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控制外部设备

在 Android 11 及更高版本中，“快速访问设备控制器”功能让用户能够快速查看和控制外部设备，例如灯具、温控器和摄像头 - 用户只需一次简单的操作，默认启动器。设备 OEM 会选择自己使用的启动器。设备聚合信息网站（如 Google Home）和第三方供应商应用提供可在此空间中展示的设备本页介绍了如何展示此空间中的设备控制器，并将其关联到您的控制应用。

</ph> <ph type="x-smartling-placeholder">

图 1.Android 界面中的设备控制空间。

如需添加此支持，请创建并声明 ControlsProviderService。创建根据预定义的控件类型，应用支持的控件，然后创建这些控件

界面

设备以模板化微件的形式显示在设备控制器下。五设备控制微件可用，如下图所示：

切换开关	带滑块的切换开关	<ph type="x-smartling-placeholder"> </ph> 范围（无法开启或关闭）
无状态切换开关	温度面板（已关闭）

图 2. 模板化微件的集合。

触摸和按住微件即可转到应用，以便您进行更深入的控制。您可以自定义每个微件的图标和颜色，但为了提供最佳用户体验，如果默认组与设备匹配，则使用默认图标和颜色。

显示温度面板 widget 的图片（已打开） — **图 3.** “打开温度面板”微件已打开。

创建服务

本部分介绍了如何创建 ControlsProviderService。此服务会告知 Android 系统界面，您的应用包含设备控制器必须在 Android 界面的设备控制器区域显示。

ControlsProviderService API 假定您熟悉响应式流，例如在响应式流 GitHub 中定义项目在 Java 9 Flow 中实现界面。该 API 围绕以下概念构建而成：

发布商：您的应用是发布商。
订阅者：系统界面是订阅者，可以请求号码一系列控件
订阅：发布商可以发送更新的时间范围进入系统界面发布者或订阅者都可以关闭此对话框窗口。

声明服务

您的应用必须在 MyCustomControlService 应用清单

服务必须包含 ControlsProviderService 的 intent 过滤器。这个过滤器允许应用向系统界面提供控件。

您还需要一个显示在系统界面的控件中的 label。

以下示例展示了如何声明服务：

<service
    android:name="MyCustomControlService"
    android:label="My Custom Controls"
    android:permission="android.permission.BIND_CONTROLS"
    android:exported="true"
    >
    <intent-filter>
      <action android:name="android.service.controls.ControlsProviderService" />
    </intent-filter>
</service>

接下来，创建一个名为 MyCustomControlService.kt 的新 Kotlin 文件，并将其扩展 ControlsProviderService()：

Kotlin

    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
        ...
    }

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
        ...
    }

选择正确的控件类型

API 提供了用于创建控件的构建器方法。要填充构建器，确定要控制的设备以及用户的互动方式。请执行以下步骤：

选择控件代表的设备类型。通过 DeviceTypes 类是一个枚举所有受支持的设备。类型用于确定界面中的设备图标和颜色。
确定面向用户的名称、设备位置，例如厨房—以及与控件相关的其他界面文本元素。
选择最佳模板，为用户互动提供支持。系统会为控件分配一个来自应用的 ControlTemplate。此模板直接向以及可用的输入法（即 ControlAction。下表列出了一些可用的模板以及相关操作支持：

模板	操作	说明
`ControlTemplate.getNoTemplateObject()`	`None`	应用可能会使用此字段传递有关控件、但用户无法与之互动
`ToggleTemplate`	`BooleanAction`	表示可在启用和停用状态之间切换的控件。`BooleanAction` 对象包含一个会更改来表示用户点按该控件时请求的新状态。
`RangeTemplate`	`FloatAction`	表示具有指定最小值、最大值和步长值的滑块微件。时间当用户与滑块互动时，发送新的 `FloatAction` 对象返回给应用。
`ToggleRangeTemplate`	`BooleanAction, FloatAction`	此模板是 `ToggleTemplate` 和 `RangeTemplate` 的组合。它支持触摸事件以及滑块，例如控制可调光的灯具
`TemperatureControlTemplate`	`ModeAction, BooleanAction, FloatAction`	除了封装上述操作之外，此模板还允许用户设置了一个模式，例如供暖、制冷、供暖/制冷、节能或关闭。
`StatelessTemplate`	`CommandAction`	用于指示提供触控功能但其状态的控件例如红外线电视遥控器。您可以使用此模板定义常规操作或宏，其中聚合了控件和状态更改。

