Android輸入法架構(gòu)學(xué)習(xí)報(bào)告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——Android輸入法架構(gòu)學(xué)習(xí)報(bào)告安卓輸入法框架（InputMethodFramework）IMF

一．輸入法框架簡(jiǎn)介

自Android平臺(tái)1.5版本以后，Google開(kāi)放了Android平臺(tái)輸入法框架(InputMethodFramework,IMF)，IMF是Android平臺(tái)的特色設(shè)計(jì)。它的出現(xiàn)大大推動(dòng)了不帶實(shí)體鍵盤(pán)的設(shè)備的誕生。同時(shí)，Android平臺(tái)輸入法框架也給出了輸入法的開(kāi)發(fā)所需要的接口，為Android平臺(tái)的輸入法提供了可擴(kuò)展性。

二．輸入法框架組成

一個(gè)IMF結(jié)構(gòu)中包含三個(gè)主要的部分：

●（輸入法服務(wù)）inputmethodmanager(IMM)：管理各部分的交互，是一個(gè)客戶(hù)端API，存在于各個(gè)應(yīng)用程序的context中，用來(lái)溝通管理所有進(jìn)程間交互的全局系統(tǒng)服務(wù)，可以通過(guò)Context.getSystemService()來(lái)獲取一個(gè)InputMethodManager的實(shí)例。

●（輸入法應(yīng)用）inputmethod(IME)：實(shí)現(xiàn)一個(gè)允許用戶(hù)生成文本的獨(dú)立交互模塊。系統(tǒng)綁定一個(gè)當(dāng)前的輸入法。使其創(chuàng)立和生成，決定輸入法何時(shí)隱蔽或者顯示它的UI。同一時(shí)間只能有一個(gè)IME運(yùn)行。

●（客戶(hù)端）clientapplication：通過(guò)輸入法管理器控制輸入焦點(diǎn)和IME的狀態(tài)。一次只能有一個(gè)客戶(hù)端使用IME。輸入法整體框架如圖1所示：

圖1.輸入法的總體框架

2.1IMM的實(shí)現(xiàn)

InputMethodManagerService.java是整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，一切與輸入法有關(guān)的地方的總控制中心。它通過(guò)管理下面三個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輸入法框架。（1）WindowManagerService

負(fù)責(zé)顯示輸入法，接收用戶(hù)事件。（2）InputMethodService

輸入法內(nèi)部規(guī)律，鍵盤(pán)布局，選詞等，最終把選出的字符通過(guò)commitText提交出來(lái)。

（3）InputManager

由UI控件（View,TextView,EditText等）調(diào)用，用來(lái)操作輸入法。譬如，開(kāi)啟，關(guān)閉，切換輸入法等。2.2輸入法應(yīng)用組成

在IMF中，最主要的是輸入法應(yīng)用，他繼承于A(yíng)bstractInputMethodService。InputMethodService主要由以下幾個(gè)組件構(gòu)成,其中包括完成輸入法的相關(guān)UI和文字的輸出。

（1）軟鍵盤(pán)視圖(SoftInputView)

這是軟鍵盤(pán)的輸入?yún)^(qū)域,主要完成在觸摸屏下和用戶(hù)的交互輸入。onCreateInputView()被調(diào)用來(lái)進(jìn)行軟鍵盤(pán)視圖的實(shí)例化;onEvaluateInputViewShown()決定是否顯7K軟鍵盤(pán)視圖;當(dāng)狀態(tài)改變的時(shí)候,調(diào)用updateInputViewShownO來(lái)重新決策是否顯示軟鍵盤(pán)視圖。

（2）候選字視圖(CandidatesView)

CandidatesView也是輸入法中一個(gè)相當(dāng)重要的組件。當(dāng)用戶(hù)輸入字符的時(shí)候,顯不相關(guān)的列表。中止輸入的時(shí)候,就會(huì)自動(dòng)消失。onCreateCandidatesView()來(lái)實(shí)例化自己的輸入法。和軟鍵盤(pán)視圖不同的是,候選字視圖對(duì)整個(gè)UI布局不會(huì)產(chǎn)生影響。setCandidatesViewShown(boolean)用來(lái)設(shè)置是否顯示候選字視圖。

