Android Framework 窗口子系统 （01）WindowMangerService基础知识

1. WMS的启动流程

• WMS的启动主要涉及3个线程：system_server、android.display、android.ui；其中WMS.H.handleMessage 运行在android.display线程中。
• WMS中3个关键步骤：创建WMS对象，初始化显示信息，处理systemready通知

1.1 WMS关键成员变量说明

1.2 重要成员变量说明

你的

• mTokenMap，HashMap，保存所有显示令牌（类型为WindowToken），一个窗口必须隶属于某一个显示令牌。衍生变量还有：

mAppTokens，保存了所有属于Activity的显示令牌（WindowToken的子类AppWindowToken），mAppTokens列表是有序的，

它与AMS中的mHistory列表的顺序保持一致，反映了系统中Activity的顺序。 ​ mExitingTokens，保存了正在退出过程中的显示令牌等。

• mWindowMap，HashMap，保存所有窗口的状态信息（类型为WindowState），衍生变量还有：

mPendingRemove，保存了那些退出动画播放完成并即将被移除的窗口 mLosingFocus，保存了那些失去了输入焦点的窗口。 在DisplayContent中，也有一个windows列表，这个列表存储了显示在此DisplayContent中的窗口，并且它是有序的。窗口在这个列表中的位置决定了其最终显示时的Z序。

mSessions，List，这个列表保存了当前所有想向WMS寻求窗口管理服务的客户端。注意Session是具有进程唯一性。

1.3 窗口类型定义

WMS中定义了3类窗口，应用窗口，子窗口和系统窗口，分别对这3种窗口进行说明，该图列举了几种常见的窗口，如下所示：

这里涉及几类窗口：

• 应用程序窗口 (Application Window): 包括所有应用程序自己创建的窗口，以及在应用起来之前系统负责显示的窗口。
• 子窗口(Sub Window)：比如应用自定义的对话框，或者输入法窗口，子窗口必须依附于某个应用窗口（设置相同的token)。
• 系统窗口(System Window): 系统设计，不依附于任何应用窗口，比如：状态栏(Status Bar)、导航栏(Navigation Bar)、壁纸(Wallpaper)、来电显示窗口(Phone)、锁屏窗口(KeyGuard)、信息提示窗口(Toast)、音量调整窗口、鼠标光标等等。

2.应用进程和WMS之间的关系

• Activity中mWindow是PhoneWindow类型的,PhoneWindow是继承Window的。

• Activity中mWindowManager是WindowManagerImpl类型的，WindowManagerImpl实现了WindowManager接口

2.1 建立应用与WMS之间的关系，WMS与应用之间的关系

• ViewRootImpl有很多成员变量，与WMS相关的几个变量如下：

  public final class ViewRootImpl implements ViewParent, View.AttachInfo.Callbacks, HardwareRenderer.HardwareDrawCallbacks {

  ... final IWindowSession mWindowSession;

  final W mWindow; final Surface mSurface = new Surface();

  final View.AttachInfo mAttachInfo; ...

} 它的构造方法对这几个关键变量进行初始化，代码如下所示 public ViewRootImpl(Context context, Display display) {

mContext = context; 

mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();//关键点1，建立和WindowManagerService的关系
... 

mWindow = new W(this);//关键点2，mWindow是一个W类型，注意它不是Window类型，而是IWindow类型     ... 

mAttachInfo = new View.AttachInfo(mWindowSession, mWindow, display, this, mHandler, this); 

... 

}

这里的mWindowSession是IWindowSession类型，它是WMS中某个Binder对象的引用对象，继续分析getWindowsession函数，代码如下：

public static IWindowSession getWindowSession() { 

synchronized (WindowManagerGlobal.class) { 

if (sWindowSession == null) { 

try { 

InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance(); //下面这个函数先得到WindowManagerService的Binder代理 

IWindowManager windowManager = getWindowManagerService(); //调用代理端的openSession 

sWindowSession = windowManager.openSession( new IWindowSessionCallback.Stub() { 

@Override public void onAnimatorScaleChanged(float scale) { 

ValueAnimator.setDurationScale(scale); 

} 

},

imm.getClient(), imm.getInputContext());


} catch (RemoteException e) {


Log.e(TAG, "Failed to open window session", e);

} 

} 

return sWindowSession;
} 
}

• Activity的创建流程后面有一个handleResumeActivity方法，方法实现如下：

  final void handleResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {

  unscheduleGcIdler();

  ...

  r.activity.makeVisible();

  //这里仅关注此方法

  ...

  }

  继续分析makeVisible，代码如下：

  void makeVisible() {

  if (!mWindowAdded) {

  ViewManager wm = getWindowManager();

  wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());//关键是这句代码

  mWindowAdded = true;

  }

  /// M: BMW @{

  MultiWindowProxy mMultiWindowProxy = MultiWindowProxy.getInstance();

  if (MultiWindowProxy.isFeatureSupport() && mMultiWindowProxy != null) {

  mMultiWindowProxy.setFloatDecorVisibility(mToken, View.VISIBLE); }

  /// @} mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); }

  这里又调用了WM的addView方法，参数是mDecor，这里实际上调用的是WindowManagerGlobal(WM->WMImpl->WMG流程)，代码如下：

  public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {

  ...

  //参数检查

  ViewRootImpl root;

  View panelParentView = null;

  synchronized (mLock) {

  ...

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

  view.setLayoutParams(wparams);

  //加入View、ViewRootImpl、LayoutParams 3个对象到列表

  mViews.add(view); mRoots.add(root);

  mParams.add(wparams);

  }

  ...
  root.setView(view, wparams, panelParentView);
  ...
  

  }

  注意：这里最重要的一点：创建ViewRootImpl对象，通过setView方法把它和顶层View关联在一起 这里着重分析setView方法，代码如下：

  public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {

  synchronized (this) {

  if (mView == null) {

  //ViewRootImpl与View的关联只能做一次，如果赋值过吗，就不会再执行

  mView = view;//将顶层视图DecorView赋值给全局的mView

  ...

  try {

  mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;

  mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;

  collectViewAttributes();

  //调用IWindowSession的add函数，第一个参数是mWindow，它的类型是W，ViewRootImpl中的内部类

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

  } catch (RemoteException e) { ... } ... } } }

  特殊说明：

  W是ViewRootImpl中的静态内部类，是一个Binder服务类通过addToDisplay方法将mWindow实例传输到WMS中， W在WMS中的引用对象类型是IWindow，WMS保存了应用中每个顶层窗口的IWindow对象。 W的关键代码如下：

  static class W extends IWindow.Stub {

  private final WeakReference mViewAncestor;

  private final IWindowSession mWindowSession;

  }

  • 建立WMS与应用之间的关系

    在WMS中，WindowState对象代表一个窗口，WS中定义了大量成员变量表示窗口信息，看关键的2个变量：

    final class WindowState implements WindowManagerPolicy.WindowState {

  static final String TAG = "WindowState";

  ...

  final Session mSession; //WMS为客户进程创建的Binder服务对象 final IWindow mClient; //客户端进程Binder对象，W的引用对象

  ... }

installDecor的功能：主要是创建DecorView和它的下级Layout，根据需要创建ActionBar。当installDecor执行完，Activity的框架View就都创建出来了，DecorView的定义在PhoneWindow中，是它的一个内部类，代码如下： private final class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker {

...

} DecorView继承了FrameLayout ，并且实现了RootViewSurfaceTaker 接口，是Activity中View树的根。