【移动应用开发技术】Android中Window的管理深入讲解

【移动应用开发技术】Android中Window的管理深入讲解

一、理解Android的Window

Window表示一个窗口的概念，是一个抽象的概念，每一个Window都对应一个View和一个ViewRootImpl，Window和View通过ViewRootImpl来建立联系，因此Window并不是实际存在的，它是以View的形式存在。

Android中的每个窗口View都有一个对应的Window，例如Activity、Dialog，在他们初始化的时候就会为其创建对应的PhoneWindow并赋值到其内部的一个引用

window的层级

WindowLayoutParams.setType设置

每个window都有其对应的层级，应用window在1-99，子window在1000-1999，系统window在2000-2999，层级高的会覆盖层级低的

子window必须依赖于父window存在，例如Dialog必须在Activity中弹出，Dialog中的window为子window，Activity中的window为父window

显示系统级别的window需要权限<uses-permissionandroid:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>

WindowLayoutparams的flags

FLAG_NOT_FOUCSABLEwindow不需要获取焦点，也不需要接收各种输入事件，回同时启用FLAG_NOT_TOUCH_MODAL

FLAG_NOT_TOUCH_MODAL系统会将当前Window区域外的单击事件传递给底层的Window，在当前Window区域内的事件则自己处理

FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED开启此模式让window显示在锁屏界面上

二、理解Android中的WindowManager

Android中对Window的管理都是通过WindowManager来完成的，创建PhoneWindow之后还会为该Window对象设置WindowManager，WindowManager是一个接口继承ViewManager接口，从这里也能看出对Window的操作其实就是对View的操作，WindowManager的实现类是WindowMangerImpl，WindowMangerImpl通过new创建。

三、Window与WindowManagerImpl的关联

通过ContextImpl的getSystemService可以得到WindowManagerImpl实例，同一ContextImpl得到的是同一个WindowManagerImpl对象，得到WindowMangerImpl之后，调用Window的setWindowManager方法建立Window与WindowManagerImpl之间的联系。

setWindowManager中主要完成在WindowManagerImpl实例的基础上重新创建一个与当前Window绑定的WindowManagerImpl，并为Window中的属性mWindowManager赋值

也就是说在Java层上Window与WindowManager建立了第一步联系，并将Activity、Dialog等中的WindowManager赋值为新的WindowManagerImpl对象。

注意：这里是使用单例的WindowManagerImpl，结合不同的Window，最后构建了与Window有关联的非单例的WindowManagerImpl对象

四、对

Window的操作

1.添加操作WindowManagerImpl.addView，注意，是添加一个新的Window,不是对一个Window中的view做操作

Android中每显示一个窗口，其实就是将View显示到屏幕的过程，如果我们自定义一个要显示的布局，拿到View对象，这时候只要调用WindowManagerImpl对象的addView方法就行了，通过ContextImpl的getSystemService可以得到WindowManagerImpl实例

WindowManagerImpl对象，在WindowManagerImpl中存在一个单例存在的WindowManagerGlobal对象，在WindowManagerImpl的各个方法中，将任务的执行过程传递到了WindowManagerGlobal中，在传递过程中除了将View、LayoutParams传递，还将WindowManagerImpl中关联的window对象也一起传递

WindowManagerGlobal的addView方法

WindowMAnagerGlobal中判断view、LayoutParams等参数合法性，创建ViewRootImpl，将ViewRootImpl、View、LayoutParams添加到WindowMAnagerGlobal中对应的ArayyList集合中，再调用ViewRootImpl的setView方法

ViewRootImpl

继承自Handler类，是作为native层和Java层View系统通信的桥梁

ViewRootImpl创建时保存了创建其的线程的引用，开发过程中更新View时会判断当前线程是否是创建ViewRootImpl的线程，如果不是会抛出异常。

一般都是在主线程中创建ViewRootImpl，所以在子线程更新UI会抛出异常，是因为ViewRootImpl是UI线程中创建的，并不是因为只有UI线程才可以更新UI

在Activity的onResume之前如果在子线程中修改UI是不会抛出异常的，因为在onResume之后才创建ViewRootImpl，这时更新UI需要经过ViewRootImpl来更新，在onResume之前Activity的屏幕并没有显示，修改UI操作只是会修改layout中的UI，并不会调用ViewRootImpl的方法显示到屏幕上。

