车载Android应用-多用户场景下的单例模式

1. 背景

由于车机相对于移动设备的硬件配置变化:单个SOC+单屏幕/多个小屏幕 -> 单个SOC+多个大屏幕,同时响应多个用户的交互在车机的场景下变成一个必需特性。

Android内置了多用户的支持,且经过多个版本的迭代后逐渐完善。

下图是Android 14多屏幕 车机 模拟器 的截图(左起依次是主屏、仪表屏、副屏1、副屏2):

默认情况下,同一个包在不同的用户下是各自独立的进程,每个用户的数据也是独立存储的。

但在某些业务场景下,例如响应 "调整空调温度" ,"音量调整"等对车辆硬件进行控制的指令。应用需要在一个位置保存所有用户产生的数据,处理所有用户发出的指令或消息。

多用户下单例运行就可以满足这些需求,在Android中内置了singleUser组件用于此场景。

Service,ContentProvider和BroadcastReceiver都支持单例模式,单例模式的进程运行于用户0(系统用户)中。

Activity目前不支持单例模式,推测将来也不会支持,因为从交互设计来考虑,同一时间多个用户的UI应该各自独立。

相对于一般模式,只需要少量的修改就可以实现单例模式。

2. 实现

2.1. 创建单例组件

  • 按正常方式实现 Service/ContentProvider/BroadcastReceiver
  • 在AndroidManifest.xml中给对应组件添加singleUser属性,设置为true
  • 给应用添加使用权限 "android.permission.INTERACT_ACROSS_USERS_FULL"
  • 应用使用平台签名
  • 设置为特权privileged 应用
    • 应用需要集成到system/vendor等分区的priv-app目录下
    • 为应用设置权限白名单privapp-permission,可参考system/etc/permissions/com.android.car.settings.xml

2.2. 与单例组件交互

与Service/ContentProvider/BroadcastReceiver单例进行交互的代码,不需要进行额外修改

  • Service: startService/bindService[#Context]
  • ContentProvider: query/insert/update/delete/registerContentObserver/unregisterContentObserver[#ContentResolver]
  • BroadcastReceiver: sendBroadcast[#Context]

3. Showcase

基于AOSP 14 sdk_car_md_x86_64模拟器

源码: A demo for platform single user applications

3.1. Service(AIDL)

  • 实现一个单例AIDL Service(SingleUserService)
  • 添加一个MainActivity(如第三节首图),通过bindService与SingleUserService通信

观察Logcat中的进程ID,可以看到服务运行在user 0,Activity运行在user 12

3.2. ContentProvider

  • 实现一个单例ContentProvider(SingleUserProvider)
  • 添加一个MainActivity(如第三节首图),通过ContentResolver读写SingleUserProvider

观察Logcat中的进程ID,可以看到Provider运行在user 0,Activity运行在user 12

3.3. BroadcastReceiver

  • 实现一个单例BroadcastReceiver(SingleUserReceiver)
  • 添加一个MainActivity(如第三节首图),通过sendBroadcast发送广播给SingleUserReceiver

观察Logcat中的进程ID,可以看到Receiver运行在user 0,Activity运行在user 12

4. 其他

  • 只有特权应用可以支持单例模式,所以第三方应用只能通过其他方式实现类似效果
  • 支持单例的应用可以禁用掉非系统用户下的单例组件以节省资源,如:
scss 复制代码
// Add on any entry points of the host applications
if (!UserManager.isSystemUser()) {
    ComponentName targetComponent = new ComponentName(this, TargetService.class);
    context.getPackageManager().setComponentEnabledSetting(targetComponent, COMPONENT_ENABLED_STATE_DISABLED, 0);
}

参考资料:

source.android.google.​cn/devices/tec... source.android.google.​cn/docs/device...

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