Android-Window、WindowManager和WMS
2020-09-27 本文已影响0人
有腹肌的豌豆Z
1. Window体系
Window体系说白了就是要在页面是显示的View，这个体系中包含多个类来共同完成view的显示其中包括Activity、Window、PhoneWindow、DecorView。
Activity
- 这个概念在我们一开始学Android的时候就理解为：一个Activity就是一个可视化的页面。
- 因为它的setContentView()方法加载一个一个布局，这个布局也就跟我们看到的页面一样，所以可以说一个Activity就是一个页面。
- 然后我们深入setContentView()方法查看发现是调用了getWindow的setContentView方法，我们再来说一下Window。
Window
- 查看Window源码发现Window是一个抽象类，他具体是实现类是PhoneWindow。
- 所以上述 getWindow().setContentView(layoutResID);方法中getWindow返回的就是PhoneWindow，也就是调用了PhoneWindow的setContentView()方法。
- Window用来控制视图，每一个视图都有一个Window，Activity，dialog，Toast都有一个对应的Window对象，没有Window的Activity就相当于Service
- Window是抽象的概念，每一个Window都对应着一个View和ViewRootImpl，所以一般我们讨论的Window都是根View，比如Activity的根view，Window通过ViewRootImpl来和View建立联系
- 每一个Window都需要指定一个Type,用于表示Window的种类，（应用Window，子Window和系统Window），Activity对应的窗口是应用窗口；PopupWindow，ContextMenu，OptionMenu是常用的子窗口；像Toast和系统警告提示框（如ANR）就是系窗口
PhoneWindow
- 每一个Activity都包含一个Window对象(dialog，toast 等也是新添加的window对象)，而Window是一个抽象类，具体实现是PhoneWindow。在Activity中的setContentView实际上是调用PhoneWindow的setContentView方法。并且PhoneWindow中包含着成员变量DecorView。
- 在PhoneWindow的构造方法中我们发现PhoneWindow获取了它的内部类DecorView。
- 到这里我们就可以知道PhoneWindow调用setContentView()方法将布局文件渲染在mContentParent这个viewGroup上了。
- return contentParent; 说白了mContentParent 其实就是 DecorView的 android:id="@android:id/content"。 就是那个FragmeLayout 容器。
DecorView
- 作为顶级View,DecorView一般情况下它内部会包含一个竖直方向的LinearLayout，上面的标题栏(titleBar)，下面是内容栏。通常我们在Activity中通过setContentView所设置的布局文件就是被加载到id为android.R.id.content的内容栏里(FrameLayout)。
- PhoneWindow的内部类，setContentView()方法最终完成的是将布局文件渲染到DecorView的content布局文件中
WindowManager体系
WindowManager体系的作用也就是管理Window最终管理的也就是渲染的View，主要有一下类或接口
ViewManager、 WindowManager、WindowManagerImpl、WindowManagerGlobal、 ViewRootImpl、WindowManagerService
ViewManager
- ViewManager是一个接口，它内部只有三个方法。添加、修改、删除。
public interface ViewManager{
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void removeView(View view);
}
WindowManager
- 一个用来管理Window，添加，修改，删除的接口
- 我们可以看到，WindowManager用来管理Window的接口都是针对它的根View进行操作的，说明根View才是Window存在的体现。
- WindowManager也是一个接口它继承自ViewManager，它具体的实现是由WindowManagerImpl完成的。
WindowManagerImpl
- WindowManagerImpl继承自(实现)WindowManager，重写了ViewManager的增删改方法，但是具体是委托给WindowManagerGlobal完成的。
WindowManagerGlobal
- WindowManagerGlobal具体的增删改都是有它来完成的，以addView为例，将view，LayoutParams 作为参数传入到addView方法中。
- 创建ViewRootImpl，并将view，ViewRootImpl，LayoutParams 添加到WindowManagerGlobal的List中。
ViewRootImpl
- 调用 root.setView(view, wparams, panelParentView); 这个方法主要做了两件事1、调用measure，layout，draw更新页面2、通知WindowManagerService进行Window的添加。
WindowManagerImpl#addView()-->WindowManagerGlobal#addView()
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
if (mView == null) {
mView = view;
...
//渲染UI
requestLayout();
...
try {
...
//AIDL通知WindowManagerService
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
}
mAttachInfo.mRootView = view;
}
}
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
if (!mUnbufferedInputDispatch) {
scheduleConsumeBatchedInput();
}
notifyRendererOfFramePending();
pokeDrawLockIfNeeded();
}
}
scheduleTraversals()中会通过handler去异步调用mTraversalRunnable接口。
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
也就是调用doTraversal方法
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
if (mProfile) {
Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
}
performTraversals();//最终会调用performTraversals
if (mProfile) {
Debug.stopMethodTracing();
mProfile = false;
}
}
}
完成view的测量、布局、和 渲染
private void performTraversals() {
......
