最近项目中接触到AppWidget，相对来说这部分比较简单，所以趁着空余时间详细阅读了AppWidget的源码。这篇文章主要是从源码上分析AppWidget中API类的相关原理，相关类的简单功能介绍和实现原理。关于使用，建议看指导文档。
简述
AppWidget相关的API类（供我们应用开发者使用的类）主要有：
AppWidgetProvider：继承这个类，来提供Appwidget。
AppWidgetManager：提供了AppWidget的管理接口，比如更新，绑定AppWidget id，根据Component获取AppWidget id等等。
RemoteView：能够跨进程更新的View。
AppWidgetHost：与AppWidgt 服务交互的类，获取App widget，显示出来
AppwidgetHostView：实际上显示出来的View
他们之间的关系简略来讲如下：
AppWidget Service 是一些类的集合，是AppWidget的核心服务，在之后的文章会介绍，这篇就不介绍了。下面详细介绍每个类的功能以及实现原理。
AppWidgetProvider
这是我们在建立AppWidget的时候，需要去实现的类，它有几个重要的方法：
public void onAppWidgetOptionsChanged(Context context, AppWidgetManager appWidgetManager,
int appWidgetId, Bundle newOptions) // 当Widget的布局到新的大小的时候会被调用
public void onDeleted(Context context, int[] appWidgetIds) // 当某个Widget被移除的时候回调
public void onDisabled(Context context) // 当最后一个Widget被移除的时候回调
public void onEnabled(Context context) // 当第一个Widget被添加的时候回调
public void onRestored(Context context, int[] oldWidgetIds, int[] newWidgetIds) // 当Widget从缓存的Widget恢复时
public void onUpdate(Context context, AppWidgetManager appWidgetManager, int[] appWidgetIds) //当Widget需要被提供RemoteView的时候，每次添加Widget的时候会调用
public void onReceive(Context context, Intent intent) // 后面介绍
这几个方法是我们在继承AppWidgetProvider的时候，可以根据自己的需要来实现的方法。注释里面是每个方法被回调的时机。
实际上如果去查看AppWidgetProvider的源码，你会发现AppWidgetProvider是继承自BroadcastReceiver的，也就是说它是一种广播。所以它也有一个onReceive方法，这个方法我前面特意没有说明什么时候调用，其实就是收到广播的时候回调。看看onReceive方法的实现，你会发现前面的那几个方法都是在onReceiver中调用的，每一种方法都对应着一种广播Action:
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
// Protect against rogue update broadcasts (not really a security issue,
// just filter bad broacasts out so subclasses are less likely to crash).
String action = intent.getAction();
if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_UPDATE.equals(action)) {
Bundle extras = intent.getExtras();
if (extras != null) {
int[] appWidgetIds = extras.getIntArray(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_IDS);
if (appWidgetIds != null && appWidgetIds.length > 0) {
this.onUpdate(context, AppWidgetManager.getInstance(context), appWidgetIds);
}
}
} else if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_DELETED.equals(action)) {
Bundle extras = intent.getExtras();
if (extras != null && extras.containsKey(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_ID)) {
final int appWidgetId = extras.getInt(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_ID);
this.onDeleted(context, new int[] { appWidgetId });
}
} else if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_OPTIONS_CHANGED.equals(action)) {
Bundle extras = intent.getExtras();
if (extras != null && extras.containsKey(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_ID)
&& extras.containsKey(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_OPTIONS)) {
int appWidgetId = extras.getInt(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_ID);
Bundle widgetExtras = extras.getBundle(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_OPTIONS);
this.onAppWidgetOptionsChanged(context, AppWidgetManager.getInstance(context),
appWidgetId, widgetExtras);
}
} else if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_ENABLED.equals(action)) {
this.onEnabled(context);
} else if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_DISABLED.equals(action)) {
this.onDisabled(context);
} else if (AppWidgetManager.ACTION_APPWIDGET_RESTORED.equals(action)) {
Bundle extras = intent.getExtras();
if (extras != null) {
int[] oldIds = extras.getIntArray(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_OLD_IDS);
int[] newIds = extras.getIntArray(AppWidgetManager.EXTRA_APPWIDGET_IDS);
if (oldIds != null && oldIds.length > 0) {
this.onRestored(context, oldIds, newIds);
this.onUpdate(context, AppWidgetManager.getInstance(context), newIds);
}
}
}
}
AppWidgetProvider是一个BroadcastReceiver，所以它的onUpdate, onEnabled等方法每次被调用前，都会调用onReceive方法。我们继承AppWidgetProvider，也可以重载onReceiver方法，修改onUpdate等方法被调用的时机，当然并不推荐这么做，破坏接口的语义会非常危险。另外一方面它是一个BroadcastReceiver，所以它就具备BroadcastReceiver的各种特性（需要说明的是AppWidgetProvider要在manifest文件中静态注册，因为系统在安装apk时需要知道应用有哪些方法桌面Widget），它能够注册自定义的ACTION，每次执行的时候是会创建一个新的AppWidgetProvider实例，Context不能绑定服务，执行时间不能超过10秒等等。
