Android多用户原理和实现 android 点赞实现原理

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1. 多用户模式的启用
2. 多用户相关操作流程
3. 1. 用户添加流程
   2. 用户的保存
   3. 用户切换流程
   4. 用户移除流程
4. 多用户模式的API接口UserManager-UserManagerService
5. 1. 大致结构
   2. androidosUserManager
   3. isUserAGoat
   4. comandroidserverpmUserManagerService
   5. comandroidserveramActivityManagerService
6. 多用户模式的牵涉面
7. 1. 锁屏界面
   2. 外部存储
   3. 包管理PackageManagerService
8. 可能的发展
9. 1. Guest用户的实现

在Android 4.2中的一个比较显著的改变就是加入了多用户的支持。因多用户手机专利早已被Symbian雇员注册，故android官方的多用户切换目前仅支持平板设备。

多用户模式的启用

系统判断当前设备是否支持多用户模式的依据是配置文件config.xml中的config_multiuserMaximumUsers配置项。其取值为整型，决定着当前设备支持的最大用户上限。默认值为1，即不支持多用户。如需启用多用户，则设置此值 为大于1的值。在Nexus7中，此值为8。

具体代码的判断位置在UserManager.java:

1. publicstaticintgetMaxSupportedUsers(){
2. //Don'tallowmultipleusersoncertainbuilds
3. if(android.os.Build.ID.startsWith("JVP"))return1;
4. returnSystemProperties.getInt("fw.max_users",
5. Resources.getSystem().getInteger(R.integer.config_multiuserMaximumUsers));
6. }

多用户相关操作流程

对用户的操作目前未对普通应用开放，其相关API都有hide注解，并需要system权限。此外，用户的添加和移除还要需android.Manifest.permission.MANAGE_USERS权限。

用户添加流程

用户添加是通过调用UserManager的public UserInfo createUser(String name, intflags)方法进行的。其具体实现在UserManagerService的同名方法中。

在调用时，系统进行如下操作：

1. 检查调用者是否具有所需权限。
2. 对安装和软件包流程加锁，保证线程安全
3. 检查多用户环境是否到达用户数量限制。如果没有，创建用户实例
4. 为新用户创建相关目录
5. 序列化用户列表
6. 发送用户建立广播，MountService在收到此广播后，调用createEmulatedVolumeForUserLocked方法为用户建立相应的数据目录

用户的保存

用户创建后，会首先在/data/system/users/userlist.xml文件中保存新增加用户的id，创建/data/system/users/用户id目录，并将用户信息保存至其下的用户id.xml文件中。其内容包括一些基本的用户信息。

用户切换流程

用户切换是通过调用ActivityManager的public boolean switchUser(intuserId)方法进行。一般通过 ActivityManagerNative.getDefault().switchUser(intuserId)进行调用。

在调用时，系统进行以下操作

1. 检查调用者是否具有所需权限。
2. 获取切换目标用户信息，并设定当前用户为目标用户
3. WindowsManagerService设置当前用户，锁定屏幕

4. 切换目标用户状态至启动
5. 广播REPORT_USER_SWITCH_MSG和USER_SWITCH_TIMEOUT_MSG消息，设定用户切换和切换超时时间（2秒），此超时时间用于限定REPORT_USER_SWITCH_MSG广播全程时间。
6. 切换Activity堆栈至当前用户
7. 广播ACTION_USER_SWITCHED消息，各接收组件进行相应操作。 大部分具体操作，比如存储目录切换、安全设置切换等，都在此广播后进行。

用户移除流程

用户移除是通过调用UserManager的 public boolean removeUser(int userHandle)方法进行的。其具体实现同样 是在UserManagerService的同名方法中。

在调用时，系统进行如下操作：

1. 检查调用者是否具有所需权限。
2. 对软件包变化加锁
3. 将用户id加入待移除用户列表，将用户状态设为partial，这样，在下次系统启动时，会清除此用户。
4. 停止用户，杀掉用户相关进程。
5. 发送用户移除的广播。广播成功后，删除用户描述文件和数据文件。
6. 序列化用户列表

此外UserManager还提供了 public void wipeUser(int userHandle)方法，用于删除单个用户的所有数据，但保留 用户账号。 此方法目前对应的底层实现尚未完成。