//测量View的宽高
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
//布置View的位置
performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
//监听事件
if (triggerGlobalLayoutListener) {
mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = false;
//触发OnGlobalLayoutListener的onGlobalLayout()函数
mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnGlobalLayout();
}
......
//渲染View
performDraw();
}
......
}
WindowManagerService
- 位于SystemServer进程的服务，用来管理窗口的创建、更新和删除，显示顺序等，是WindowManager这个管理接口的真正的实现类。
调用逻辑
- 创建Activity、
ActivityThread#handleLaunchActivity()#performLaunchActivity()
在这里调用了创建的Activity的attach()方法。
2.在Activity的attach()方法里面创建了 window 并且关联
....
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
....
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
if (mParent != null) {
mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
}
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
....
3.Activity.onCreate()
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
这里的getWindow()获取到的是PhoneWindow。
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
mContentParent.removeAllViews();
}
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
getContext());
transitionTo(newScene);
} else {
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
mContentParent.requestApplyInsets();
final Callback cb = getCallback();
if (cb != null && !isDestroyed()) {
cb.onContentChanged();
}
mContentParentExplicitlySet = true;
}
上面进过一系列的操作 ，到这里我们就可以知道PhoneWindow调用setContentView()方法将布局文件渲染在mContentParent这个viewGroup上了
然后我们在找mContentParent是什么东西，源码第一句就判断mContentParent为空的估走了个installDecor()方法，我们判断这个方法因该是创建这个installDecor吧。
private void installDecor() {
mForceDecorInstall = false;
if (mDecor == null) {
mDecor = generateDecor(-1);
mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
mDecor.setIsRootNamespace(true);
if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
}
} else {
mDecor.setWindow(this);
}
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
.....
}
可以看到installDecor方法再次判断mContentParent是否为空，然后调用了 mContentParent = generateLayout(mDecor);
此方法不难看出，接收一个DecorView返回的这个名为mContentParent的ViewGroup ，ok继续
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
// Apply data from current theme.
TypedArray a = getWindowStyle();
if (false) {
System.out.println("From style:");
String s = "Attrs:";
for (int i = 0; i < R.styleable.Window.length; i++) {
s = s + " " + Integer.toHexString(R.styleable.Window[i]) + "="
+ a.getString(i);
}
System.out.println(s);
}
.....
mDecor.startChanging();
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);//ID_ANDROID_CONTENT =
//com.android.internal.R.id.content;
if (contentParent == null) {
throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
}
........
return contentParent;
}
generateLayout() 这个方法源码贼多，但是我们大略可以猜到它是干嘛的，其实就是创建一个ViewGroup嘛，找return方法就完了。
return contentParent; 说白了mContentParent 其实就是 DecorView的 android:id="@android:id/content"。
这个时候mContentParent不等于空了，然后 mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); 也就把这个布局渲染给了 DecorView的 android:id="@android:id/content"
返回DecorView
protected DecorView generateDecor(int featureId) {
// System process doesn't have application context and in that case we need to directly use
// the context we have. Otherwise we want the application context, so we don't cling to the
// activity.
Context context;
if (mUseDecorContext) {
Context applicationContext = getContext().getApplicationContext();
if (applicationContext == null) {
context = getContext();
} else {
context = new DecorContext(applicationContext, getContext());
if (mTheme != -1) {
context.setTheme(mTheme);
}
}
} else {
context = getContext();
}
return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
到这里 XML的数据已经传进来了 ，注意这个时候Activity的生命周期是onCreate(),我们的布局还没有显示出来的。继续跟...
4.DecorView和WindowManager是如何关联起来的
ActivityThread#handleResumeActivity()
@Override
public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,String reason) {
...
final Activity a = r.activity;
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
r.window = r.activity.getWindow();
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager();
...
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l);
} else {
a.onWindowAttributesChanged(l);
}
}
....
}
看上面可以知道 这个时候 将windowmanager和decorview 关联到一起了。
- wm.addView()里面的操作
WindowManagerInpl#addView() 这个里面的view就是decorview
WindowManagerInpl是WindowManager的实现类。
@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
applyDefaultToken(params);
mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}
WindowManagerGlobal#addView() 这个里面的view就是decorview
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {
...
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
synchronized (mLock) {
...
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.
if (index >= 0) {
removeViewLocked(index, true);
}
throw e;
}
}
}
到这里 setContentView(xml) --> decorview --> 与viewrootimpl 关联到一起了。
其实打开一个 Activity，当它的 onCreate---onResume 生命周期都走完后，才将它的 DecoView 与新建的一个 ViewRootImpl 对象绑定起来，同时开始安排一次遍历 View 任务也就是绘制 View 树的操作等待执行，然后将 DecoView 的 parent 设置成 ViewRootImpl 对象。
这也就是为什么在 onCreate---onResume 里获取不到 View 宽高的原因，因为在这个时刻 ViewRootImpl 甚至都还没创建，更不用说是否已经执行过测量操作了。
还可以得到一点信息是，一个 Activity 界面的绘制，其实是在 onResume() 之后才开始的。
