Android Window相关知识点简述

前言：有时候会好奇，打开一个应用你所看到的屏幕上每一个界面时怎么显现出来的。

下面就会在这个问题进行剖析之前，做一些知识储备。

1.在完成这个问题之前需要熟悉一下几个知识点。

• Window

• WindowManager

• WindowManagerService

• DecorView

• PhoneWindow

• RootViewimpl

• ViewManager

当看到这些的时候，会想这些是什么玩意全是什么什么window，下面就会对这些进行阐释。对这些知识点熟悉后，就能很容易的理解android的Activity是怎么显示和加载的了。

2.所分析的源码是基于Android6.0

Window:就如英文所表示的意思，它在Android中表示一个窗口并且它是一个用来装View的抽象概念。它可以提供一些背景，标题等功能。几乎所有的View都是附属在Window上面的(PopWindow就没有所依附的Window，它是直接浮在Window上面的一个容器)。

WindowManager:在Window中有个setWindowManager方法，该方法是为window添加一个window管理器，一个Window对应于一个WindowManager，它继承与ViewManager接口，接口中定义了三个方法add, updateViewLayout, removeView.所以WindowManger想对Window中的View进行操作的话，是必须利用WindowManager的

WindowManagerService：它是由SystemServer孵化出来的一个Service.它继承于IWindowManager.Stub，马上反应出就知道它需要进程间通信的。它通信的主要目标就还是WindowManager。所以它的作用就是对屏幕里面的窗口进行一一管理。

PhoneWindow：它是Window的唯一实现类。它里面包含了一个最顶层的DecorView。大家使用的View都是存在于DecorView下面的。PhoneWindow里面继承了一个Callback接口，该接口里面包含了大量事件处理方法。分析的点击事件，就是对这些方法进行分析的。

RootViewImpl：View的测量，布局，绘制就是在它的performTraversals方法里开始的。

以上只是对一些重要的知识点进行一个简单阐释，下面将会从代码来阅读每个关键点，最后再给出Android是怎么加载并显示一个Activity的。

3.源码阅读

Window:就如英文所表示的意思，它在Android中表示一个窗口并且它是一个用来装View的抽象概念。它可以提供一些背景，标题等功能。几乎所有的View都是附属在Window上面的(PopWindow就没有所依附的Window，它是直接浮在Window上面的一个容器)。

public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName) {
           setWindowManager(wm, appToken, appName, false);
          }

/**

* Set the window manager for use by this Window to, for example,

* display panels.  This is not used for displaying the

* Window itself -- that must be done by the client.

*

* @param wm The window manager for adding new windows.

*/

public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,

boolean hardwareAccelerated) {

mAppToken = appToken;

mAppName = appName;

mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated

|| SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);

if (wm == null) {

wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);

}

mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);

}

虽然有两个setWindowManager 方法来为Window添加WindowManager，但可以直接看后者。这里可以看到WindowManager的是一个实现类是WindowManagerImpl.从这里就可以进入到WindowManager去看看它的代码了。

WindowManager是一个接口继承于ViewManager接口。在ViewManager中有三个方法分别是
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void removeView(View view);
这三个方法就说明了前面为什么说WindowManager是外界对Window访问的接口了，你想操作Window中View就需要通过WindowManager来进行添加，更新好布局参数，移除Window中的View。

WindowManager中LayoutParams对ViewGroup的LayoutParams进行了一个补充给对应的Window添加Type参数表示Window的类型，有三种类型，分别是应用Window，子Window和系统Window，应用类Window对应一个Activity，子Window不能单独存在，它需要附属在特定的父Window之中，比如常见的Dialog就是一个子Window，系统Window是需要声明权限在能创建的Window，比如Toast和系统状态栏这些都是系统Window。
对Type类型的定义截取一段：
/**
* Start of window types that represent normal application windows.
*/
public static final int FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;

/**
  * End of types of application windows.
  */
public static final int LAST_APPLICATION_WINDOW = 99;

这两个说明了应用层Window数值大小是1至99

/**
* Start of types of sub-windows.  The {@link #token} of these windows
* must be set to the window they are attached to.  These types of
* windows are kept next to their attached window in Z-order, and their
* coordinate space is relative to their attached window.
*/
public static final int FIRST_SUB_WINDOW = 1000;
/**
* End of types of sub-windows.
 */
 public static final int LAST_SUB_WINDOW = 1999;