多用户模式的API接口UserManager->UserManagerService

大致结构

与其它系统服务的实现类似，用户管理也采用了经由Binder调用的远程服务机制。UserManager为暴露给用户的接口，UserManagerService为接口的底层实现。其类图如下所示：

android.os.UserManager

UserManager是暴露出来的应用程序接口。对于普通应用程序，提供用户数查询，用户状态判断和用户序列号查询等基本功能。普通应用没有用户操作权限。

对于系统应用，UserManager提供了创建/删除/擦除用户、用户信息获取、用户句柄获取等用户操作的接口。均由远程调用UserManagerService服务的对应方法实现。

isUserAGoat()

UserManager中提供了一个名为isUserAGoat()的方法。源码中此方法直接返回了false。此方法的加入纯粹是为了给枯燥的编程生活带来一丝乐趣，以便写出：

1. while(!isUserAGoat()){
3. }

这样的语句。

com.android.server.pm.UserManagerService

与其它大部分Service一样，UserManagerService的实现采用了单例模式。在服务中，由组成为UserInfo类的散列表mUsers维护所有的用户状态。

mUsers在系统启动时由/data/system/users/userlist.xml读取生成，并在运行期间动态改变。所有用户的添加、删除操作，都最终序列化回此文件中。

com.android.server.am.ActivityManagerService

ActivityManagerService目前加入了多用户支持。负责维护设备中存在的所有用户状态。服务以下述变量来记录当前处于“启动”状态的用户。

2. finalSparseArraymStartedUsers=newSparseArray();
5. finalArrayListmUserLru=newArrayList();
8. int[]mStartedUserArray=newint[]{0};

用户的启动状态对象为com.android.server.am.UserStartedState。其中指定的用户状态有四种：

完整的用户生命周期为：
BOOTING->RUNNING->STOPPING->SHUTDOWN

用户必须处于RUNNING状态时，才能作为切换的目标用户。所以在用户切换流程中，首先要判断当前用户的状态，并启动STOPPING/SHUTDOWN状态的用户。

多用户模式的牵涉面

锁屏界面

用户最先体验到多用户的入口位置即为锁屏界面。锁屏界面中加入了用户切换组件：KeyguardMultiUserSelectorView类。

该类在设备允许多用户存在的情况下，显示当前所有用户的列表。并在用户进行选择后，调用ActivityManagerNative.getDefault().switchUser(intuserId)方法进行用户切换。

外部存储

对于每个用户，Android都为其分配了单独的存储空间。标准的支持多用户的外部存储空间是由init.rc定义的环境变量所指定：

1. #Seestorageconfigdetailsat"http://source.android.com/tech/storage/">http://source.android.com/tech/storage/
2. mkdir/mnt/shell/emulated0700shellshell
3. mkdir/storage/emulated0555rootroot
5. exportEXTERNAL_STORAGE/storage/emulated/legacy
6. exportEMULATED_STORAGE_SOURCE/mnt/shell/emulated
7. exportEMULATED_STORAGE_TARGET/storage/emulated
9. #Supportlegacypaths
10. symlink/storage/emulated/legacy/sdcard
11. symlink/storage/emulated/legacy/mnt/sdcard
12. symlink/storage/emulated/legacy/storage/sdcard0
13. symlink/mnt/shell/emulated/0/storage/emulated/legacy

在Dalvik虚拟机初始化的过程中，会以dalvik_system_Zygote.cpp中的mountEmulatedStorage函数，使用带有MS_BIND参数的mount命令， 将用户对应的外部存储卡目录mount到上述定义的TARGET目录下。其判断应用userid的方式为：以当前应用的uid/100000,获得对应的userid，这段逻辑位于system/core/libcutils/multiuser.c中。

而Environment类中相应的获取外部存储目录的方法，也是由上述环境变量所获得。对于每个用户，其标准外部存储路径为：

EMULATED_STORAGE_TARGET/userid/

比如：

/storage/emulated/0 为主用户的外部存储路径。

包管理(PackageManagerService)

在多用户环境下，所有用户安装的应用仍然同以前一样，放置于/data/app目录下。但原先/data/data的数据存储位置目前仅对主用户有效，其余用户的数据存储目录则位于/data/user/用户id/目录下。 此目录的创建是在创建用户时由前述的MountService完成的。

对于每个用户，系统都会以PackageuserState类来维护其安装的软件状态。此列表以散列表的形式存在，由PackageSettingBase类维护。所有的包——用户关系和状态最终仍然序列化至/data/system/package.xml中，并保留/data/system/package-backup.xml作为备份。

可能的发展

Guest用户的实现

目前代码中已经存在诸如 isGuestEnabled() 之类的方法。但没有对开发公开，可以预计今后会加入Guest用户，实现“随手玩玩”模式。

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