利用这些信息，您可以创建控件：

如果控件的状态未知，就使用 Control.StatelessBuilder 构建器类。
如果控件的状态已知，就使用 Control.StatefulBuilder 构建器类。

例如，如需控制智能灯泡和温控器，请添加以下代码常量添加到 MyCustomControlService 中：

Kotlin

    private const val LIGHT_ID = 1234
    private const val LIGHT_TITLE = "My fancy light"
    private const val LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT
    private const val THERMOSTAT_ID = 5678
    private const val THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat"
    private const val THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT
 
    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
      ...
    }

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
 
    private final int LIGHT_ID = 1337;
    private final String LIGHT_TITLE = "My fancy light";
    private final int LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT;
    private final int THERMOSTAT_ID = 1338;
    private final String THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat";
    private final int THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT;
 
    ...
    }

为控件创建发布者

创建控件后，它需要一个发布方。发布者将告知系统界面该控件的存在。ControlsProviderService 类有两种您必须在应用代码中替换的发布者方法：

createPublisherForAllAvailable()：用于创建 Publisher 找到您的应用中可用的所有控件使用 Control.StatelessBuilder() 为该发布商构建 Control 对象。
createPublisherFor()：为一系列给定控件创建一个 Publisher。由其字符串标识符标识。使用 Control.StatefulBuilder 执行以下操作：构建这些 Control 对象，因为发布商必须将状态分配给每个控件

创建发布者

当您的应用首次将控件发布到系统界面时，应用并不知道每个控件的状态获取状态可能是一项非常耗时的操作涉及设备提供商网络中的多个跃点使用 createPublisherForAllAvailable() 方法将可用的控件告知系统。此方法使用 Control.StatelessBuilder 构建器类，因为每个控件的状态都是未知。

控件显示在 Android UI 中后，用户可以选择收藏控件。

如需使用 Kotlin 协程创建 ControlsProviderService，请添加一个新的依赖项添加到您的 build.gradle：

Groovy

dependencies {
    implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-jdk9:1.6.4"
}

Kotlin

dependencies {
    implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-jdk9:1.6.4")
}

同步 Gradle 文件后，请将以下代码段添加到 Service 中，实现 createPublisherForAllAvailable()：

Kotlin

    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
 
      override fun createPublisherForAllAvailable(): Flow.Publisher =
          flowPublish {
              send(createStatelessControl(LIGHT_ID, LIGHT_TITLE, LIGHT_TYPE))
              send(createStatelessControl(THERMOSTAT_ID, THERMOSTAT_TITLE, THERMOSTAT_TYPE))
          }
 
      private fun createStatelessControl(id: Int, title: String, type: Int): Control {
          val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
              .putExtra(EXTRA_MESSAGE, title)
              .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
          val action = PendingIntent.getActivity(
              this,
              id,
              intent,
              PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
          )
 
          return Control.StatelessBuilder(id.toString(), action)
              .setTitle(title)
              .setDeviceType(type)
              .build()
      }
 
          override fun createPublisherFor(controlIds: List): Flow.Publisher {
           TODO()
        }
 
        override fun performControlAction(
            controlId: String,
            action: ControlAction,
            consumer: Consumer
        ) {
            TODO()
        }
    }

