　Android RIL关键处理流程  / 264
10.1.1　Android RIL框架结构 / 264
10.1.2　Android RIL的数据交互 / 265
10.2　认识RILJ / 265
10.2.1　RILJ核心类图 / 265
10.2.2　RILJ关键属性 / 266
10.2.3　RILJ关键方法 / 267
10.2.4　RILJ运行机制 / 268
10.3　认识RILRequest类 / 269
10.3.1　RILRequest类的关键属性 / 269
10.3.2　RILRequest类的方法 / 269
10.4　解析RILJ发出RIL请求流程 / 271
10.4.1　send方法发送Handler消息 / 271
10.4.2　RILSender接收和处理Handler消息 / 272
10.5　解析RILJ接收Response消息处理流程 / 273
10.5.1　RILReceiver内部类运行机制 / 273
10.5.2　Solicited Response消息处理方法processSolicited / 276
10.5.3　UnSolicited Response消息处理方法processUnsolicited / 279
10.6　本章小结 / 280
第11章　RILC系统结构及LibRIL运行机制 / 281
11.1　RILC主要代码目录结构 / 281
11.2　解析RILC运行机制 / 282
11.2.1　RILC启动过程 / 283
11.2.2　RILC运行过程 / 285
11.3　初识RILC中的运行环境LibRIL / 285
11.3.1　LibRIL主要文件及作用 / 285
11.3.2　重点结构体说明 / 286
11.4　LibRIL运行环境加载过程 / 288
11.4.1　开启ril_event事件监听入口RIL_startEventLoop / 288
11.4.2　RIL_register函数引入三方RIL_RadioFunctions / 290
11.5　运行状态中ril_event事件处理机制 / 291
11.5.1　认识ril_event结构体 / 291
11.5.2　RIL事件生命周期控制的处理函数 / 292
11.5.3　ril_event_loop处理机制 / 294
11.6　详解LibRIL运行机制 / 296
11.6.1　RILJ与LibRIL建立Socket连接过程 / 296
11.6.2　Solicited消息的交互流程和处理机制 / 297
11.7　本章小结 / 302
第12章　Reference-RIL运行框架 / 303
12.1　Reference-RIL运行机制 / 303
12.1.1　RIL_Init函数初始化Reference-RIL / 303
12.1.2　onRequest接收LibRIL的请求调用 / 304
12.1.3　UnSolicited消息处理逻辑 / 306
12.2　AT命令 / 310
12.2.1　如何新增AT命令 / 310
12.2.2　Android Telephony常用AT命令 / 310
12.3　Android RIL层运行框架和机制总结 / 311
12.3.1　总结Solicited消息处理流程 / 312
12.3.2　总结UnSolicited消息处理流程 / 313
12.4　本章小结 / 314
第五部分　系统服务
第13章　Telephony提供的系统服务 / 316
13.1　System Service系统服务类图 / 316
13.2　详解PhoneInterfaceManager实现机制 / 317
13.2.1　ITelephony.aidl接口定义 / 318
13.2.2　PhoneInterfaceManager服务创建过程 / 318
13.2.3　PhoneInterfaceManager服务使用实例分析 / 318
13.3　详解TelephonyRegistry实现机制 / 319
13.3.1　系统服务的创建入口 / 320
13.3.2　TelephonyRegistry关键方法 / 320
13.3.3　listen方法处理逻辑 / 320
13.3.4　notifyCallState方法发出通话状态变化通知 / 321
13.3.5　触发TelephonyRegistry发出通知机制 / 322
13.3.6　TelephonyRegistry系统服务使用实例分析 / 323
13.4　简述TelephonyManager实现机制 / 324
13.5　本章小结 / 326