Windows Android

Android中Window 和 WindowManager

Window 是一个抽象类，具体实现是 PhoneWindow,通过 WindowManager 创建。

WindowManager是外界访问Window的入口，Window 的具体实现位于 WindowManagerService 中

WindowManager 和 WindowManagerService 的交互是一个 IPC 的过程

Andorid 中所有的视图都是通过 Window 来呈现的

不管是 Activity 、Dialog 还是 Taost

因此， Window 实际是 View 的直接管理者！！！

1. Window 和 WindowManager

WindowManager 添加 Window 的过程

将一个 Button 添加到屏幕坐标为（100，,300）的位置上。其中，Flags 和 type 这两个参数比较重要。

mFloatingButton = new Button(this);

mFloatingButton.setText("button");

mLayoutParams = new WindowManager.LayoutParams(

    LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0 ,0 , PixelFormat.TRANSPARENT);

mLayoutParams.flags = LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL 

    | LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE

    | LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED

    

mLayoutParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;

mLayoutParams.x = 100;

mLayoutParams.y =300;

mWindowManager.addView (mFloatignButton, mLayoutParams);

Flags 参数表示 Window 的属性

FLAG_NOT_FOCUSABLE
表示Window 不需要获取焦点，也不需要接收各种输入事件，此标记会同时启用 FLAG_NOT_TOUCH_MODAL ,最终事件会直接传递给下层的具体焦点的 Window

FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
在此模式下，系统会将当前 Window 区域以外的单击事件传递给底层的 Window ，当前 Window 区域以内的单击事件则自己处理。这个标记很重要，一般来说都需要开启此标记，否则其他 Window 将无法收到单击事件。
FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED
开启此模式可以让 Window 显示在锁屏的界面上。

Type 参数表示 Window 的类型，应用 Window 、子 Window 和系统 Window

应用 Window 对应着一个 Activity ，层级 1-99

子Window 不能单独存在，需要依附在特定的父Window之中，层级 1000-1999

系统Window 是需要声明权限在能创建的 Window, 比如 Toast 和系统状态栏这些都是系统 Window ， 2000-2999
一般选用 TYPE_SYSTEM_OVERLAY 或者 TYPE_SYSTEM_ERROR

注： Window 是分层的，每个Window 都有对应的 z-ordered , 层级大的会覆盖在层级小的 Window 的上面。

WindowManager 所提供的功能很简单，常用方只有三个方法：

添加 View
更新 View
删除View

这三个方法定义在 ViewManager 中，WindowManager 继承了 ViewManager

public interface ViewManager

{

    public void addView(View view , ViewGroup.LayoutParams params);

    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);

    public void removeView(View view);

}

拖动 Window 的效果

根据手指的位置来设定 LayoutParams 中的 x 和 y 的值即可改变 Window 的位置。

首先给 View 设置 onTouchListener : mFloatingButton.setOnTouchListener(this)

然后在onTouch 方法中不断更新View 的位置即可。

public boolean onTouch(View v, MotionEvent envet){

    int rawX = (int) event.getRawX();

    int rawY = (int) event.getRwaY();

    switch(event.getAction()){

    case MotionEvent.ACTION_MOVE:{

        mLayoutParams.x = rawX;

        mLayoutParams.y = rawY;

        mWindowManager.updateViewLayout(mFloatingButton, mLayoutParams)；

        break;

    }

    default:

        break;

    }

    return false;

}

2. Window 的内部机制

Window 是一个抽象的概念，每一个Window 都对应着一个 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。

View 才是 Window 存在的实体。

1. Window 的添加过程

Window 的添加过程需要通过 WindowManager 的 addView 来实现， WindowManager 是一个接口，它的真正实现是 WindowManagerImpl 类。



@Override

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params){

    mGlobal.addView(view, params , mDisplay, mParentWindow);

}


@Override

public void updateViewLayout(View view , ViewGroup.LayoutParams params){

    mGlobal.updateViewLayout(view ,params);

}


@Override

public void removeView(View view){

    mGlobal.removeView(view, false);

}

交给 WindowManagerGlobal 来处理

WindowManagerGlobal 以工厂的形式向外提供自己的实例。

WindowManagerGlobal 的 addView 方法主要分为如下步

检查参数是否合法，如果是子 Window 那么还需要调整一些布局参数

if (view == null){

    throw new IllegalArgumentException("view must not be null");

}

if (display == null){

    throw new IllegalArgumentException("display must be null");

}

if(!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)){

    throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");

}


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

if (parentWindow != null){

    parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);

}

创建 ViewRootImpl 并将 View 添加到列表中

在 WindowManagerGlobal 内部有如下几个列表比较重要：

private final ArrayList<Viwe>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> mDyingVies = new ArraySet<View>();

mViews 存储的是所有 Window 所对应的 View
mRoots 存储的是所有 Window 所对应的 ViewRootImpl
mParams 存储的是所有 Window 所对应的布局参数
mDyingViews 则存储了那些正在被删除的 View 对象。或者是那些已经调用 removeView 方法但是删除操作还未完成的 Window 对象。

