第八章-理解Window和WindowManager（内部机制）

原創 pin-csdn 2020-06-22 21:18

关于第六章（Drawable）和第七章（动画）的说明：

第六章主要讲解Android的一些Drawable，并不涉及到一些原理方面的知识。只需要实际开发的过程中查阅相关的资料即可。

第七章主要讲解Android的一些动画实现。我在之前的博客中也做了一些介绍，这里就不再重复的记录了。不难。这里给个链接地址：https://blog.csdn.net/gaopinqiang/article/details/54589482
主要介绍了（帧动画 补间动画 属性动画）

本章我们主要介绍Window相关的内容，涉及到一些原理和源码的阅读。

在这里插入图片描述

一、Window和WindowManager
为了解Window的工作机制，我们首先来看下如何通过WindowManager来添加一个Window。下面给出一个现实代码。（在android9.0上测试通过）。

WindowManager wm;
Button floatButton;
WindowManager.LayoutParams layoutParams;
public void eventCreateWindow(View view) {
	/** 创建一个Window ,注意权限申请 */
	floatButton = new Button(this);
	floatButton.setText("代码创建的悬浮窗");
	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设置为CENTER，y设置为0就是在屏幕中间
	wm.addView(floatButton, layoutParams);


	/** 设置一个监听 ，可以拖动 (这个代码有缺陷，只是能实现拖动，没有考虑系统栏高度问题，也没有考虑多次创建window导致的点击事件处理问题。)*/
	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;
		}
	});

记得在AndroidManifest中申请相关权限（android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW）。

上述的代码，其中type和flag是比较重要的，我们来看下。

Flags参数表示window的属性，它有很多选项，我们介绍几个比较常用的选项。

  • FLAG_NOT_FOCUSABLE
    表示窗口不需要获取焦点，也不需要接收各种事件，这属性会同时启动FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
    最终的事件会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，此前的Window区域以内的单击事件自己处理，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
    开启这个属性可以让window显示在锁屏上

Type参数表示Window的类型，Window有三种类型，分别是应用Window，子Window，系统Window。
应用window对应一个Activity,子Window不能单独存在，需要依赖一个父Window，比如常见的Dialog都是子Window,系统window需要声明权限，比如Toast和系统的状态栏。

Window是分层的，每个Window对应着z-ordered,层级大的会覆盖在层级小的Window上面，这和HTML中的z-index的概念是完全一致的。在这三类中，应用是层级范围是1-99，子window的层级是1000-1999，系统的层级是2000-2999。这些范围对应着type参数，如果想要window在最顶层，那么层级范围设置大一点就好了，很显然系统的值要大一些，系统的值很多，我们一般会选择TYPE_SYSTEM_OVERLAY和TYPE_SYSTEM_ERROR，同时声明权限

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

如果不声明权限，会提示下面的错误：
在这里插入图片描述
WindowManager所提供的功能很简单，常用的有三个方法，添加View,更新View,删除View,这三个方法定义在ViewManager中，而WindowManager（一个接口）继承自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);
}

在这里插入图片描述

拖动效果的悬浮窗在上面的代码中已经实现了。

二、Window的内部机制
在这里插入图片描述
1.Window的添加过程

在这里插入图片描述

@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);
}

========插个疑问解答，如何找到WindowManager的实现类是WindowManagerImpl？
添加一个View到Window的代码：
我们
下面是Activity中的getSystemService方法
在这里插入图片描述
直接在AS中点击跳转不到赋值地方，我们ctrl+f搜索，看看在哪赋值。搜到了Activity中的attach方法中，点击到Window中，
在这里插入图片描述
Window中的getWindowMananer方法：
在这里插入图片描述
通过ctrl+f（跳转不了）搜索“mWindowManager”，查看赋值地方。
在这里插入图片描述

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

========到这里就明白了，WindowManager的实现类就是WindowManagerImpl。疑问已解答。

在这里插入图片描述

	//WindowManagerGlobal提供自己的实例。典型的单例模式写法（懒汉式）
	@UnsupportedAppUsage
    public static WindowManagerGlobal getInstance() {
        synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
            if (sDefaultWindowManager == null) {
                sDefaultWindowManager = new WindowManagerGlobal();
            }
            return sDefaultWindowManager;
        }
    }

WindowManagerGlobal的addView方法主要分如下几步：
a.检查参数是否合法，如果是子Window还需要调整一下参数
在这里插入图片描述
b.创建ViewRootImpl并将View添加到列表中

在WindowManagerGlobal有如下几个列表是比较重要的

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.通过ViewRootImpl来更新界面并完成Window的添加（这是一个IPC过程）
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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

继续看ViewRootImpl中的addView代码
在这里插入图片描述

final IWindowSession mWindowSession;

在这里插入图片描述

=======疑问解答，下面看下mWindowSession是怎么拿到Session，如何IPC到WindowManagerService中的？
先看下mWindowSession是如何赋值的。
在ViewRootImpl的构造中赋值的

mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

拿到WindowManagerService的Binder对象后，再调用里面的openSession方法：

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

到这里就明白了，这个Session对象（也是一个Binder对象）就赋值给mWindowSession全局变量了。

========以上疑问已解答，其实就是一个AIDL的IPC调用过程。

在Session内部会通过WindowManagerService来实现Window的添加，代码如下：
在这里插入图片描述

这里是引用

总结下：到这里Window的添加过程就比较明确了。这里面涉及到了一些源码的阅读，大体上讲就是一个IPC的过程，最终在WindowManagerService中具体实现。

2、Window的删除过程
Window的删除过程和添加过程一样，都是先通过WindowManagerImpl后，再进一步通过WindowManagerGlobal的removeView来实现的，下面是removeView的实现：

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的逻辑很清晰，首先通过findViewLocked来查找待删除的View索引，这个查找过程就是建立的数组遍历，然后再调用removeViewLocked来做进一步的删除，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);
            }
        }
    }

在这里插入图片描述

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);//异步调用就是发送了一个MSG_DIE消息
	return true;
}

看下ViewRootImpl中的handerMessage方法：

                case MSG_DIE:
                    doDie();
                    break;

在这里插入图片描述

3、Window的更新过程
到这里，Window的删除过程就分析完毕了下面分析下Window的更新过程，还是要看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);
	}
}

在这里插入图片描述

到这里Window的内部机制就介绍完成了。今天2020年清明节，commemorate defeat covid-19 heros.

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