这两个说明了子Window数值大小是1000至1999

/**
* Start of system-specific window types.  These are not normally
* created by applications.
*/
    public static final int FIRST_SYSTEM_WINDOW     = 2000;

/**
  * End of types of system windows.
  */
    public static final int LAST_SYSTEM_WINDOW      = 2999;

这两个说明了系统Window数值大小是 2000至2999

通过Type的设置可以改变Window所处层级，也就指定了View显示的优先级。
WindowManager的实现类是WindowManagerImpl,在它里面主要是去看对View操作的三个方法：add update remove

@Override'
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        android.util.SeempLog.record_vg_layout(383,params);
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
    }
WindowManagerimpl的add方法实际上是调用了WindowManagerGlobal的add方法，方法如下：
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
         Display display, Window parentWindow) {
    if (view == null) {
        throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
    }
    if (display == null) {
        throw new IllegalArgumentException("display must not be null");
    }
    if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
        throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
    }

    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
    if (parentWindow != null) {
        parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
    } else {
        // If there's no parent, then hardware acceleration for this view is
        // set from the application's hardware acceleration setting.
        final Context context = view.getContext();
        if (context != null
                && (context.getApplicationInfo().flags
                        & ApplicationInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0) {
            wparams.flags |= WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED;
        }
    }

    ViewRootImpl root;
    View panelParentView = null;

    synchronized (mLock) {
        // Start watching for system property changes.
        if (mSystemPropertyUpdater == null) {
            mSystemPropertyUpdater = new Runnable() {
                @Override public void run() {
                    synchronized (mLock) {
                        for (int i = mRoots.size() - 1; i >= 0; --i) {
                            mRoots.get(i).loadSystemProperties();
                        }
                    }
                }
            };
            SystemProperties.addChangeCallback(mSystemPropertyUpdater);
        }

        int index = findViewLocked(view, false);
        if (index >= 0) {
            if (mDyingViews.contains(view)) {
                // Don't wait for MSG_DIE to make it's way through root's queue.
                mRoots.get(index).doDie();
            } else {
                throw new IllegalStateException("View " + view
                        + " has already been added to the window manager.");
            }
            // The previous removeView() had not completed executing. Now it has.
        }

        // If this is a panel window, then find the window it is being
        // attached to for future reference.
        if (wparams.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW &&
                wparams.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) {
            final int count = mViews.size();
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                if (mRoots.get(i).mWindow.asBinder() == wparams.token) {
                    panelParentView = mViews.get(i);
                }
            }
        }
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);

        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
    }

    // do this last because it fires off messages to start doing things
    try {
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
    } catch (RuntimeException e) {
        // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
        synchronized (mLock) {
            final int index = findViewLocked(view, false);
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
        }
        throw e;
    }
}

从这个方法中可以提炼出几个关键点，

1.ViewRootImpl 在它里面开始对Window所加载的View进行绘制
2.mView mRoots mParms为数组，它们之间形成一一对应的关系
3.display: 提供有关逻辑显示器大小和密度的信息
对ViewRootImpl放到以后的文章中进行详解，它对于理解自定义View有很大的帮助。

PhoneWindow：大部分View都有它本身所依附的Window，而PhoneWindow是Window的唯一实现类，所以可以直接说大部分View都是依附在PhoneWindow上。
PhoneWinodw中有个关键的DecotView变量。
// This is the top-level view of the window, containing the window decor.
private DecorView mDecor;
从它的注释就可以知道，它是界面显示View中的顶层View，而我们所操作看到和操作的View都是它的子View。DecorView本身是继承于FrameLayout。它内部有两个变量
// View added at runtime to draw under the status bar area
private View mStatusGuard;
// View added at runtime to draw under the navigation bar area
private View mNavigationGuard;
注释说明它们两个在DecorView的顶部和底部的指示栏，中间就由ViewGroup呈现的Content区域。
所以Activit，PhoneWindow，DecorView，View的关系可以用如下图来说明：