在 addView 中通过如下方式将 Window 的一系列对象添加到列表中

root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

view.setLayoutParams(wparams);


mViews.add(view);

mRoot.add(root);

mParams.add(wparams);

通过 ViewRootImpl 来更新界面并完成 Window 的添加过程
由ViewRootImpl 的 setView 方法来完成。View 的绘制过程是由 ViewRootImpl 来完成的。
setView 内部通过 requestLayout 来完成异步刷新请求。

public void requestLayout(){

    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest){

        checkThread();

        mLayoutRequested = true;

        //  实际是VIEW 绘制的入口

        scheduleTraversals();

    }

}

接着会通过 WindowSession 最终来完成 Window 的添加过程。

在下面的代码中 mWindowSession 的类型是 IWindowSession , 它是一个 Binder 对象，真正实现类是 Session, 也就是 Window 的添加过程是一次IPC 调用

try{

    mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;

    mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;

    collectViewAttributes();

    res =  mWindsSeesion.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes, getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),mAttachInfo.mContentInsets, mInputChannel);

}catch (RemoteException e){

    mAdded = false;

    mView = null;

    mAttachInfo.mRootView = null;

    mInputChannel = null;

    mFallbackEventHandler.setView(null);

    unscheduleTraversals();

    setAccessibilityFocus(null, null);

    throw new RuntimeException("Adding window failed", e);

}

在 Session 内部会通过 WindowManagerService 来实现 Window 的添加

public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,

                       int viewVisibility, int displayId, Rect outCotentInsets, 

                       InputChannel outInputChannel){

    return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, disalayId, outContentInsets, outInputChannel);

}

如此一来，Window 的添加请求就给 WindowManagerService 去处理了。在WindowManagerService 内部会为每一个应用保留一个单独的 Session.

2. Window 的删除过程

先通过 WindowManagerImpl后，再进一步通过 WindowManagerGlobal 来实现的。

public void removeView(View view , boolean immediate){

    if (view == null){

        throw new IllegalArgumentException("view must not be null");

    }


    synchronized(mLock){

        // 先通过 findViewLocked 来查找待删除的 View 的索引，建立数组遍历

        int index = findViewLocked(view, true);

        View curView = mRoots.get(index).getView();

        // 调用removeViewLocked 来做进一步的删除

        removeViewLocked(index, immediate);

        if (curView == view){

            return;

        }

        throw new IllegalStateExceotion("Calling with view " + view + "but the

        ViewAncestor is attached to " + curView);

    }

}

private void removeViewLocked(int index, boolean immediate){

    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());

        }

    }

    boolean deferred = root.die(immediate);

    if(view != null){

        view.assignParent(null);

        if (deferred){

            mDyingViews.add(view);

        }

    }

}

removeViewLocked 是通过 ViewRootImpl 来完成删除操作。

WindowManager 中提供了两种删除接口 removeView 和 removeImmdiate

分别代表异步删除和同步删除

3. Window 的更新过程

由WindowManagerGlobal 的 updateViewLayout 方法实现。

4. Window 的创建过程

Activity 的 Window 是通过 PolicyManager 的一个工厂方法来创建的。

Activity 的视图是如何附属在 Window 上，由于Activity 的视图由setContentView 方法提供。

public void setContentView(int layoutResID){

    getWindow().setContentView(layoutResID);

    initWindowDecorActionBar();

}

这里可以看出，Activity 将具体实现交给了 Window 处理，而Window 的具体实现是 PhoneWindow .

这里主要看 PhoneWindow

如果没有 DecorCView ，那么就创建它
DecorView 是一个 FrameLayout , 是Activity 中的顶级 View , 一般来说它的内部包含标题栏和内部栏。
不管怎样，内容栏是一定要存在的，并且内容来具体固定的 id ，那就是 “ content" .完整的 id 是 android.R.content.
DecorView 的创建过程由 installDecor 方法来完成，在方法内部会通过 generateDecor 来直接创建 DecorView ，这时其还是一个空白的FrameLayout:
```
protected DecorView generateDecor(){

    return new DecorView(getContext(), -1);

}
 
```
为了初始化 DecorView 的结构，PhoneWindow 还需要通过 generateLayout 方法来加载具体的布局文件到 DecorView 中。
```
View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);

decor.addView(in , new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));

mContentRoot = (ViewGroup) in;

ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
 
```

// 该id 对应的ViewGroup 就是 mContentParent

public static final inT ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content

将View 添加到 DecorView 的 mContentParent 中

// 直接将 Activity 的视图添加到 Decorview 的 mContentParent 中

mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent)

    

// Activity 的布局文件被添加到 DecorView 的 mContentParent中， setContentView

回调Activity 的 onContentChanged 方法通知 Activity 视图已经改变

final Callback cb =  getCallback();

if (cb != null && !isDestroyed()){

    cb.onContentChanged();

}

在 makeVisible 方法中，DecorView 真正地完成了添加和显示这两个过程，此时 Activity 的视图才能被用户看到。

void　makeVisible(){

    if (!mWindowAdded){

        ViewManager wm = getWindiowManager();

        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());

        mWindowAdded = true;

    }

    mDecor.setVisihility(View.VISIBLE);

}