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
 
        private final int LIGHT_ID = 1337;
        private final String LIGHT_TITLE = "My fancy light";
        private final int LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT;
        private final int THERMOSTAT_ID = 1338;
        private final String THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat";
        private final int THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT;
 
        private boolean toggleState = false;
        private float rangeState = 18f;
        private final Map> controlFlows = new HashMap<>();
 
        @NonNull
        @Override
        public Flow.Publisher createPublisherForAllAvailable() {
            List controls = new ArrayList<>();
            controls.add(createStatelessControl(LIGHT_ID, LIGHT_TITLE, LIGHT_TYPE));
            controls.add(createStatelessControl(THERMOSTAT_ID, THERMOSTAT_TITLE, THERMOSTAT_TYPE));
            return FlowAdapters.toFlowPublisher(Flowable.fromIterable(controls));
        }
 
        @NonNull
        @Override
        public Flow.Publisher createPublisherFor(@NonNull List controlIds) {
            ReplayProcessor updatePublisher = ReplayProcessor.create();
 
            controlIds.forEach(control -> {
                controlFlows.put(control, updatePublisher);
                updatePublisher.onNext(createLight());
                updatePublisher.onNext(createThermostat());
            });
 
            return FlowAdapters.toFlowPublisher(updatePublisher);
        }
    }

向下滑动系统菜单并找到设备控制器按钮，如图 4：

一张图片，显示设备控制器的系统界面 — **图 4.** 系统菜单中的设备控件。

点按设备控制器会转到第二个屏幕，供您选择。选择应用后，您会看到上一个代码段如何创建显示新控件的自定义系统菜单，如图 5 所示：

一张图片，显示包含灯具和温控器控件的系统菜单 — **图 5.** 要添加的灯具和温控器控件。

现在，实现 createPublisherFor() 方法，并将以下代码添加到 Service：

Kotlin

    private val job = SupervisorJob()
    private val scope = CoroutineScope(Dispatchers.IO + job)
    private val controlFlows = mutableMapOf>()
 
    private var toggleState = false
    private var rangeState = 18f
 
    override fun createPublisherFor(controlIds: List): Flow.Publisher {
        val flow = MutableSharedFlow(replay = 2, extraBufferCapacity = 2)
 
        controlIds.forEach { controlFlows[it] = flow }
 
        scope.launch {
            delay(1000) // Retrieving the toggle state.
            flow.tryEmit(createLight())
 
            delay(1000) // Retrieving the range state.
            flow.tryEmit(createThermostat())
 
        }
        return flow.asPublisher()
    }
 
    private fun createLight() = createStatefulControl(
        LIGHT_ID,
        LIGHT_TITLE,
        LIGHT_TYPE,
        toggleState,
        ToggleTemplate(
            LIGHT_ID.toString(),
            ControlButton(
                toggleState,
                toggleState.toString().uppercase(Locale.getDefault())
            )
        )
    )
 
    private fun createThermostat() = createStatefulControl(
        THERMOSTAT_ID,
        THERMOSTAT_TITLE,
        THERMOSTAT_TYPE,
        rangeState,
        RangeTemplate(
            THERMOSTAT_ID.toString(),
            15f,
            25f,
            rangeState,
            0.1f,
            "%1.1f"
        )
    )
 
    private fun  createStatefulControl(id: Int, title: String, type: Int, state: T, template: ControlTemplate): Control {
        val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
            .putExtra(EXTRA_MESSAGE, "$title $state")
            .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
        val action = PendingIntent.getActivity(
            this,
            id,
            intent,
            PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        )
 
        return Control.StatefulBuilder(id.toString(), action)
            .setTitle(title)
            .setDeviceType(type)
            .setStatus(Control.STATUS_OK)
            .setControlTemplate(template)
            .build()
    }
 
