Android通话过程分析.docx

Android通话过程分析
本文档主要对android平台下的call的实现做详细分析。
Call处理的五大核心分别是：Call，Phone， CallTracker，DriverCall，Connection
1. Call
Call是Call应用中的最基本的单位，其主要是用来管理Connection的。Call中非常重要的是其状态，Call中共有九种状态：
IDLE, ACTIVE, HOLDING, DIALING, ALERTING, INCOMING, WAITING, DISCONNECTED, DISCONNECTING;
对call的处理实际上是对状态转换上的处理。对这九中状态所对应的含义和call此时的现状要很熟。

Call的继承关系图：

Call是一个抽象类，从图中可知，实际操作是在其子类GsmCall和CdmaCall。在GsmCall中，有个成员变量：connections,这个变量是用来管理Call中的connection的，一个Call最大允许有5个connections:
static final int MAX_CONNECTIONS_PER_CALL = 5; // only 5 connections allowed per call

2. Phone
Phone不仅是call的处理核心，而且是整个Telephony处理的核心。Phone是一个最基本的概念，用来控制Phone系统相关(即无线相关的)模块的处理：simcard，call，message，datacall等。

Phone的继承关系如下：

在Phone的继承关系中可知，Phone只是一个接口，它被PhoneBase和PhoneProxy实现，而PhoneBase是抽象类，它被GsmPhone和CdmaPhone继承。所以有此可知Phone分为两类：GsmPhone和CdmaPhone。

PhoneBase还有另外一个继承关系：继承自Handler。这就说明GsmPhone和CdmaPhone其实都是一个Handler。所以PhoneBase的子类是可以进行事件处理的。

3. Connection
Connection用来处理一个真正的通话通路，包含通话过程中call的数据，包括号码、通话时间、MT还是MO、是第几路通话、挂断原因等信息。

Connection类关系图：

GsmConnection中有个成员变量：GsmCall parent，这个成员变量是用来表示该connection是属于哪个Call的。由变量名(parent)可以看出Call与Connection的关系：父与子的关系，一个Call可以有多个Connection(3gpp中规定最多5个)，但一个Connection只能属于一个Call。

所以一个Connection必定要依附于一个Call。Connection是怎样依附于一个Call的呢？从Connection的构造方法中就可以知道：
a. GsmConnection (Context context, DriverCall dc, GsmCallTracker ct, int index)
这个构造方法是在MT的时候使用的，因为它有一个DriverCall的参数。它通过parentFromDCState方法来获得对应的parent(Call)且通过parent.attach(this, dc);把connection加入到Call的Connections变量进行管理。
b. GsmConnection (Context context, String dialString, GsmCallTracker ct, GsmCall parent)
这个构造方法是在MO的时候使用的，它会传入一个指定的parent(Call)且通过parent.attachFake(this, GsmCall.State.DIALING);调用把Connection加入到Call的Connections变量进行管理。

从上面知道Connection调用了Call的2个重要的方法：Attach和attachFake。这两个方法都是把一个connection加入到Call的Connections成员变量中进行管理的。Call中还有一个方法detach(GsmConnection conn)，这个方法是用来把connection从Call中移除的。

其中还有一个方法：/*package*/ boolean update (DriverCall dc)。这个是用来更新connection的。

4. DriverCall
是与ril层通信时的一个中间处理类，主要用来接收到ril的call数据后转到到java层上来。
DriverCall中包含了协议中规定的有关call的相关参数，具体如下：
public int index; //Connection Index for use with, eg, AT+CHLD
public boolean isMT; //是incoming还是outgoing
public State state; //connection state。
public boolean isMpty;// nonzero if is mpty call。
public String number;// Remote party number
public int TOA; //type of address, eg 145 = intl
public boolean isVoice;// nonzero if this is is a voice call
public boolean isVoicePrivacy;// nonzero if CDMA voice privacy mode is active
public int als;// ALS line indicator if available (0 = line 1)
public int numberPresentation;// 0=Allowed, 1=Restricted, 2=Not Specified/Unknown 3=Payphone
public String name;// Remote party name
public int namePresentation;// 0=Allowed, 1=Restricted, 2=Not Specified/Unknown 3=Payphone
5. CallTracker
CallTracker的类关系图：

从上图中可以看到，CallTracker 在本质上是一个Handler。
CallTracker是一个抽象类，所以其实际的操作对象是其子类：GSMCallTracker和CdmaCallTracker。
下面以GSMCallTracker为例介绍CallTracker的相关处理，CdmaCallTracker处理基本与之相同。
GSMCallTracker是Android 的通话管理层。GSMCallTracker建立了ConnectionList 来管理现行的通话连接，并向上层提供电话调用接口。

1） Connections
Connections是GSMCallTracker 用来维护所有的通话的列表，最大可维护7路通话。
static final int MAX_CONNECTIONS = 7; // only 7 connections allowed in GSM