所以得出结论，只有UI显示到屏幕上之后，在更新UI时就会判断线程是否为创建UI的线程，如果不匹配则抛出异常，在UI没有显示到屏幕上时更新UI是不会进行线程判断的

ViewRootImpl的setView方法：IWindowSessionWindowManagerService

这里是将View显示到屏幕上的关键，是将View从应用进程传递到系统进程然后完成显示的地方。ViewRootImpl中的IWindowSession对象是通过WindowManagerGlobal的静态方法getWindowSession()得到的，该方法中首先通过ServiceManager通过Binder进行IPC得到系统服务WindowsManagerService在应用进程的远程代理，然后通过AIDL通信的方式调用WMS的openSession()方法得到IWindowSession接口的实现类Session类远程代理对象，Session类也是一个Binder所以可以跨进程传递

在Session的远程代理的addToDisplay方法中通过AIDL调用Session的addToDisplay方法将window信息传递到系统进程，然后调用AMS的addWindow方法，AMS最后将Window中的View显示到屏幕上

2.删除操作，是删除一个屏幕上已有的Window

WindowManagerImpl.removeView操作中，先通过findViewLocked查找要删除的View，再通过View找到对应的Window的ViewRootImpl，将View、LayoutParams、ViewRootImpl从相对应的ArrayList中删除，再通过IPC调用Session的remove其中调用WMS的removeWindow方法，在屏幕上移除该Window对应的View

3.更新操作

WindowManagerImpl.updateViewLayout，为view设置新的LayoutParams，通过findViewLocked找到对应ViewRootImpl，删除LayoutParams集合中旧的LayoutParams，在集合原位置加入新的LayoutParams，调用ViewRootImpl的setLayoutParams完成View的重新测量，布局，绘制，最后通过IPC调用Session再调用WMS完成window的更新。

4.添加Window代码

自定义的Window在创建过程中并没有主动的创建Window，而是在显示的时候由系统维护，这里也体现了Window是一个抽象的概念，最终需要处理的还是View

五、用户触摸屏幕事件处理流程

WMS将事件IPC传递到Window，Window中调用其内部的CallBack对象也就是Activity或者Dialog对象或者的方法。最终将事件传递到View，再通过ViewRootImpl将响应以后的View和对应windowIPC提交到WMS完成响应后的展示。

六、常见Window的创建

1.Activity的Window创建过程Activity启动流程中，Activity的attach方法中为window赋值为一个新的PhoneWindow，setContentView将layout传递到PhoneWindow中，PhoneWindow中通过LayoutInflater的inflate方法加载布局View，并添加到PhoneWindow内部的DecorView中，在onResume的时候，调用WindowManager的addView方法将Window中的DecorView通过WMS显示到屏幕上

Activity在创建Window的时候，实现了Window的Callback接口中的方法，在Window收到触摸时，则会回调Callback中的方法将事件传递到Activity中，Activity中会调对应PhoneWindow中的分发方法，PhoneWindow中会调用DecordView中的方法，最终将事件传递到View中。

猜测事件由WMS传递到Window再到Activity再到Window这样多一层Activity的原因是，开发者可以在Activity中处理事件，不一定非要传递到View

2.Dialog的Window创建过程

同Activity，实例化Dialog对象时创建PhoneWindow，show方法调用时通过AIDL调用WMS的addView方法将View添加到屏幕

3.Toast的Window创建过程

Toast在创建过程中并没有主动的创建Window，而是在显示的时候由系统维护Toast的window，这里也体现了Window是一个抽象的概念，最终需要处理的还是View

Toast的工作工程需要TNNMSWMS三个部分协同完成，IN也是一个Binder，NMS中调用TN是远程访问，TN调用WMS也是远程调用

NMS即NotificationManagerService

Toast的工作过程分为两步七、总结屏幕展示的每一个window，都需要window和View两个相互结合，屏幕中可以有多个Window。以下所说的View都是一个Window中包含的根View

window的创建以及对View的添加，删除、更新是由WindowManager来实现的，而WindowManager中对window的操作通过每个window对应的ViewRootImpl中通过

IPC远程请求IWindowSession中的方法再调用WMS的对应方法将对当前window操作的实现到屏幕上。

每一个Window都对应一个ViewRootImpl，window通过对应的ViewRootImpl来完成对view的管理

在屏幕有用户交互的时候，WMS又会将事件传递到相应界面的Window，Window会调用当前界面的对应的CallBack来处理事件

WindowManager是接口，实现类是WindowManagerImpl，WindowManagerI