窗口機制的筆記

setContentView

  • Activity的生命週期由ActivityThread管控。
  • Activity被實例化後最先調用的方法是attach(),在attach()中實例化PhoneWindow。
  • Activity.setContentView()最終調用的是PhoneWindow.setContentView()。在PhoneWindow.setContentView()中經歷了一下步驟:1、創建DecorView;2、加載系統佈局文件到DecorView,從而拿到contentParent;3、將setContentView(int layoutResID)中的參數layoutResID加載到contentParent。
  • 根據features值選擇系統佈局文件,所以setFlag()和requestWindowFeature()要在setContentView()之前執行。
  • 任何系統佈局文件都存在一個id爲“@android:id/content”的FrameLayout,該FrameLayout即爲contentParent。
  • 這裏寫圖片描述其中TitleView經歷了3個迭代階段,TitleBar—ActionBar—ToolsBar。

    Activity啓動流程

  • 接口ViewManager提供了三種方法

public interface ViewManager
{
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void removeView(View view);
}

addView和removeView好理解是增加控件和刪除控件,updateViewLayout是指更新控件,比如調整控件大小

  • 接口WindowManager繼承了ViewManager,補充了WindowManager.LayoutParams。而該LayoutParams就是作用於DecorView。
  • 接口WindowManager的實現類是WindowManagerImpl。但是在WindowManagerImpl中接口方法又是交給WindowManagerGlobal實現
public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
    private final Display mDisplay;
    private final Window mParentWindow;
     @Override
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
    }
    ...
     @Override
    public void removeView(View view) {
        mGlobal.removeView(view, false);
    }
}
  • 這裏寫圖片描述

    窗口繪製與顯示

  • WindowManager中的接口方法addView,removeView,update的調用順序:WindowManagerImpl -> WindowManagerGlobal -> ViewRootImpl。最終會調用到ViewRootImpl的setView方法。

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
                ...
                // 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();
                ...
                try {
                ...
                    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
                } 
    }
  • ViewRootImpl的setView方法主要做了2件事:1、繪製控件,由requestLayout()完成;2、顯示控件,由mWindowSession.addToDisplay()完成,從addToDisplay這個方法名可以看出來該方法是用於添加窗口,然後把窗口顯示出來。
  • 這裏寫圖片描述
  • 可以用OnGlobalLayoutListener在onCreate()等方法中獲取控件的寬高。因爲在viewRootImpl的performTraversals的繪製最後,調用了
{
        if (triggerGlobalLayoutListener) {
            mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = false;
            mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnGlobalLayout();
        }
        ...
        performDraw();
}

dispatchOnGlobalLayout會觸發OnGlobalLayoutListener的onGlobalLayout()函數回調。但此時View並還沒有繪製顯示出來,只是先調用了measure和layout,但也可以得到它的寬高了。
- 下面代碼中之所以可以在子線程中更新UI,是因爲此時ViewRootImpl還未被創建出來。

@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                tv.setText("Hohohong Test");
            }
        }).start();
    }

這裏寫圖片描述

  • View與ViewRootImpl的綁定
    ViewRootImpl在構造函數中創建了AttachInfo並將自己傳進AttachInfo中。
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
        mContext = context;
        mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
        ...
        mAttachInfo = new View.AttachInfo(mWindowSession, mWindow, display, this, mHandler, this);
        ...
    }

接着當ViewRootImpl執行performTraversals()時會通過View的dispatchAttachedToWindow(AttachInfo info, int visibility)方法將AttachInfo傳給DecorView,而ViewGroup的dispatchAttachedToWindow()又將AttachInfo傳給子控件,所以只要DecorView是同一個,那麼所有View的AttachInfo都是相同的,ViewRootImpl也就是相同的了。而View可以通過getViewRootImpl()獲取ViewRootImpl對象。

WindowManager.LayoutParams和Token以及其他窗口Dialog,Toast

  • WindowManager.LayoutParams中有type(窗口類型)、softInputMode(軟輸入法模式)、systemUiVisibility(狀態欄顯示與否)、screenOrientation(屏幕方向)等屬性,由此可見設置給Window的這些屬性,最終將賦值給WindowManager.LayoutParams,然後WindowManager.LayoutParams又會被傳遞給WMS,由WMS真正地改變窗口的屬性。比如如下的softInputMode:
public class TestActivity extends AppCompatActivity {      
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);                 
        getWindow().setSoftInputMode(WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE|WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN);
        setContentView(R.layout.activity_test);  
    }
}

public abstract class Window {
    ...
    public void setSoftInputMode(int mode) {
        final WindowManager.LayoutParams attrs = getAttributes();
        if (mode != WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED) {
            attrs.softInputMode = mode;
            mHasSoftInputMode = true;
        } else {
            mHasSoftInputMode = false;
        }
        dispatchWindowAttributesChanged(attrs);
    }
    ...
}

public final class ViewRootImpl {
    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs...){
        ...
        res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes...)
        ...
    }
}
  • 在WindowManager.LayoutParams上有三種窗口類型type:
    應用程序窗口,如:Activity和Dialog
    子窗口,如:PopupWindow
    系統窗口,如:Toast,軟鍵盤

  • token是用來表示窗口的一個令牌,只有符合條件的token才能被WMS通過添加到應用上。在AMS啓動Activity開始,token就被創建了,並賦值到ActivityClientRecord中。

class ActivityThread {
    public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token...) {
        ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord();
        r.token = token;
        ...
    }
}

之後token又經過Activity.attach()、Window.setWindowManager()、Window.adjustLayoutParamsForSubWindow()最終保存在了WindowManager.LayoutParams中。後面WindowManager.LayoutParams又被跨進程傳遞到WMS中,WMS根據token判斷是否可以添加該Window。

  • ViewRootImpl使用IWindowSession與WMS通信,WMS使用IWindow與ViewRootImpl通信
  • Activity中的WindowManager是由Window.getWindowManager()得到的。但是Dialog不一樣,Dialog的WindowManager並非是自己的Window調用getWindowManager()得到的,而是直接使用Activity的WindowManager。Dialog自己的Window本沒有被賦值token,所以Dialog執行wm.addView()時實際上是把Activity的token跨進程傳遞給了WMS(Dialog的wm是Activity的wm,而Activity的wm裏的window是有token)。這就是爲什麼Dialog的Context必須是Activity,而不能是Application和Service。
  • Toast是系統窗口,所以不需要token。Toast有一個內部類TN,TN是個Binder。Toast把TN跨進程傳遞給NotificationManagerService。NMS則通過TN控制Toast的顯示與隱藏。

    總結

  • PhoneWindow負責窗口的屬性和外觀,WindowManager負責增、刪、改控件。PhoneWindow和WindowManager都是操作DecorView的工具。

  • Activity啓動流程可以概括爲:創建繪製顯示創建:在attach()中創建PhoneWindow,在setContentView()中創建DecorView。繪製:在ViewRootImpl調用requestLayout()繪製DecorView。顯示:在ViewRootImpl.setView()中執行mWindowSession.addToDisplay(),將窗口添加進WMS中並顯示出來。
  • 窗口結構圖
    這裏寫圖片描述

參考文章:
https://www.jianshu.com/p/40a9c93b5a8d
https://mp.weixin.qq.com/s/wNdRSs-U05LLK_ZT2p2SFg
https://www.jianshu.com/p/6afb0c17df43
https://www.jianshu.com/p/9da7bfe18374
https://www.jianshu.com/p/bac61386d9bf

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