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Android的Window管理机制.md

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Android 窗口管理机制详解

在之前的文章 《View 体系详解：View 的工作流程》 中，我们分析了 View 的工作流程。在这篇文章中，我们提到过在 Activity 初始化 View 的时候会将 DecorView 添加到 Window 中。但是我们并没有更多得分析 Window 的整个管理过程。在这篇文章中我们将详细分析一下 Window 的添加、更新和管理等过程。

添加一个 View

    WindowManager wm = getWindowManager();

    Button button = new Button(getContext());
    button.setText("My Window Button");

    WindowManager.LayoutParams params = new WindowManager.LayoutParams(
            ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0, Color.TRANSPARENT);
    params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
            | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
            | WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
    params.gravity = Gravity.CENTER;
    params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION;

    wm.addView(button, params);

WindowManager 实现了 ViewManager 接口

这里的 type 和 flag 是有限制的，具体可以看官方文档

  1. Q :Window 和 Activity 之间的关系？

Activity#handleResumeActivity() 方法中从 Activity 中获取 WindowManager

        ViewManager wm = a.getWindowManager();
        WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();

Activity 会从内部的 mWindow 中获取 WindowManager，Window 中的 WindowManager 初始化过程：

public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
        boolean hardwareAccelerated) {
    // ...
    if (wm == null) {
        wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    }
    mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}

public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {
    return new WindowManagerImpl(mContext, parentWindow);
}

这里 WindowManagerImpl，WindowManagerImpl，会把所有任务都委托给 WindowManagerGlobal

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

    // ...
}

WindowManagerGlobal，全局单例：

public static WindowManagerGlobal getInstance() {
    synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
        if (sDefaultWindowManager == null) {
            sDefaultWindowManager = new WindowManagerGlobal();
        }
        return sDefaultWindowManager;
    }
}

所以增删 Window 的操作可以直接看 WindowManagerGlobal 部分的代码。

WindowManagerGlobal 内部的三个列表：

private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams = new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();

增删 View 的时候操作的就是这些列表？

添加 View 的时候：

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {
        // ... 无关代码
        // new 出一个 ViewRootImpl 来对 View 进行绘制
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);

        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
        try {
            // 会在 ViewRootImpl 的 setView() 方法中对 View 进行测量和绘制
            root.setView(view, wparams, panelParentView);
        } catch (RuntimeException e) {
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
            throw e;
        }
}

在 setView() 方法中会：

会调用 requestLayout() 方法进行布局，然后，并最终调用 performTraversals() 完成对整个 View 树进行遍历，并依次调用各控件的 onMeasre onLayout onDraw 来将视图绘制出来

最后

                res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                        getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mWinFrame,
                        mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                        mAttachInfo.mOutsets, mAttachInfo.mDisplayCutout, mInputChannel);

通过 mWindowSession 来将视图呈现给用户（mWindowSession 在 ViewRootImpl 定义）

这里的 mWindowSession 是怎么来的呢？ IWindowSession 从 IWindowManager 的 openSession() 方法中获取到，两者都是 AIDL 文件。IWindowManager 由 ServiceManager 中获取的 window 服务的 Binder 对象得到，就是得到了远程的窗口服务。然后，再使用该窗口服务来打开对话。该窗口服务的定义是 WindowManagerService。其内部会实例化一个 Session 并将其返回，这就是 IWindowSession。

从上面可以看出，添加 Window 的过程中需要使用 IPC，请求远程的窗口服务来最终完成添加窗口的操作。

移除 View：

public void removeView(View view, boolean immediate) {
    // ... 无关代码
    synchronized (mLock) {
        // 返回要移除的 View 的索引
        int index = findViewLocked(view, true);
        View curView = mRoots.get(index).getView();
        // 移除 View
        removeViewLocked(index, immediate);
        if (curView == view) {
            return;
        }

        throw new IllegalStateException("Calling with view " + view + " but the ViewAncestor is attached to " + curView);
    }
}

private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) {
    // 获取对应的 ViewRootImple
    ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
    View view = root.getView();

    if (view != null) {
        InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
        if (imm != null) {
            imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken());
        }
    }
    // 调用 ViewRootImpl 的 die() 方法
    boolean deferred = root.die(immediate);
    if (view != null) {
        view.assignParent(null);
        if (deferred) {
            // 将其添加到正在销毁的视图的队列中
            mDyingViews.add(view);
        }
    }
}

ViewRootImpl 的 die() 方法会根据布尔类型变量 immediate 决定是立即执行 doDie() 还是把消息发送给 Handler 让它来调用 doDie()

本质上都会调用 doDie() 来移除视图

doDie() 方法主要：

调用

调用 WindowManagerGlobal.getInstance().doRemoveView(this); 从上述列表中将视图相关的内容移除

Window 更新

public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
    if (view == null) {
        throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
    }
    if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
        throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
    }

    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;

    view.setLayoutParams(wparams);

    synchronized (mLock) {
        int index = findViewLocked(view, true);
        ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
        mParams.remove(index);
        mParams.add(index, wparams);
        root.setLayoutParams(wparams, false);
    }
}

最终会调用 ViewRootImpl 的 scheduleTraversals(); 方法从新对 View 树进行测量布局和绘制，从而整个视图就以新的面貌呈现给用户了。