创建窗口的过程

Window 、 WindowManager 和 WMS

Window

Window,一个抽象类,具体的实现类为PhoneWindow

WindowManager

一个接口类,继承自接口ViewManager,作用是管理Window,它的实现类为WindowManagerImpl

WMS

WMS(WindowsManagerService),窗口管理服务,属于system_server进程,和应用进程处于不同进程

对Window进行添加和删除就可以使用WindowManager,具体的工作都是由WMS来处理的,WindowManager和WMS通过Binder来进行IPC操作

WindowManager何时创建

WindowManager 的实现类为 WindowManagerImpl,在Activity的attach被调用时

  • Activity.attach
  • mWindow = new PhoneWindow(…)
  • mWindow.setWindowManager( (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),…);
    • WINDOW_SERVICE 对应获取到的 就是 new WindowManagerImpl 这是第一次实例化
    • mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this); 这是第二次实例化,传入当前的window

窗口类型

Window的类型有很多种,比如应用程序窗口、系统错误窗口、输入法窗口、PopupWindow、Toast、Dialog等等。总来来说分为三大类分别是:

  1. Application Window(应用程序窗口),一般是指该窗口对应一个Activity,由于Activity的创建时在AMS中完成的,因此创建应用程序窗口只能在Activity中完成
  2. Sub Windwow(子窗口),必须有一个父窗口,父窗口可以是应用类型窗口也可以是任何其他类型窗口
  3. System Window(系统窗口),不需要对应Activity,也不需要父窗口,应用程序无权限创建系统窗口

应用程序窗口

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int FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;
int TYPE_BASE_APPLICATION = 1;//窗口的基础值,其他的窗口值要大于这个值
int TYPE_APPLICATION = 2;//第一个应用窗口
int TYPE_APPLICATION_STARTING = 3;//Activity启动时,可以指定一个启动窗口首先显示,直到真正的Activity窗口配置好后,删除该窗口,显示Activity窗口
int LAST_APPLICATION_WINDOW = 99;//最后一个应用窗口

所有Activity默认都是 TYPE_APPLICATION,WMS在窗口叠加时,会动态改变窗口的层值,但不会超过 99

子窗口

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int FIRST_SUB_WINDOW = 1000;//子窗口类型初始值
int TYPE_APPLICATION_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW;
int TYPE_APPLICATION_MEDIA = FIRST_SUB_WINDOW + 1;
int TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 2;
int TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG = FIRST_SUB_WINDOW + 3;
int TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY = FIRST_SUB_WINDOW + 4;
int TYPE_APPLICATION_ABOVE_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 5;
int LAST_SUB_WINDOW = 1999;//子窗口类型结束值

子窗口的Type值范围为1000到1999

系统窗口

Toast、输入法窗口、系统音量条窗口、系统错误窗口都属于系统窗口

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int FIRST_SYSTEM_WINDOW     = 2000;//系统窗口类型初始值
int TYPE_STATUS_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW;//系统状态栏窗口
int TYPE_SEARCH_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW+1;//搜索条窗口
int TYPE_PHONE = FIRST_SYSTEM_WINDOW+2;//通话窗口
int TYPE_SYSTEM_ALERT = FIRST_SYSTEM_WINDOW+3;//系统ALERT窗口
int TYPE_KEYGUARD = FIRST_SYSTEM_WINDOW+4;//锁屏窗口
int TYPE_TOAST = FIRST_SYSTEM_WINDOW+5;//TOAST窗口
int LAST_SYSTEM_WINDOW = 2999;//系统窗口类型结束值

系统窗口的类型值有接近40个, 系统窗口的Type值范围为2000到2999

窗口显示次序

当一个进程向WMS申请一个窗口时,WMS会为窗口确定显示次序。为了方便窗口显示次序的管理,手机屏幕可以虚拟的用X、Y、Z轴来表示,其中Z轴垂直于屏幕,从屏幕内指向屏幕外,这样确定窗口显示次序也就是确定窗口在Z轴上的次序,这个次序称为Z-Oder

Type值是Z-Oder排序的依据,我们知道应用程序窗口的Type值范围为1到99,子窗口1000到1999 ,系统窗口 2000到2999,,一般情况下,Type值越大则Z-Oder排序越靠前,就越靠近用户

Window的标志

Flag 描述
FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON 只要窗口可见,就允许在开启状态的屏幕上锁屏
FLAG_NOT_FOCUSABLE 窗口不能获得输入焦点,设置该标志的同时,FLAG_NOT_TOUCH_MODAL也会被设置
FLAG_NOT_TOUCHABLE 窗口不接收任何触摸事件
FLAG_NOT_TOUCH_MODAL 在该窗口区域外的触摸事件传递给其他的Window,而自己只会处理窗口区域内的触摸事件
FLAG_KEEP_SCREEN_ON 只要窗口可见,屏幕就会一直亮着
FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS 允许窗口超过屏幕之外
FLAG_FULLSCREEN 隐藏所有的屏幕装饰窗口,比如在游戏、播放器中的全屏显示
FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED 窗口可以在锁屏的窗口之上显示
FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES 当用户的脸贴近屏幕时(比如打电话),不会去响应此事件
FLAG_TURN_SCREEN_ON 窗口显示时将屏幕点亮

系统窗口的添加过程

系统窗口的添加和Activity窗口的添加时类似的,都会通过 WindowManagerImpl 来进行 view 的添加、删除、更新操作

  1. 创建 WindowManager.LayoutParams 来配置视图的属性
  2. 通过 WindowManagerImpl 的 addView 方法添加 view
  3. 转到 WindowManagerGlobal 的 addView
  4. 实例化 ViewRootImpl
  5. 调用 ViewRootImpl 的 setView

ViewRootImpl的职责:

  1. 代表View树的根以及管理View树
  2. 触发View的测量、布局和绘制
  3. 输入事件的中转站
  4. 管理Surface
  5. 负责与WMS进行进程间通信

在addView的过程中会判断 WindowManagerGlobal 中的 mViews 是否存在这个 view,否则抛出异常,就是我们熟悉的异常
"View " + view + " has already been added to the window manager."

在ViewRootImpl 的 setView方法中,有一个Binder的接口为IWindowSession,他的服务端是 Session,具体路径为 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/Session.java,通过IPC传给WMS后,addView的操作逻辑就交由WMS了,关于WMS后续会做分析讲解,这里做简单解释

应用(Activity)窗口的添加过程

前面分析过 WindowManager 的创建是在 Activity 的 attach 方法中,除了实例化之外,还会做一些接口设置工作,比如 mWindow.setCallback(this);,这样WMS接收到的用户消息就可以传递给Activity

参考博客:Window的添加过程

参考书籍:Android内核剖析