2） ringingCall、foregroundCall、backgroundCall
一个手机系统只允许3个Call同时存在，即ring call、active call和held call，所以GSMCallTracker用ringingCall、foregroundCall、backgroundCall来管理。
ringingCall：用来管理INCOMING和WAITING的通话
foregroundCall：用来管理DAILING、ALERTING、ACTIVE的通话
backgroundCall：用来管理HOLD的通话

那么，ringingCall、foregroundCall、backgroundCall是如何来管理对应的call和connection的呢？前面已经讲过了Call和Connection及它们之间的关系，其实系统中的Call是已经存在的，就是上面的3个，其实主要的是对于一个connection，它需要依附于那个call，由connection的构造方法知：
1） 在 从RIL获取的Calls列表的时候，通过parentFromDCState来获取相应的Call：
private GsmCall
parentFromDCState (DriverCall.State state) {
switch (state) {
case ACTIVE:
case DIALING:
case ALERTING:
return owner.foregroundCall;
//break;

case HOLDING:
return owner.backgroundCall;
//break;

case INCOMING:
case WAITING:
return owner.ringingCall;
//break;

default:
throw new RuntimeException("illegal call state: " + state);
}
}

2） 在其他情况下，一般根据上面的状态直接传入对应的call。

3） GsmCallTracker中的事件处理机制
Call的事件处理基本上是请求应答模式，具体如下（以dail为例，其他类同）：

其中涉及到3个变量的处理：
protected int pendingOperations;
protected boolean needsPoll;
protected Message lastRelevantPoll;

pendingOperations：顾名思义，这个变量是在发生请求的时候会++，在处理应答的时候会--。
needsPoll：该变量是用来配合pendingOperations处理是否需要从RIL获取当前calls列表，并更新connections列表。
lastRelevantPoll：在发送RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS的时候记录最近一次请求的message，在response的时候只对最近一次请求的response做出响应，更新connections列表。

上面的3个变量主要是用来判断是否需要发送RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS请求来从RIL获取当前的calls列表，并更新connections列表。

GsmCallTracker事件处理的核心是一个异步事件的处理，在发送请求后等待回应的时候，用户有可能会继续的发送对应的请求，然后会有多个response同时上报过来，上面的3个变量主要是为了更好的处理这种情况，不管用户发送了多少次请求，pendingOperations都会记录下来；而且只要用户发送了一次请求，needsPoll就为true，即就需要从RIL获取最新的call列表。所以只有当pendingOperations==0 并且 needsPoll == true的时候才发送RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS请求去获取Calls列表。
if (pendingOperations == 0 && needsPoll) {
lastRelevantPoll= obtainMessage(EVENT_POLL_CALLS_RESULT);
cm.getCurrentCalls(lastRelevantPoll);
}
由于中间可能发送了多次RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS请求，在多次发送此请求的过程中却没有一次response回来，最后的结果是到最后肯定会有多个response上来，而此时我们只需要更新一次就够了，lastRelevantPoll就是用来处理这个事情的：lastRelevantPoll记录了最近一次发送RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS请求时的response message，当返回的response message是最后一个时就更新Connections列表。
4） GsmCallTracker的核心处理方法----更新connections列表处理方法
protected void handlePollCalls(AsyncResult ar)的处理分析

handlePollCalls(AsyncResult ar) {
List polledCalls;
if(DBG_POLL) log(">handlePollCalls");

if (ar.exception == null) {
//没有异常，取得calllists列表
polledCalls = (List)ar.result;
} else if (isCommandExceptionRadioNotAvailable(ar.exception)) {
//如果radio是RADIO_NOT_AVAILABLE，则挂断所有的calls,这里的意思是所有的DriverCall是null。
polledCalls = new ArrayList();
} else {
//其他的异常的话，推迟POLL_DELAY_MSEC = 250后再发送//RIL_REQUEST_GET_CURRENT_CALLS去获取DriverCall列表。
pollCallsAfterDelay();
return;
}

Connection newRinging = null; //or waiting
boolean hasNonHangupStateChanged = false; // Any change besides
// a dropped connection
boolean needsPollDelay = false;
boolean unknownConnectionAppeared = false;

//遍历DriverCall和Connections，根据不同情况做相应处理。
for (int i = 0, curDC = 0, dcSize = polledCalls.size()
; i < connections.length; i++) {
GsmConnection conn = connections[i];
DriverCall dc = null;

