Android 7.1 GUI系统-窗口管理WindowManagerService(一)

叁歲伎倆 2022-06-04 06:49 250阅读 0赞

一，WindowManagerService窗口管理员。

什么是窗口？直观的看是一个界面，比如桌面，比如打开的一张照片。

从SurfaceFlinger的角度看，它是一个layer，当向surfaceflinger申请一个surface时，实际是创建了一个layer，承载着跟窗口有关的数据。

从WindowManagerService的角度看，它是windowState，管理着窗口有关的状态。

WindowManagerService除了管理着系统中所有的窗口外，还有一个重要功能就是负责事件的分发。因为它管理着系统的所有窗口，所以当有一个事件到来时，WMS最有可能直到那个窗口适合处理这个事件。

1）WindowManagerService的启动。

WMS是由systemServer启动的系统服务的一种。

private void startOtherServices() @SystemServer.java{
    		WindowManagerService wm = null;
    		InputManagerService inputManager = null;
    //先实例化一个InputManagerService对象，作为WindowManagerService 的参数，InputManagerService负责事件的接收分发。
    		inputManager = new InputManagerService(context);
    		wm = WindowManagerService.main(context, inputManager,
    			mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,!mFirstBoot, mOnlyCore);
    //注册到ServiceManager中。
    		ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
    		ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);
    	}

//WindowManagerService是在一个单独的线程中运行的，而且是以同步（runWithScissors）的方式启动的这个线程，所以在WindowManagerService启动完成之后，SystemServer才能继续往下走。

public static WindowManagerService main(final Context context,final InputManagerService im,
    	final boolean haveInputMethods, final boolean showBootMsgs,final boolean onlyCore) @WindowManagerService.java{
    	final WindowManagerService[] holder = new WindowManagerService[1];
    	DisplayThread.getHandler().runWithScissors(new Runnable() {
    		@Override
    		public void run() {
    			holder[0] = new WindowManagerService(context, im,haveInputMethods, showBootMsgs, onlyCore);
    		}
    	}, 0);
    	return holder[0];
    }

在最新的android版本中，使用lambda表达式，来实现Runnable接口这个匿名内部类：

public static WindowManagerService main(final Context context, final InputManagerService im,
                final boolean haveInputMethods, final boolean showBootMsgs, final boolean onlyCore,
                WindowManagerPolicy policy) {
            DisplayThread.getHandler().runWithScissors(() ->
                    sInstance = new WindowManagerService(context, im, haveInputMethods, showBootMsgs,
                            onlyCore, policy), 0);
            return sInstance;
        }

() -> \{\}代替了整个匿名内部了Runnable，写法非常简洁。如果run()方法有多行代码就用\{\}括起来，如果只有一行代码可以省略大括号，如：sInstance = new WindowManagerService(context, im, haveInputMethods, showBootMsgs,  
onlyCore, policy)，

WMS所在的线程就是DisplayThread这个显示线程，这个线程不仅被WMS使用，DisplayManagerService、InputManagerService也会使用。当实例化WindowManagerService时，它的成员变量mH就与DisplayThread产生了关联，后期可以通过mH这个handler投递事件到DisplayThread的looper队列中。mH是WMS的内部类finalclass H extends Handler \{\}。

2）应用程序、WMS、AMS之间的关系。

应用程序的启动，通常是Activity的启动，因为Activity是主要用于UI显示的组件，所以必然跟WMS产生关联。

a)，Activity到AMS，或者说应用进程到AMS是通过IActivityManager来通信的，在应用的主线程中，会通过：

IActivityManagermgr =ActivityManagerNative.getDefault();获取AMS的服务句柄，在应用进程启动完成，回调通知AMS时，会通过mgr.attachApplication(mAppThread);传入一个参数mAppThread，类型是ApplicationThread，所以ApplicationThread就是AMS访问应用进程的一个桥梁，这个过程是跨进程的。

在startActivity的过程中，AMS会生成一个ActivityRecord对象来记录这个Activity。

b)，应用程序到WMS，是通过IWindowSession这个接口，ViewRootImpl的构造时，会实例化对象mWindowSession：

IWindowSessionmWindowSession =WindowManagerGlobal.getWindowSession();。ViewRootImpl是应用程序中View树的管理者，要获取WMS的服务都是通过mWindowSession这个接口来实现，比如申请window。

在通过mWindowSession.addToDisplay(mWindow,…..)；申请window时，传入参数mWindow，类型是W，

ViewRootImpl的内部类，staticclass W extends IWindow.Stub \{\}，这个mWindow是WMS访问应用进程的接口。

每个应用程序的窗口在WMS中都有一个WindowState实例相对应。

c)，前面提到接口多数是基于AIDL实现的BinderServer，用于应用进程跟系统进程间跨进程交互。

WMS和AMS都在SystemServer进程，是可以直接进行函数调用的，比如在SystemServer.java中：

private void startOtherServices() @SystemServer.java{
    	mActivityManagerService.setWindowManager(wm);
    }

AMS通过setWindowManager把WMS的句柄wm设置给了AMS中的成员mWindowManager。

WMS中有一个AppWindowToken对应了AMS中的ActivityRecord，这个AppWindowToken是在startActivity的过程中添加的，具体是通过调用mWindowManager.addAppToken(...)实现的。

d)在把一个窗口通过addView注册到WMS后，wms会请surfaceflinger申请一个surface承载UI数据，使窗口内容可以显示到屏幕上。窗口的拥有者通过WindowManagerImpl.java，进一步通过WindowManagerGlobal.java管理名下所有的窗口，具体就是mViews，mRoots，mParams三个列表。