《Android开发艺术探索》第8章理解Window和WindowManager

àì夳堔傛蜴生んèń 2021-12-11 11:09 209阅读 0赞

Window表示一个窗口，是View的实际管理者。在第4章的事件分发中已经知道了，点击事件是通过Window->DecorView->View来传递的。

Window是一个抽象类，具体实现是PhoneWindow类。我们可以通过WindowManager来操作Window，具体实现是在WindowManagerService中实现的；WindowManager和WindowManagerService通过IPC连接。

# 8.1 Window和WindowManager #

## 8.1.1 创建一个Window ##

首先，通过WindowManager添加一个窗口：

Button button = new Button(this);
            button.setText("button");
            WindowManager.LayoutParams lp = new WindowManager.LayoutParams(
                    WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION, 0,
                    PixelFormat.TRANSPARENT);
            lp.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
            lp.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;
            lp.x = 100;
            lp.y = 300;
            WindowManager wm = (WindowManager) getSystemService(WINDOW_SERVICE);
            wm.addView(button, lp);

这里注意，原书中代码报错，必须给窗口指定一个type，我这里指定的WindowManager.LayoutParams.TYPE\_APPLICATION；不清楚是否是系统版本的问题。

## 8.1.2 Type ##

Type有三种类型：

*  应用Window  
    应用类Window对应一个Activity。取值在1~99之间。
 *  子Window  
    子Window附属于一个特定的父Window，而不能单独存在。取值在1000~1999之间。
 *  系统Window  
    系统Window需要系统权限才能创建。取值在2000~2999之间。

## 8.1.3 Flag ##

Flag参数表示Window的属性，可以控制Window的显示特性。

*  FLAG\_NOT\_FOCUSABLE  
    表示Window不需要获取焦点，也不需要接受各种输入事件。
 *  FLAG\_NOT\_TOUCH\_MODAL  
    表示Window会处理当前区域以内的单击事件，同时把当前Window区域以外的单击事件传递到底层。
 *  FLAG\_SHOW\_WHEN\_LOCKED  
    表示Window可以显示在锁屏的界面上。

## 8.1.4 权限 ##

想要显示系统级的Window是需要申请权限的。例如当type = TYPE\_SYSTEM\_ERROR的时候，需要在AndroidManifest中添加`<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />`。

在Android 6.0及以后，需要手动开启悬浮窗权限：

/** * 检查是否有悬浮窗权限 */
        @TargetApi(Build.VERSION_CODES.M)
        private void checkOverlay() { 
            if (!Settings.canDrawOverlays(this)) { 
                AlertDialog dialog = new AlertDialog.Builder(this)
                        .setTitle("权限禁止")
                        .setMessage("悬浮窗权限被禁止，点击确定前往设置")
                        .setPositiveButton("确定", 
                            (dialog1, which) -> jumpToOverlaySetting())
                        .setCancelable(false)
                        .create();
                dialog.show();
            }
        }
    
        private void jumpToOverlaySetting() { 
            if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= android.os.Build.VERSION_CODES.M) { 
                Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION);
                startActivityForResult(intent, 1);
            }
        }
    
        @Override
        protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) { 
            super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
            if (requestCode == 1) { 
                checkOverlay();
            }
        }

然后在onActivityResult()中，再判断是否开启权限。

如果不想申请权限，使用type = TYPE\_TOAST也可以创建一个悬浮窗。但是在Android 7.1.1（API 25）开始，TYPE\_TOAST被限制使用[\[1\]][1]。如果想要在7.1.1以后使用悬浮窗，必须开启权限。

# 8.2 Window的内部机制 #

\*\*Window是一个抽象概念，而不是实际存在的。\*\*每一个Window都对应着一个View和一个ViewRootImpl，Window和View是通过ViewRootImpl来建立联系的。Window实际存在的形式是View。  
对Window的操作只能通过WindowManager来进行。WindowManager主要提供了三个方法：

*  addView(View, LayoutParams)
 *  removeView(View)
 *  updateView(View, LayoutParams)

可以看到，WindowManager的操作对象是View。

## 8.2.1 Window的添加过程 ##

在WindowManager的实现类WindowManagerImpl中，找到addView()方法：

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { 
            mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
        }
    
        @Override
        public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { 
            mGlobal.updateViewLayout(view, params);
        }
    
        @Override
        public void removeView(View view) { 
            mGlobal.removeView(view, false);
        }

而mGlobal的定义：

private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

这个单例类，在第四章[\[2\]][2]的时候已经接触过了。这里我们看到，WindowManager的添加、删除、更新三个方法，其实都全权交给了WindowManagerGlobal。

转到WindowManagerGlobal的addView()方法中：

public void addView(View view, 
            ViewGroup.LayoutParams params, 
            Display display, 
            Window parentWindow) { 
            // ... 省略若干代码
    
            // 创建ViewRoot
            ViewRootImpl root;
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
    
            view.setLayoutParams(wparams);
    
            // 将View添加到列表中
            mViews.add(view);
            mRoots.add(root);
            mParams.add(wparams);
    