// polledCall list is sparse
if (curDC < dcSize) {
dc = (DriverCall) polledCalls.get(curDC);
//此处说明connections数组的index+1就是callId，也即dc.index。
if (dc.index == i+1) {
curDC++;
} else {
dc = null;
}
}

if (conn == null && dc != null) {
//conn为null，说明CallTracker中是没有对应的call的，这只有两种情况可以//发生：MO的dialing状态和MT的incoming/waiting状态。打电话和来电的时候//会执行到此处。
} else if (conn != null && dc == null) {
//说明在底层已经挂掉了，CallTracker需要drop该connection。对方挂断电话//的时候就会执行到此处。
} else if (conn != null && dc != null && !pareTo(dc)) {
//此处说明对应的connection和dc并不是同一个call，这种情况下就需要drop //当前的connection并根据dc重新构建一个。此处应该是一个异常的处理情况。
} else if (conn != null && dc != null) {
//此处表明connection和dc是同一个call，随后根据dc来更新connection。
}

if (REPEAT_POLLING) {}
}

if (pendingMO != null) {
//此时dial请求已经发送给ril但是对应的response还没有上来的情况。正常情况//下，到此时pengdingMO应该为null了，但是假如在dial后的response还没有上//来的时候做了其他动作，如hangup call，则此时很可能就执行到此处。
droppedDuringPoll.add(pendingMO);
pendingMO = null;
hangupPendingMO = false;
}

if (newRinging != null) {
//表示是一个MT call，需要通知用户。
phone.notifyNewRingingConnection(newRinging);
}

// clear the "local hangup" and "missed/rejected call"
// cases from the "dropped during poll" list
// These cases need no "last call fail" reason
for (int i = droppedDuringPoll.size() - 1; i >= 0 ; i--) {
GsmConnection conn = droppedDuringPoll.get(i);

if (conn.isIncoming() && conn.getConnectTime() == 0) {
// Missed or rejected call
Connection.DisconnectCause cause;
if (conn.cause == Connection.DisconnectCause.LOCAL) {
cause = Connection.DisconnectCause.INCOMING_REJECTED;
} else {
cause = Connection.DisconnectCause.INCOMING_MISSED;
}
droppedDuringPoll.remove(i);
conn.onDisconnect(cause);
} else if (conn.cause == Connection.DisconnectCause.LOCAL) {
// Local hangup
droppedDuringPoll.remove(i);
conn.onDisconnect(Connection.DisconnectCause.LOCAL);
} else if (conn.cause ==
Connection.DisconnectCause.INVALID_NUMBER) {
droppedDuringPoll.remove(i);
conn.onDisconnect(Connection.DisconnectCause.INVALID_NUMBER);
}
}

// Any non-local disconnects: determine cause
if (droppedDuringPoll.size() > 0) {
//本地挂断都是DisconnectCause.LOCAL，此处表明是对方或网络端的挂断，具体//挂断原因需要从RIL处获得。
cm.getLastCallFailCause(
obtainNoPollCompleteMessage(EVENT_GET_LAST_CALL_FAIL_CAUSE));
}

if (needsPollDelay) {
pollCallsAfterDelay();
}

// Cases when we can no longer keep disconnected Connection's
// with their previous calls
// 1) the phone has started to ring
// 2) A Call/Connection object has changed state...
// we may have switched or held or answered (but not hung up)
if (newRinging != null || hasNonHangupStateChanged) {
internalClearDisconnected();
}

更新Phone的状态。
updatePhoneState();

if (unknownConnectionAppeared) {
phone.notifyUnknownConnection();
}

if (hasNonHangupStateChanged || newRinging != null) {
//通知用户callstatechange。
phone.notifyPreciseCallStateChanged();
}

if(DBG_POLL) log("<handlePollCalls");
//dumpState();
}

Call处理中的内部接口就是PhoneUtils，它提供的主要接口如下：
setAudioControlState(int)
answerCall(Phone)
hangup(Phone)
hangupRingingCall(Phone)
hangupActiveCall(Phone)
hangupHoldingCall(Phone)
hangupRingingAndActive(Phone)
hangupAllCalls(Phone)
hangup(Call)
hangupAllConnections(Call)
hangup(Connection)
answerAndEndHolding(Phone)
answerAndEndActive(Phone)
placeCall(Phone, String, Uri)
placeCallVia(Context, Phone, String, Uri, Uri)
switchHoldingAndActive(Phone)
mergeCalls(Phone)
isConferenceCall(Call)
showIncomingCallUi(int)
turnOnSpeaker(Context, boolean, boolean)
restoreSpeakerMode(Context)
isSpeakerOn(Context)
turnOnNoiseSuppression(Context, boolean, boolean)
restoreNoiseSuppression(Context)
setMute(Phone, boolean)
getMute(Phone)
setAudioMode(Context, int)
okToS(Phone)
okToMergeCalls(Phone)
okToAddCall(Phone)

外部进程或应用需要使用call时，如hardware键接听和挂断电话等，此时的接口是PhoneInterfaceManager类所提供，此类继承自ITelephony.Stub，是aidl接口。

PhoneUtils中有一个static子类：ConnectionHandler，其主要是用来处理Mute设置相关的，其中主要是更新sConnectionMuteTable并根据当前phone的状态来控制mute设置。