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        job.cancel()
    }

Java

    @NonNull
    @Override
    public Flow.Publisher createPublisherFor(@NonNull List controlIds) {
        ReplayProcessor updatePublisher = ReplayProcessor.create();
 
        controlIds.forEach(control -> {
            controlFlows.put(control, updatePublisher);
            updatePublisher.onNext(createLight());
            updatePublisher.onNext(createThermostat());
        });
 
        return FlowAdapters.toFlowPublisher(updatePublisher);
    }
 
    private Control createStatelessControl(int id, String title, int type) {
        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class)
                .putExtra(EXTRA_MESSAGE, title)
                .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        PendingIntent action = PendingIntent.getActivity(
                this,
                id,
                intent,
                PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        );
 
        return new Control.StatelessBuilder(id + "", action)
                .setTitle(title)
                .setDeviceType(type)
                .build();
    }
 
    private Control createLight() {
        return createStatefulControl(
                LIGHT_ID,
                LIGHT_TITLE,
                LIGHT_TYPE,
                toggleState,
                new ToggleTemplate(
                        LIGHT_ID + "",
                        new ControlButton(
                                toggleState,
                                String.valueOf(toggleState).toUpperCase(Locale.getDefault())
                        )
                )
        );
    }
 
    private Control createThermostat() {
        return createStatefulControl(
                THERMOSTAT_ID,
                THERMOSTAT_TITLE,
                THERMOSTAT_TYPE,
                rangeState,
                new RangeTemplate(
                        THERMOSTAT_ID + "",
                        15f,
                        25f,
                        rangeState,
                        0.1f,
                        "%1.1f"
                )
        );
    }
 
    private  Control createStatefulControl(int id, String title, int type, T state, ControlTemplate template) {
        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class)
                .putExtra(EXTRA_MESSAGE, "$title $state")
                .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        PendingIntent action = PendingIntent.getActivity(
                this,
                id,
                intent,
                PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        );
 
        return new Control.StatefulBuilder(id + "", action)
                .setTitle(title)
                .setDeviceType(type)
                .setStatus(Control.STATUS_OK)
                .setControlTemplate(template)
                .build();
    }

在此示例中，createPublisherFor() 方法包含一个虚构实例，实现您的应用必须执行的操作：与您的设备通信检索其状态，并将该状态发送到系统。

createPublisherFor() 方法使用 Kotlin 协程和数据流来满足所需的 Reactive Streams API：

创建 Flow。
等待一秒钟。
创建并发出智能灯的状态。
再等待一秒。
创建并发出温控器的状态。

处理操作

performControlAction() 方法会在用户与发布的控件发送的 ControlAction 类型决定了操作。对给定控件执行适当的操作，然后更新状态在 Android 界面中查看设备的自定义状态。

如需完成示例，请将以下内容添加到 Service 中：

Kotlin

    override fun performControlAction(
        controlId: String,
        action: ControlAction,
        consumer: Consumer
    ) {
        controlFlows[controlId]?.let { flow ->
            when (controlId) {
                LIGHT_ID.toString() -> {
                    consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK)
                    if (action is BooleanAction) toggleState = action.newState
                    flow.tryEmit(createLight())
                }
                THERMOSTAT_ID.toString() -> {
                    consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK)
                    if (action is FloatAction) rangeState = action.newValue
                    flow.tryEmit(createThermostat())
                }
                else -> consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_FAIL)
            }
        } ?: consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_FAIL)
    }

Java

    @Override
    public void performControlAction(@NonNull String controlId, @NonNull ControlAction action, @NonNull Consumer consumer) {
        ReplayProcessor processor = controlFlows.get(controlId);
        if (processor == null) return;
 
        if (controlId.equals(LIGHT_ID + "")) {
            consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK);
            if (action instanceof BooleanAction) toggleState = ((BooleanAction) action).getNewState();
            processor.onNext(createLight());
        }
        if (controlId.equals(THERMOSTAT_ID + "")) {
            consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK);
            if (action instanceof FloatAction) rangeState = ((FloatAction) action).getNewValue()
            processor.onNext(createThermostat());
        }
    }

运行应用，进入设备控制器菜单，然后查看指示灯和温控器控件。