（3）輸出字符

字符的輸出是InputMethodService最核心的功能，輸入法通過(guò)InputConnection從IMF來(lái)獲得字符輸出。并且通過(guò)不同的編輯器(editor)類(lèi)型來(lái)獲取相應(yīng)的支持。通過(guò)onFinishlnputO和onStartInput(EditorInfo,boolean)方法來(lái)進(jìn)行輸入目標(biāo)的切換。

另外，

onlnitializelnterfaceO用于InputMethodService在執(zhí)行的過(guò)程中配置的改變;onBindlnputO切換一個(gè)新的輸入通道;

onStartInput(EditorInfo,boolean)處理一個(gè)新的輸入。

三．輸入法消息流轉(zhuǎn)機(jī)制

輸入法框架包括客戶(hù)端、輸入法服務(wù)和輸入法應(yīng)用三部分組成，如圖2所示。輸入法框架中消息的流轉(zhuǎn)機(jī)制為：當(dāng)客戶(hù)端獲得焦點(diǎn)，啟動(dòng)輸入法，創(chuàng)立一個(gè)連接類(lèi)型對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)輸入法框架各個(gè)層次間信息的傳輸。該連接類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了InputConnection接口。

圖2.輸入法消息流轉(zhuǎn)

四．輸入法生命周期

輸入法是用戶(hù)、應(yīng)用程序之間的交互的渠道，所有的輸入法應(yīng)用都需要繼承特定的Android平臺(tái)提供的服務(wù)。Android平臺(tái)的輸入法框架為輸入法應(yīng)用定義了一個(gè)基類(lèi)InputMethodService，InputMethodService提供了一個(gè)輸入法的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)流程，定義了輸入法生命周期內(nèi)的重要函數(shù)，以便利開(kāi)發(fā)人員對(duì)Android輸入法進(jìn)行擴(kuò)展。圖3即為Android輸入法生命周期。

圖3.Android輸入法生命周期

具體的實(shí)現(xiàn)步驟為：

1.當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊客戶(hù)端輸入控件(如editor)，客戶(hù)端控件獲得焦點(diǎn)，InputMethodService啟動(dòng)，調(diào)用其onCreate()函數(shù)。該函數(shù)在輸入法第一次啟動(dòng)的時(shí)候被調(diào)用，用來(lái)做初始化的設(shè)置；2.調(diào)用onCreatelnputViewO函數(shù)，在該函數(shù)中創(chuàng)立鍵盤(pán)視圖(KeyboardView)并返回；

3.調(diào)用onCreateCandidatesView()函數(shù)，在該函數(shù)中創(chuàng)立候選字視圖(CandidatesView)實(shí)現(xiàn)并返回；

4.調(diào)用onStartlnput()函數(shù)，始接收并處理輸入內(nèi)容；

5.輸入終止后調(diào)用onFinishlnputO函數(shù)來(lái)終止當(dāng)前的輸入；6.假使移動(dòng)到下一個(gè)輸入框，則重復(fù)調(diào)用onStartlnputView和onFinishlnput函數(shù)；7.在輸入法關(guān)閉的時(shí)候調(diào)用onDestroy()函數(shù)。

五．輸入法主要的類(lèi)和函數(shù)

在A(yíng)ndroid輸入法開(kāi)發(fā)過(guò)程中,下面三個(gè)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)比較重要:

InputMethodService類(lèi)：提供了好多的輸入法的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)，管理狀態(tài)的條款、輸入法的可見(jiàn)度、與當(dāng)前可見(jiàn)的Activity溝通;

CandidateView類(lèi)：提供候選字選擇視圖,直接繼承于View。負(fù)責(zé)顯示軟鍵盤(pán)上面的那個(gè)候選區(qū)域。

LatinKeyboard類(lèi)：軟鍵盤(pán)類(lèi),直接繼承與Keyboard類(lèi)。負(fù)責(zé)解析并保存鍵盤(pán)布局，并提供選詞算法，供程序運(yùn)行當(dāng)中使用。其中鍵盤(pán)布局是以XML文件存放在資源當(dāng)中的。

Android的輸入法服務(wù)，通過(guò)一些接口函數(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行交互，在這些接口中，主要接口是InputMethodService。它提供了一個(gè)輸入法的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)輸入法時(shí)可以參照和自定義該實(shí)現(xiàn)，表1顯示了InputMethodService接口提供的函數(shù)。

