Android 应用在 USB 设备连接时避免意外重启的策略

问题描述与分析

在开发需要与usb设备交互的android应用时，我们通常会利用android.hardware.usb.action.usb_device_attached这一intent action来监听usb设备的连接事件。通过在androidmanifest.xml中为activity添加相应的intent-filter和meta-data，应用可以在usb设备连接时被系统唤醒或启动。

然而，当应用已经在前台运行，并且用户在此时连接了另一个（或重新连接了同一个）USB设备时，可能会观察到应用意外重启的行为。这种行为并非我们所期望的：我们希望应用在运行时能持续工作，并仅接收到设备连接的通知，而不是重新初始化整个Activity。

出现这种现象的根本原因在于Android Activity的默认启动模式。当系统接收到匹配USB_DEVICE_ATTACHED的Intent时，如果目标Activity的launchMode设置为默认的standard（或未指定），系统会尝试创建一个新的Activity实例来处理这个Intent。即使已有一个相同的Activity实例在任务栈的顶部运行，standard模式也会导致新的实例被创建并压入栈顶，从而导致用户体验上的“重启”感。

解决方案：配置 android:launchMode="singleTop"

为了避免应用在已运行时因新的USB设备连接而重启，我们可以利用android:launchMode="singleTop"这一Activity启动模式。

singleTop模式的特性是：

• 如果目标Activity的实例已经在任务栈的顶部，系统不会创建新的实例，而是将新的Intent通过onNewIntent()方法传递给这个现有的实例。
• 如果目标Activity的实例不在任务栈的顶部，或者任务栈中没有该实例，系统会像standard模式一样创建一个新的Activity实例。

对于USB设备连接的场景，当应用已经在前台运行（即其主Activity位于任务栈顶部）时，singleTop模式能够确保新的USB_DEVICE_ATTACHED Intent被传递给当前正在运行的Activity实例，而不是启动一个新的实例。

修改 AndroidManifest.xml

在你的AndroidManifest.xml文件中，找到监听USB_DEVICE_ATTACHED事件的Activity声明，并为其添加android:launchMode="singleTop"属性：

AppMall应用商店

AI应用商店，提供即时交付、按需付费的人工智能应用服务

56

查看详情

<application>
    <!-- 其他应用配置 -->
    <activity
        android:name=".YourMainActivity"
        android:launchMode="singleTop" <!-- 添加此行 -->
        android:exported="true"> <!-- Android 12+ 需要明确声明 exported 属性 -->

        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        </intent-filter>

        <!-- 用于监听 USB 设备连接的 Intent Filter -->
        <intent-filter>
            <action android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED" />
        </intent-filter>

        <!-- 关联 USB 设备过滤规则 -->
        <meta-data android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"
                   android:resource="@xml/device_filter" />

    </activity>
    <!-- 其他 Activity 或组件 -->
</application>

请注意，对于面向 Android 12 (API 级别 31) 或更高版本的应用，如果 Activity 包含 intent-filter 并且需要被其他应用或系统组件启动（例如通过 USB 连接事件），则必须显式声明 android:exported="true"。

在 Activity 中处理新的 Intent

仅仅设置launchMode="singleTop"是不够的。当新的Intent被传递给现有Activity实例时，它不会自动触发onCreate()或onStart()等生命周期方法。你需要重写Activity的onNewIntent()方法来处理这些新的Intent：

import android.content.Intent;
import android.hardware.usb.UsbDevice;
import android.hardware.usb.UsbManager;
import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;

public class YourMainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "YourMainActivity";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Log.d(TAG, "onCreate: Activity created.");

        // 首次启动时处理 Intent，例如检查是否有 USB 设备连接
        handleIntent(getIntent());
    }

    @Override
    protected void onNewIntent(Intent intent) {
        super.onNewIntent(intent);
        Log.d(TAG, "onNewIntent: New Intent received.");
        // 将新的 Intent 设置为当前 Activity 的 Intent
        setIntent(intent);
        // 处理新的 Intent
        handleIntent(intent);
    }

    private void handleIntent(Intent intent) {
        if (intent != null && UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED.equals(intent.getAction())) {
            UsbDevice device = intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);
            if (device != null) {
                Log.d(TAG, "USB Device Attached: " + device.getDeviceName());
                // 在这里执行你的 USB 设备连接逻辑，例如：
                // - 请求 USB 权限
                // - 打开 USB 设备进行通信
                // - 更新 UI 显示连接状态
                // ...
            }
        }
    }

    // 其他生命周期方法和业务逻辑
}

在onNewIntent()方法中，首先调用super.onNewIntent(intent)，然后通常会调用setIntent(intent)来更新Activity的当前Intent。之后，你可以像在onCreate()中处理初始Intent一样，解析并处理新的Intent。

注意事项与最佳实践

1. onNewIntent() 的重要性：onNewIntent()是处理后续Intent的关键。如果未重写此方法或未正确处理其中的Intent，即使设置了singleTop，应用也可能无法响应新的USB设备连接事件。
2. USB 权限管理：当USB设备连接时，通常需要请求用户授权才能访问设备。这个权限请求逻辑应放在handleIntent()中，并在每次设备连接时进行检查和处理。
3. 设备分离事件：除了USB_DEVICE_ATTACHED，也应考虑监听android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_DETACHED来处理设备断开连接的情况，以确保应用状态的正确性。
4. 线程安全：USB通信通常涉及耗时操作，应在后台线程中执行，并确保UI更新在主线程进行，以避免ANR（Application Not Responding）。
5. device_filter.xml：确保你的res/xml/device_filter.xml文件正确配置了你想要监听的USB设备的厂商ID（vendor-id）、产品ID（product-id）等信息。
6. 其他 launchMode 选项：
   • standard：默认模式，每次启动都会创建新的实例。
   • singleTask：在新的任务中启动Activity，如果任务中已存在实例，则将该实例带到前台，并清空其之上的所有Activity。
   • singleInstance：在完全独立的任务中启动Activity，且该任务中只包含这一个Activity实例。 根据本教程的需求，singleTop是最佳选择，因为它允许Activity在任务栈顶部时重用实例，同时在未运行时也能正常启动。

总结

通过在AndroidManifest.xml中为监听USB设备连接的Activity设置android:launchMode="singleTop"，并重写Activity的onNewIntent()方法来处理后续的Intent，我们可以有效地解决Android应用在运行时因USB设备连接而意外重启的问题。这种方法不仅提升了用户体验，也使得应用能够以更优雅和高效的方式响应外部硬件事件。务必在onNewIntent()中实现完整的USB设备处理逻辑，以确保应用能够正确识别和交互新连接的设备。

以上就是Android 应用在 USB 设备连接时避免意外重启的策略的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！