            // do this last because it fires off messages to start doing things
            try { 
                root.setView(view, wparams, panelParentView);
            } catch (RuntimeException e) { 
                // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
                if (index >= 0) { 
                    removeViewLocked(index, true);
                }
                throw e;
             }
        }

这里主要是将待添加的View、ViewRoot、LayoutParams保存到列表中，创建了ViewRoot，以及调用了ViewRoot的setView方法。  
接下来继续跟踪setView方法。

public void setView(View view, 
              WindowManager.LayoutParams attrs, 
              View panelParentView) { 
              // ...省略若干代码
    
              // Schedule the first layout -before- adding to the window
              // manager, to make sure we do the relayout before receiving
              // any other events from the system.
              requestLayout();
              // ...
              res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                       getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                       mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                       mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
              // ...
        }

requestLayout()之前有一个注释：

> // Schedule the first layout -before- adding to the window  
> // manager, to make sure we do the relayout before receiving  
> // any other events from the system.

大概意思是说，为了保证在接收到其他系统事件之前布局好，我们在将View添加到Window之前进行第一次的布局。

然后调用了WindowSession.addToDisplay()方法。mWindowSession是通过WindowManagerGlobal.getWindowSession()来获取的，而跟踪进去发现发现这是一个Binder对象，进行了和WindowManagerService之间的IPC。也就是说，Window的添加最后交给了WindowManagerService来进行。

## 8.2.2 Window的删除过程 ##

Window的删除的过程和添加类似，通过WindowManager.removeView() -> ViewRoot.die() -> WindowSession.remove()最终交付WindowManagerService来处理。  
在这个过程中，会调用View的onDetachedFromWindow()回调。然后会调用WindowManager.doRemoveView()来将之前添加到列表中的View、ViewRoot、LayoutParams(8.2.1)给删掉。

## 8.2.3 Window的更新过程 ##

更新过程相较添加和删除比较简单，WindowManager.updateViewLayout() -> ViewRoot.setLayoutParams() -> ViewRoot.scheduleTraversals()  
最终会调用ViewRoot.performTraversals()方法，在这里会对View进行measure、layout、draw的步骤。同时会调用relayoutWindow -> WindowSession.relayoutWindow()，通过WindowSession来更新Window视图，这个过程仍然是经过IPC，由WindowManagerService来实现的。

## 8.2.\* 小结 ##

*  Window是一个抽象概念，实际上是不存在的，通过View来体现。View不能单独存在，而必须依托于Window；而Window的具体呈现方式则是通过View。
 *  一个Window对应一个ViewRoot对应一个View，ViewRoot是WindowManager和View之间的纽带。而ViewRoot所代表的意义，则是这个Window的ViewTree的根节点。  
    WindowManager ----> ViewRoot --(IPC)-> WindowManagerService 这是操作Window的一般流程。而所有关于Window的操作，最终都是在WindowManagerService中实现的。

# 8.3 Window的创建过程 #

## 8.3.1 Activity的Window ##

在第四章里面，我分析过Activity的启动流程：[第4章 View的工作原理][2]。

当系统将要启动一个Activity的时候，会调用ActivityThread.performLaunchActivity()方法，在这个方法中会创建Activity实例，并调用Activity的attach方法。在attach方法中，会赋予Activity上下文，创建Window并将其和Activity绑定。Activity实现了Window.Callback接口，所以Activity可以收到Window的若干回调，比如onAttachedToWindow、onDetachedFromWindow、dispatchTouchEvent等。

Window实例的**创建**，是通过PolicyManager的工厂方法makeNewWindow(Context)来进行的。  
当我们在Activity调用setContentView方法时，会创建DecorView并将xml的布局加载进content中。DecorView虽然已经创建完毕，但是他还没有被WindowManager添加到Window中。Window的概念，更多表示的是**一种抽象的功能集合**。在Window和DecorView都创建完毕之后，ActivityThread会调用handleResumeActivity方法->makeVisible方法，在其中会调用WindowManager.addView()，这就回到了8.2.1的流程了，通过addView将DecorView添加到Window。  
（有点吃惊，书中的内容和我之前在第四章中分析的几乎一模一样，不过这也说明我没有误入歧途。）

## 8.3.2 Dialog的Window ##

Dialog和Activity创建Window的方式类似。

1、创建Window  
2、初始化DecorView并将Dialog的视图添加进去  
3、将DecorView添加到Window中

在Dialog被关闭时，他会通过WindowManager来移除DecorView。

## 8.3.3 Toast的Window ##

Toast也是基于Window来实现的，不过过程和Dialog不同。  
总的来说，Toast是通过IPC过程调用NotificationManagerService来进行显示和隐藏的。

public void show() { 
            if (mNextView == null) { 
                throw new RuntimeException("setView must have been called");
            }
    
            INotificationManager service = getService();
            String pkg = mContext.getOpPackageName();
            TN tn = mTN;
            tn.mNextView = mNextView;
    
            try { 
                service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
            } catch (RemoteException e) { 
                // Empty
            }
        }

[1]: https://www.jianshu.com/p/1445e330114b
[2]: https://www.jianshu.com/p/49b89104d828