Android輸入法架構(gòu)學習報告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——Android輸入法架構(gòu)學習報告安卓輸入法框架（InputMethodFramework）IMF

一．輸入法框架簡介

自Android平臺1.5版本以后，Google開放了Android平臺輸入法框架(InputMethodFramework,IMF)，IMF是Android平臺的特色設計。它的出現(xiàn)大大推動了不帶實體鍵盤的設備的誕生。同時，Android平臺輸入法框架也給出了輸入法的開發(fā)所需要的接口，為Android平臺的輸入法提供了可擴展性。

二．輸入法框架組成

一個IMF結(jié)構(gòu)中包含三個主要的部分：

●（輸入法服務）inputmethodmanager(IMM)：管理各部分的交互，是一個客戶端API，存在于各個應用程序的context中，用來溝通管理所有進程間交互的全局系統(tǒng)服務，可以通過Context.getSystemService()來獲取一個InputMethodManager的實例。

●（輸入法應用）inputmethod(IME)：實現(xiàn)一個允許用戶生成文本的獨立交互模塊。系統(tǒng)綁定一個當前的輸入法。使其創(chuàng)立和生成，決定輸入法何時隱蔽或者顯示它的UI。同一時間只能有一個IME運行。

●（客戶端）clientapplication：通過輸入法管理器控制輸入焦點和IME的狀態(tài)。一次只能有一個客戶端使用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的實現(xiàn)

InputMethodManagerService.java是整個系統(tǒng)當中，一切與輸入法有關的地方的總控制中心。它通過管理下面三個模塊來實現(xiàn)系統(tǒng)的輸入法框架。（1）WindowManagerService

負責顯示輸入法，接收用戶事件。（2）InputMethodService

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

（3）InputManager

由UI控件（View,TextView,EditText等）調(diào)用，用來操作輸入法。譬如，開啟，關閉，切換輸入法等。2.2輸入法應用組成

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

（1）軟鍵盤視圖(SoftInputView)

這是軟鍵盤的輸入?yún)^(qū)域,主要完成在觸摸屏下和用戶的交互輸入。onCreateInputView()被調(diào)用來進行軟鍵盤視圖的實例化;onEvaluateInputViewShown()決定是否顯7K軟鍵盤視圖;當狀態(tài)改變的時候,調(diào)用updateInputViewShownO來重新決策是否顯示軟鍵盤視圖。

（2）候選字視圖(CandidatesView)

CandidatesView也是輸入法中一個相當重要的組件。當用戶輸入字符的時候,顯不相關的列表。中止輸入的時候,就會自動消失。onCreateCandidatesView()來實例化自己的輸入法。和軟鍵盤視圖不同的是,候選字視圖對整個UI布局不會產(chǎn)生影響。setCandidatesViewShown(boolean)用來設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InputConnection從IMF來獲得字符輸出。并且通過不同的編輯器(editor)類型來獲取相應的支持。通過onFinishlnputO和onStartInput(EditorInfo,boolean)方法來進行輸入目標的切換。

另外，

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

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

三．輸入法消息流轉(zhuǎn)機制

輸入法框架包括客戶端、輸入法服務和輸入法應用三部分組成，如圖2所示。輸入法框架中消息的流轉(zhuǎn)機制為：當客戶端獲得焦點，啟動輸入法，創(chuàng)立一個連接類型對象，以實現(xiàn)輸入法框架各個層次間信息的傳輸。該連接類型實現(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、應用程序之間的交互的渠道，所有的輸入法應用都需要繼承特定的Android平臺提供的服務。Android平臺的輸入法框架為輸入法應用定義了一個基類InputMethodService，InputMethodService提供了一個輸入法的標準實現(xiàn)流程，定義了輸入法生命周期內(nèi)的重要函數(shù)，以便利開發(fā)人員對Android輸入法進行擴展。圖3即為Android輸入法生命周期。

