第八章-理解Window和WindowManager（內部機制）

原創 pin-csdn 2020-06-22 21:18

關於第六章（Drawable）和第七章（動畫）的說明：

第六章主要講解Android的一些Drawable，並不涉及到一些原理方面的知識。只需要實際開發的過程中查閱相關的資料即可。

第七章主要講解Android的一些動畫實現。我在之前的博客中也做了一些介紹，這裏就不再重複的記錄了。不難。這裏給個鏈接地址：https://blog.csdn.net/gaopinqiang/article/details/54589482
主要介紹了（幀動畫 補間動畫 屬性動畫）

本章我們主要介紹Window相關的內容，涉及到一些原理和源碼的閱讀。

在這裏插入圖片描述

一、Window和WindowManager
爲了解Window的工作機制，我們首先來看下如何通過WindowManager來添加一個Window。下面給出一個現實代碼。（在android9.0上測試通過）。

WindowManager wm;
Button floatButton;
WindowManager.LayoutParams layoutParams;
public void eventCreateWindow(View view) {
	/** 創建一個Window ,注意權限申請 */
	floatButton = new Button(this);
	floatButton.setText("代碼創建的懸浮窗");
	wm = (WindowManager) getSystemService(WINDOW_SERVICE);
	layoutParams = new WindowManager.LayoutParams(WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT
			, WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0, PixelFormat.TRANSLUCENT);

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

	//set type
	if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
		layoutParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_OVERLAY;//2038
	}else{
		layoutParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ALERT;//2003
	}

	//set flag
	layoutParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
			| WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
			| WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;

	layoutParams.x = 0;
	layoutParams.y = 0;//gravity設置爲CENTER，y設置爲0就是在屏幕中間
	wm.addView(floatButton, layoutParams);


	/** 設置一個監聽 ，可以拖動 (這個代碼有缺陷，只是能實現拖動，沒有考慮系統欄高度問題，也沒有考慮多次創建window導致的點擊事件處理問題。)*/
	floatButton.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
		@Override
		public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
			int rawX = (int) event.getRawX();
			int rawY = (int) event.getRawY();
			switch (event.getAction()) {
				case MotionEvent.ACTION_MOVE:
					layoutParams.x = rawX;
					layoutParams.y = rawY;
					wm.updateViewLayout(floatButton,layoutParams);
					break;
				default:
					break;
			}
			return false;
		}
	});

記得在AndroidManifest中申請相關權限（android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW）。

上述的代碼，其中type和flag是比較重要的，我們來看下。

Flags參數表示window的屬性，它有很多選項，我們介紹幾個比較常用的選項。

  • FLAG_NOT_FOCUSABLE
    表示窗口不需要獲取焦點，也不需要接收各種事件，這屬性會同時啓動FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
    最終的事件會傳遞給下層的具體焦點的window。

  • FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
    在此模式下，系統會將當前window區域以外的單擊事件傳遞給底層的Window，此前的Window區域以內的單擊事件自己處理，這個標記很重要，一般來說都需要開啓此標記，否則其他window將無法收到單擊事件。

  • FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED
    開啓這個屬性可以讓window顯示在鎖屏上

Type參數表示Window的類型，Window有三種類型，分別是應用Window，子Window，系統Window。
應用window對應一個Activity,子Window不能單獨存在，需要依賴一個父Window，比如常見的Dialog都是子Window,系統window需要聲明權限，比如Toast和系統的狀態欄。

Window是分層的，每個Window對應着z-ordered,層級大的會覆蓋在層級小的Window上面，這和HTML中的z-index的概念是完全一致的。在這三類中，應用是層級範圍是1-99，子window的層級是1000-1999，系統的層級是2000-2999。這些範圍對應着type參數，如果想要window在最頂層，那麼層級範圍設置大一點就好了，很顯然系統的值要大一些，系統的值很多，我們一般會選擇TYPE_SYSTEM_OVERLAY和TYPE_SYSTEM_ERROR，同時聲明權限

<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>

如果不聲明權限，會提示下面的錯誤：
在這裏插入圖片描述
WindowManager所提供的功能很簡單，常用的有三個方法，添加View,更新View,刪除View,這三個方法定義在ViewManager中，而WindowManager（一個接口）繼承自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);
}

