WMS窗口层级结构

窗口容器层级结构

类

// 最末端的节点是 WindowState
class WindowState extends WindowContainer<WindowState>

// 其次是 WindowToken 和其子类
class WindowToken extends WindowContainer<WindowState>
class ActivityRecord extends WindowToken
class WallpaperWindowToken extends WindowToken

// 中间是 Task, Activity堆栈
class Task extends TaskFragment(class TaskFragment extends WindowContainer<WindowContainer>)

// 再次是 DisplayArea
class TaskDisplayArea extends DisplayArea<WindowContainer>
class DisplayArea.Tokens extends DisplayArea<WindowToken>
class DisplayContent.ImeContainer extends DisplayArea.Tokens

// 再次是 DisplayContent, 表示一个屏幕
class DisplayContent extends RootDisplayArea(extends DisplayArea(<T extends WindowContainer> extends WindowContainer))

// 最后是 RootWindowContainer
class RootWindowContainer extends WindowContainer<DisplayContent>

窗口基类 WindowContainer

所有容器都继承自 WindowContainer。下面介绍 WIndowContainer 的重要成员和方法：

层级关系：

• mParent 表示父级窗口；
• mChildren 表示子窗口列表；列表按子节点在屏幕显示的z轴顺序排列, 最上面的窗口容器在列表尾部
• addChild(), setParent(), 增加子窗口、设置父窗口；
• positionChildAt(), reparent()，改变子窗口的位置，重新设置父窗口；
• mTreeWeight 在树状结构中的权重，包括所有子窗口和当前窗口；

Surface 和动画：

• mSurfaceControl 每个窗口的 Surface
• mSurfaceAnimator 执行动画

Z轴：

• setLayer(), assignLayer() 设置当前窗口的 layer
• assignChildLayer() 设置子窗口的 layer

// 1 组织, 层级结构
// 2 Surface 和 动画
// 3
class WindowContainer<E extends WindowContainer> {
    // 组织
    private WindowContainer<WindowContainer> mParent = null;

    // 该窗口容器的子节点列表。列表按子节点在屏幕显示的z轴顺序排列, 最上面的窗口容器在列表尾部.
    protected final WindowList<E> mChildren = new WindowList<E>();

    // 每个WC有一个 Surface
    protected SurfaceControl mSurfaceControl;

    // 动画
    protected final SurfaceAnimator mSurfaceAnimator;

    /** The parent leash added for animation. */
    private SurfaceControl mAnimationLeash;

    final TransitionController mTransitionController;

    // Leash 作用
    onAnimationLeashCreated();

    // 按照index 添加入 mChildren, 同时为 child.setParent(this);
    void addChild(E child, int index)

    // 按照比较器加入 mChildren
    protected void addChild(E child, Comparator<E> comparator)

    // 移动一个 child, includingParents递归移动parent
    void positionChildAt(int position, E child, boolean includingParents)
}

根容器 RootWindowContainer

RootWindowContainer 是窗口层级的根容器。大遍历从 RootWindowContainer 开始，遍历所有屏幕。

在 WindowManagerService 构造方法中对 RootWindowContainer 进行初始化。

屏幕 DisplayContent

DisplayContent 表示一个屏幕。

SystemServer 创建 AMS 和 WMS，调用 mActivityManagerService.setWindowManager(wm) 开始初始化所有屏幕，并添加为根容器的子窗口，并且同时初始化默认屏幕的 TaskDisplayArea 和 root home task，并添加到其父窗口中。

DisplayContent 类中还管理 应用过渡动画、屏幕配置、屏幕方向、输入法键盘等，以及执行布局。

void setWindowManager(WindowManagerService wm) {
    ...
    // 初始化所有屏幕
    final Display[] displays = mDisplayManager.getDisplays();
    for (int displayNdx = 0; displayNdx < displays.length; ++displayNdx) {
        final Display display = displays[displayNdx];
        final DisplayContent displayContent =
                new DisplayContent(display, this, mDeviceStateController);
        addChild(displayContent, POSITION_BOTTOM);
        if (displayContent.mDisplayId == DEFAULT_DISPLAY) {
            mDefaultDisplay = displayContent;
        }
    }
    // 同时初始化默认屏幕的 TaskDisplayArea 和 root home task，并添加到父窗口中
    final TaskDisplayArea defaultTaskDisplayArea = getDefaultTaskDisplayArea();
    defaultTaskDisplayArea.getOrCreateRootHomeTask(ON_TOP);
    positionChildAt(POSITION_TOP, defaultTaskDisplayArea.mDisplayContent,
            false /* includingParents */);
}

// 应用过渡动画相关
final AppTransition mAppTransition;
final AppTransitionController mAppTransitionController;
boolean mSkipAppTransitionAnimation = false;

final ArraySet<ActivityRecord> mOpeningApps = new ArraySet<>();
final ArraySet<ActivityRecord> mClosingApps = new ArraySet<>();
final ArraySet<WindowContainer> mChangingContainers = new ArraySet<>();

// 输入法键盘相关
WindowState mInputMethodWindow;
private WindowState mImeLayeringTarget;
private InputTarget mImeInputTarget;

屏幕显示区域 DisplayAreas

DisplayAreas 表示一块屏幕显示区域，可以用于分屏。DisplayAreas 可以嵌套。TaskDisplayArea 表示可以包含应用窗口的屏幕显示区域，ImeContainer 表示输入法键盘的显示区域。

DisplayArea 有3种类别，用于确保所包含的窗口有正确的Z轴顺序。其中，ImeContainer 是 ABOVE_TASKS，包含壁纸的 Display 是 BELOW_TASKS。

enum Type {
    // 只能包含在应用窗口层级/TASK之上的WindowToken/DisplayArea
    ABOVE_TASKS,
    // 只能包含在应用窗口层级/TASK之下的WindowToken/DisplayArea
    BELOW_TASKS,
    // 可以包含任何WindowToken/DisplayArea
    ANY;
}

Activity堆栈 Task 和 TaskFragment

TaskFragment 可以包含 ActivityRecord，也可以嵌套。用于管理 Activity 生命周期和可见性。

Task 维护一组相同亲和度的 Activity，可以用于显示最近任务，也可以嵌套。

Root Task 指父窗口不是其它 Task；Leaf Task 指子窗口不是其它 Task。

WindowToken, ActivityRecord, WallpaperWindowToken

ActivityRecord, 应用窗口的令牌； WallpaperWindowToken，壁纸窗口的令牌； WindowToken，其它窗口的令牌；

其成员 windowType 是其子容器窗口的 windowType；

WindowState

表示一个窗口， mBaseLayer，代表窗口Z轴，如果是子窗口类型，这个值是其父窗口的layer mSubLayer，子窗口类型的Z轴