AppWidgetProvider是一个BroadcastReceiver，明白这一点其实也就是理解AppWidget实现原理了。在onUpdate中提供了AppWidgetManager参数，这个AppWidgetMananger又是什么呢？下面来介绍一下。
AppWidgetManager
名如其义，AppWidgetManager你可以理解为AppWidget的管理接口（实际上它只提供了管理AppWidget的部分接口，后面的文章会介绍真正管理AppWidget的接口，也就是AppWidget 的client）。我们可以用AppWidgetManager来更新AppWidget的内容，给AppWidget绑定id。AppWidgetManager是在实现AppWidgetProvider的时候，经常会用到的类，可以用AppWidgetManager.updateAppWidget来更新AppWidget。如果是有AdapterView的AppWidget，可以用AppWidgetManager.notifyAppWidgetViewDataChanged来通知Adapter的变化，用partiallyUpdateAppWidget部分更新Widget。这几个方法是经常在AppWidgetProvider的onUpdate方法中使用的。这几个方法的原型如下：
public void notifyAppWidgetViewDataChanged(int appWidgetId, int viewId)
public void partiallyUpdateAppWidget(int appWidgetId, RemoteViews views)
public void updateAppWidget(int[] appWidgetIds, RemoteViews views)
另外可以通过getAppWidgetIds获取AppWidgetProvider组件对应的AppWidget的Id数组，我们经常通过这个方法获取所有的id，然后来更新所有的跟AppWidgetProvider相关的AppWidget。
public int[] getAppWidgetIds(ComponentName provider)
另外还有bindAppWidgetIdIfAllowed方法和getInstalledProviders,这两个方法主要是在Launcher应用当中使用，分配AppWidget的id，然后用bindAppWidgetIdIfAllowed绑定AppWidgetProvider与id。用getInstalledProviders方法获取已经插入的AppWidgetProvider，可以用来供用户选择添加到桌面。
public boolean bindAppWidgetIdIfAllowed(int appWidgetId, ComponentName provider,
Bundle options)
public List<AppWidgetProviderInfo> getInstalledProviders()
关于launcher可以参考aosp的源码:http://arnab.ch/blog/2013/08/how-to-write-custom-launcher-app-in-android/。我们也可以自己开发launcher应用。
RemoteView
RemoteView顾名思义就是指远程View，通过本地进程修改RemoteView，能够使这些修改通过RemoteView为载体传递到远程进程。RemoteView不仅仅在AppWidget中有使用，Notification中也是使用了RemoteView。下面简单介绍一下RemoteView的实现原理。
RemoteView继承自Parcelable，所以RemoteView本身就是可以跨进程传递的。RemoteView有个内部类叫做Action，它也是继承自Parcelable，对于不同的操作，RemoteView内部实现了不同的Action。
比如点击事件，RemoteView内部有一个SetOnClickPendingIntent，它也是继承自Action，设置点击事件就是将点击事件保存在这里面，把点击事件作为一个Action。可以看看它的源码：
private class SetOnClickPendingIntent extends Action {
public SetOnClickPendingIntent(int id, PendingIntent pendingIntent) {
this.viewId = id;
this.pendingIntent = pendingIntent;
}
public SetOnClickPendingIntent(Parcel parcel) {
viewId = parcel.readInt();
// We check a flag to determine if the parcel contains a PendingIntent.
if (parcel.readInt() != 0) {
pendingIntent = PendingIntent.readPendingIntentOrNullFromParcel(parcel);
}
}
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(TAG);
dest.writeInt(viewId);
// We use a flag to indicate whether the parcel contains a valid object.
dest.writeInt(pendingIntent != null ? 1 : 0);
if (pendingIntent != null) {
pendingIntent.writeToParcel(dest, 0 /* no flags */);
}
}
@Override
public void apply(View root, ViewGroup rootParent, final OnClickHandler handler) {
final View target = root.findViewById(viewId);
if (target == null) return;
// If the view is an AdapterView, setting a PendingIntent on click doesn‘t make much
// sense, do they mean to set a PendingIntent template for the AdapterView‘s children?
if (mIsWidgetCollectionChild) {
Log.w(LOG_TAG, "Cannot setOnClickPendingIntent for collection item " +
"(id: " + viewId + ")");
ApplicationInfo appInfo = root.getContext().getApplicationInfo();
// We let this slide for HC and ICS so as to not break compatibility. It should have
// been disabled from the outset, but was left open by accident.
if (appInfo != null &&
appInfo.targetSdkVersion >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) {
return;
}
}
// If the pendingIntent is null, we clear the onClickListener
OnClickListener listener = null;
if (pendingIntent != null) {
listener = new OnClickListener() {
public void onClick(View v) {
// Find target view location in screen coordinates and
// fill into PendingIntent before sending.
final Rect rect = getSourceBounds(v);
final Intent intent = new Intent();
intent.setSourceBounds(rect);
handler.onClickHandler(v, pendingIntent, intent);
}
};
}
target.setOnClickListener(listener);
}
...