在這裏插入圖片描述

拖動效果的懸浮窗在上面的代碼中已經實現了。

二、Window的內部機制
在這裏插入圖片描述
1.Window的添加過程

在這裏插入圖片描述

@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);
}

========插個疑問解答，如何找到WindowManager的實現類是WindowManagerImpl？
添加一個View到Window的代碼：
我們
下面是Activity中的getSystemService方法
在這裏插入圖片描述
直接在AS中點擊跳轉不到賦值地方，我們ctrl+f搜索，看看在哪賦值。搜到了Activity中的attach方法中，點擊到Window中，
在這裏插入圖片描述
Window中的getWindowMananer方法：
在這裏插入圖片描述
通過ctrl+f（跳轉不了）搜索“mWindowManager”，查看賦值地方。
在這裏插入圖片描述

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

========到這裏就明白了，WindowManager的實現類就是WindowManagerImpl。疑問已解答。

在這裏插入圖片描述

	//WindowManagerGlobal提供自己的實例。典型的單例模式寫法（懶漢式）
	@UnsupportedAppUsage
    public static WindowManagerGlobal getInstance() {
        synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
            if (sDefaultWindowManager == null) {
                sDefaultWindowManager = new WindowManagerGlobal();
            }
            return sDefaultWindowManager;
        }
    }

WindowManagerGlobal的addView方法主要分如下幾步：
a.檢查參數是否合法，如果是子Window還需要調整一下參數
在這裏插入圖片描述
b.創建ViewRootImpl並將View添加到列表中

在WindowManagerGlobal有如下幾個列表是比較重要的

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>();

c.通過ViewRootImpl來更新界面並完成Window的添加（這是一個IPC過程）
在這裏插入圖片描述

在這裏插入圖片描述

@Override
public void requestLayout() {
	if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
		checkThread();
		mLayoutRequested = true;
		scheduleTraversals();
	}
}

繼續看ViewRootImpl中的addView代碼
在這裏插入圖片描述

final IWindowSession mWindowSession;

在這裏插入圖片描述

=======疑問解答，下面看下mWindowSession是怎麼拿到Session，如何IPC到WindowManagerService中的？
先看下mWindowSession是如何賦值的。
在ViewRootImpl的構造中賦值的

mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();

在這裏插入圖片描述
在這裏插入圖片描述

拿到WindowManagerService的Binder對象後，再調用裏面的openSession方法：

    @Override
    public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback) {
        return new Session(this, callback);
    }

到這裏就明白了，這個Session對象（也是一個Binder對象）就賦值給mWindowSession全局變量了。

========以上疑問已解答，其實就是一個AIDL的IPC調用過程。

在Session內部會通過WindowManagerService來實現Window的添加，代碼如下：
在這裏插入圖片描述

這裏是引用

總結下：到這裏Window的添加過程就比較明確了。這裏面涉及到了一些源碼的閱讀，大體上講就是一個IPC的過程，最終在WindowManagerService中具體實現。

2、Window的刪除過程
Window的刪除過程和添加過程一樣，都是先通過WindowManagerImpl後，再進一步通過WindowManagerGlobal的removeView來實現的，下面是removeView的實現：

public void removeView(View view, boolean immediate) {
	if (view == null) {
		throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
	}

	synchronized (mLock) {
		int index = findViewLocked(view, true);
		View curView = mRoots.get(index).getView();
		removeViewLocked(index, immediate);
		if (curView == view) {
			return;
		}

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

removeView的邏輯很清晰，首先通過findViewLocked來查找待刪除的View索引，這個查找過程就是建立的數組遍歷，然後再調用removeViewLocked來做進一步的刪除，如下所示：

   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);
            }
        }
    }

在這裏插入圖片描述

boolean die(boolean immediate) {
	// Make sure we do execute immediately if we are in the middle of a traversal or the damage
	// done by dispatchDetachedFromWindow will cause havoc on return.
	if (immediate && !mIsInTraversal) {
		doDie();
		return false;
	}

	if (!mIsDrawing) {
		destroyHardwareRenderer();
	} else {
		Log.e(TAG, "Attempting to destroy the window while drawing!\n" +
				"  window=" + this + ", title=" + mWindowAttributes.getTitle());
	}
	mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE);//異步調用就是發送了一個MSG_DIE消息
	return true;
}

看下ViewRootImpl中的handerMessage方法：

                case MSG_DIE:
                    doDie();
                    break;

在這裏插入圖片描述

3、Window的更新過程
到這裏，Window的刪除過程就分析完畢了下面分析下Window的更新過程，還是要看WindowManagerGlobal的updateViewLayout方法，如下所示：

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);
	}
}

在這裏插入圖片描述

到這裏Window的內部機制就介紹完成了。今天2020年清明節，commemorate defeat covid-19 heros.

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