主要接口函數(shù)說(shuō)明onlnitializelnterface進(jìn)行UI的初始化,創(chuàng)立和修改時(shí)調(diào)用此接口onBindlnput在另外的客戶(hù)端和該輸入法連接時(shí)調(diào)用onStartlnput初始化整個(gè)輸入法,十分重要的一個(gè)回調(diào),它在編輯框中用戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始輸入的時(shí)候調(diào)用onCreatelnputView創(chuàng)立輸入視圖,返回一個(gè)層次性的輸入視圖,而且只是在這個(gè)視圖第一次顯示的時(shí)候被調(diào)用onCreateCandidatesView創(chuàng)立候選框視圖,當(dāng)需要候選框顯示時(shí)調(diào)用onCreateExtractTextView全屏模式下的視圖onStartlnputView在輸入視圖被顯示并且在一個(gè)新的輸入框中輸入已經(jīng)開(kāi)始的時(shí)候調(diào)用getCurrentlnputConnection此函數(shù)呼叫應(yīng)用程序,接收原始的按鍵事件onFinishlnput終止輸入法表1.InputMethodService接口提供的函數(shù)

六．輸入法服務(wù)流程

6.1客戶(hù)端應(yīng)用注冊(cè)到輸入法系統(tǒng)服務(wù)

6.1.1創(chuàng)立LocationManger

1）客戶(hù)端應(yīng)用創(chuàng)立時(shí)，調(diào)用ViewRoot(…)；2）調(diào)用ViewRoot.getWindowSession(…)；

3）通過(guò)調(diào)用InputMethodManager.getInstance()創(chuàng)立LocationManager對(duì)象，一個(gè)客戶(hù)端應(yīng)用只會(huì)創(chuàng)立一個(gè)LocationManager對(duì)象；

4）LocationManager對(duì)象創(chuàng)立時(shí)，會(huì)創(chuàng)立一個(gè)IInputMethodClient對(duì)象，同時(shí)創(chuàng)立一個(gè)IInputContext對(duì)象；

6.1.2注冊(cè)到輸入法系統(tǒng)服務(wù)

1）調(diào)用WindowMangerService.openSession(…)；2）調(diào)用WindowMangerService.Session(…)；

3）調(diào)用InputMethodMangerService.addClient(IInputMethodClientclient,IInputContextinputContext,intuid,intpid)，將InputMethodManager中創(chuàng)立的IInputMethodClient對(duì)象以及InputMethodManager中創(chuàng)立的IInputContext對(duì)象傳入進(jìn)去，其中uid為客戶(hù)端應(yīng)用用戶(hù)ID，pid為客戶(hù)端應(yīng)用進(jìn)程ID；

4）參與到InputMethodManagerService維護(hù)的一個(gè)列表HashMap中，其中IBinder對(duì)應(yīng)IInputMethodClient，一個(gè)InputMethodManager只有一個(gè)IInputMethodCliend。6.2客戶(hù)端應(yīng)用調(diào)用輸入法1）TextView.setText();

2）調(diào)用InputMethodManager.restartInput();3）調(diào)用InputMethodManager.startInputInner();

4）調(diào)用InputMethodManagerService.startInput(IInputMethodClient,IInputContext…);

6.3輸入法系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用輸入法

輸入法系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用輸入法包括輸入法系統(tǒng)服務(wù)啟動(dòng)輸入法，輸入法創(chuàng)立，輸入法系統(tǒng)服務(wù)建立與輸入法的會(huì)話(huà)，輸入法系統(tǒng)服務(wù)啟動(dòng)輸入法以及輸入法服務(wù)顯示輸入法。

七．Android手機(jī)輸入法設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

一款手機(jī)輸入法能否得到用戶(hù)的認(rèn)可，主要取決于輸入法的易用性和高效性以及界面的美觀(guān)度。因此，IME程序的設(shè)計(jì)主要是用戶(hù)交互接口的設(shè)計(jì)和編碼轉(zhuǎn)換引擎的設(shè)計(jì)。

首先，對(duì)于軟鍵盤(pán)輸入法來(lái)說(shuō)，軟鍵盤(pán)的布局設(shè)計(jì)在很大程度上影響著用戶(hù)的使用，