}
其中以Parcel为参数的构造函数相当于是从Parcel当中读取内容，而writeToParcel是将Action写入到Parcel。这两个函数是用来传递Action用的。而apply方法则是将Action解析出来，设置监听（这种监听是远程监听，在onClick方法里面发送一个PendingIntent），具体实现在RemoteView的OnClickHandler中。其他的Action也是类似的。关于Parcel实现原理可以借鉴我之前写的两篇关于Bitmap传输的文章:Android4.0 Bitmap Parcel传输源码分析,Android6.0 Bitmap存储以及Parcel传输源码分析
RemoteView里面有一个mActions变量，是Action的列表。通过Parcel传递RemoteView的时候，RemoteView会将mActions里面的内容都写入到Parcel中。在readParcel的时候，使用Action的带Parcel参数的构造函数从Parcel里面读取Action，进行设置。Action其实就是一种模板方法模式。RemoteView很多设置是跟普通的View不一样的，RemoteView是一个能够跨进程设置相关内容的，如果需要设置监听函数之类的，只能设置PendingIntent。可以看看RemoteView里面的CREATOR和RemoteView对应的构造方法：
/**
* Parcelable.Creator that instantiates RemoteViews objects
*/
public static final Parcelable.Creator<RemoteViews> CREATOR = new Parcelable.Creator<RemoteViews>() {
public RemoteViews createFromParcel(Parcel parcel) {
return new RemoteViews(parcel);
}
public RemoteViews[] newArray(int size) {
return new RemoteViews[size];
}
};
...
public RemoteViews(Parcel parcel) {
this(parcel, null);
}
private RemoteViews(Parcel parcel, BitmapCache bitmapCache) {//实际上在构造函数中读取Parcel的内容，重新创建一个mActions
int mode = parcel.readInt();
// We only store a bitmap cache in the root of the RemoteViews.
if (bitmapCache == null) {
mBitmapCache = new BitmapCache(parcel);
} else {
setBitmapCache(bitmapCache);
setNotRoot();
}
if (mode == MODE_NORMAL) {
mApplication = parcel.readParcelable(null);
mLayoutId = parcel.readInt();
mIsWidgetCollectionChild = parcel.readInt() == 1;
int count = parcel.readInt();
if (count > 0) {
mActions = new ArrayList<Action>(count);
for (int i=0; i<count; i++) {
int tag = parcel.readInt();
switch (tag) {
case SetOnClickPendingIntent.TAG:
mActions.add(new SetOnClickPendingIntent(parcel));
break;
case SetDrawableParameters.TAG:
mActions.add(new SetDrawableParameters(parcel));
break;
...
default:
throw new ActionException("Tag " + tag + " not found");
}
}
}
} else {
// MODE_HAS_LANDSCAPE_AND_PORTRAIT
mLandscape = new RemoteViews(parcel, mBitmapCache);
mPortrait = new RemoteViews(parcel, mBitmapCache);
mApplication = mPortrait.mApplication;
mLayoutId = mPortrait.getLayoutId();
}
// setup the memory usage statistics
mMemoryUsageCounter = new MemoryUsageCounter();
recalculateMemoryUsage();
}
最后调用RemoteView的apply方法就在远程进程设置了相关内容了。我们AppWidget的远程进程是Launcher应用所在的进程。由AppWidgetHost管理这些。
AppWidgetHost
这个类是Android提供的供应用与AppWidget service交互的类，我们的AppWidgetProvider提供了Widget，而AppWidgetHost则是读取Widget，将它显示出来。一般在home screen中使用，也就是我们的桌面，Launcher。与之相关的还有个AppWidgetHostView，由AppWidgetHost创建，它与AppWidgetProvider对应。可以看一下AppWidgetHost的createView方法：
public final AppWidgetHostView createView(Context context, int appWidgetId,
AppWidgetProviderInfo appWidget) {
AppWidgetHostView view = onCreateView(context, appWidgetId, appWidget);
view.setOnClickHandler(mOnClickHandler);
view.setAppWidget(appWidgetId, appWidget);
synchronized (mViews) {
mViews.put(appWidgetId, view);
}
RemoteViews views;
try {
views = sService.getAppWidgetViews(mContextOpPackageName, appWidgetId);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("system server dead?", e);
}
view.updateAppWidget(views);
return view;
}
这个主要是在launcher应用使用，就不详细介绍了。
总结
这一篇主要是介绍AppWidget相关的一些类，分析里面的源码功能，以及实现方式。通过深入了解它的实现方式才能够更好地使用它，分析遇到的问题。下一篇将从源码角度上介绍一些方法的处理流程。