圖3.Android輸入法生命周期

具體的實現(xiàn)步驟為：

1.當用戶點擊客戶端輸入控件(如editor)，客戶端控件獲得焦點，InputMethodService啟動，調(diào)用其onCreate()函數(shù)。該函數(shù)在輸入法第一次啟動的時候被調(diào)用，用來做初始化的設置；2.調(diào)用onCreatelnputViewO函數(shù)，在該函數(shù)中創(chuàng)立鍵盤視圖(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)來終止當前的輸入；6.假使移動到下一個輸入框，則重復調(diào)用onStartlnputView和onFinishlnput函數(shù)；7.在輸入法關閉的時候調(diào)用onDestroy()函數(shù)。

五．輸入法主要的類和函數(shù)

在Android輸入法開發(fā)過程中,下面三個類的實現(xiàn)比較重要:

InputMethodService類：提供了好多的輸入法的基礎實現(xiàn)，管理狀態(tài)的條款、輸入法的可見度、與當前可見的Activity溝通;

CandidateView類：提供候選字選擇視圖,直接繼承于View。負責顯示軟鍵盤上面的那個候選區(qū)域。

LatinKeyboard類：軟鍵盤類,直接繼承與Keyboard類。負責解析并保存鍵盤布局，并提供選詞算法，供程序運行當中使用。其中鍵盤布局是以XML文件存放在資源當中的。

Android的輸入法服務，通過一些接口函數(shù)與系統(tǒng)進行交互，在這些接口中，主要接口是InputMethodService。它提供了一個輸入法的標準實現(xiàn)，開發(fā)輸入法時可以參照和自定義該實現(xiàn)，表1顯示了InputMethodService接口提供的函數(shù)。

主要接口函數(shù)說明onlnitializelnterface進行UI的初始化,創(chuàng)立和修改時調(diào)用此接口onBindlnput在另外的客戶端和該輸入法連接時調(diào)用onStartlnput初始化整個輸入法,十分重要的一個回調(diào),它在編輯框中用戶已經(jīng)開始輸入的時候調(diào)用onCreatelnputView創(chuàng)立輸入視圖,返回一個層次性的輸入視圖,而且只是在這個視圖第一次顯示的時候被調(diào)用onCreateCandidatesView創(chuàng)立候選框視圖,當需要候選框顯示時調(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新的輸入框中輸入已經(jīng)開始的時候調(diào)用getCurrentlnputConnection此函數(shù)呼叫應用程序,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．輸入法服務流程

6.1客戶端應用注冊到輸入法系統(tǒng)服務

6.1.1創(chuàng)立LocationManger

1）客戶端應用創(chuàng)立時，調(diào)用ViewRoot(…)；2）調(diào)用ViewRoot.getWindowSession(…)；

3）通過調(diào)用InputMethodManager.getInstance()創(chuàng)立LocationManager對象，一個客戶端應用只會創(chuàng)立一個LocationManager對象；

4）LocationManager對象創(chuàng)立時，會創(chuàng)立一個IInputMethodClient對象，同時創(chuàng)立一個IInputContext對象；

6.1.2注冊到輸入法系統(tǒng)服務

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對象以及InputMethodManager中創(chuàng)立的IInputContext對象傳入進去，其中uid為客戶端應用用戶ID，pid為客戶端應用進程ID；

4）參與到InputMethodManagerService維護的一個列表HashMap中，其中IBinder對應IInputMethodClient，一個InputMethodManager只有一個IInputMethodCliend。6.2客戶端應用調(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)服務調(diào)用輸入法

輸入法系統(tǒng)服務調(diào)用輸入法包括輸入法系統(tǒng)服務啟動輸入法，輸入法創(chuàng)立，輸入法系統(tǒng)服務建立與輸入法的會話，輸入法系統(tǒng)服務啟動輸入法以及輸入法服務顯示輸入法。

七．Android手機輸入法設計的主要內(nèi)容

一款手機輸入法能否得到用戶的認可，主要取決于輸入法的易用性和高效性以及界面的美觀度。因此，IME程序的設計主要是用戶交互接口的設計和編碼轉(zhuǎn)換引擎的設計。

首先，對于軟鍵盤輸入法來說，軟鍵盤的布局設計在很大程度上影響著用戶的使用，