Activity窗口机制源码解析下（8.0）
这个小节我们接着ActivityThread 类中的handleLaunchActivity方法继续分析，接下来就到了3 处的handleResumeActivity方法，我们跟进去看下（为方便分析，代码有所删减）：
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
//1.完成 Activity onResume生命周期函数回调
r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);
if (r != null) {
//获取到当前activity对象
final Activity a = r.activity;
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
//获取到当前activity对应的phoneWindow对象，并赋值给r.window
r.window = r.activity.getWindow();
//获取到当前activity对应的decorview对象
View decor = r.window.getDecorView();
//将decorview暂时设置为不可见，注：decorview本质为FrameLayout
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
//获得ViewManager实例，实质为WindowManagerImpl对象
ViewManager wm = a.getWindowManager();
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
l.softInputMode |= forwardBit;
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
//2.调用WindowManagerImpl对象的addView方法，将decorview与Window进行绑定，底层通过IPC机制
wm.addView(decor, l);
} else {
// The activity will get a callback for this {@link LayoutParams} change
// earlier. However, at that time the decor will not be set (this is set
// in this method), so no action will be taken. This call ensures the
// callback occurs with the decor set.
a.onWindowAttributesChanged(l);
}
}
} else if (!willBeVisible) {
if (localLOGV) Slog.v(
TAG, "Launch " + r + " mStartedActivity set");
r.hideForNow = true;
}
if (!r.activity.mFinished && willBeVisible
&& r.activity.mDecor != null && !r.hideForNow) {
if (r.activity.mVisibleFromClient) {
//3.将decorview设置为可见
r.activity.makeVisible();
}
}
...
}
}
上述代码中重要的部分已经做了标注，1 处 performResumeActivity方法，我们在分析Activity启动流程的时候有讲过，该方法中完成了 Activity onResume生命周期函数的回调，在这里就不赘述了。我们看下 2 处 wm.addView方法，wm实质为WindowManagerImpl对象，所以就来到了WindowManagerImpl的addView方法，我们跟进去看下：
#WindowManagerImpl
@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
applyDefaultToken(params);
mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}
可以看到，WindowManagerImpl的addView方法直接调用了mGlobal.addView方法。mGlobal是什么呢？我们看下它的定义：
public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
可以看到mGlobal实质为WindowManagerGlobal实例对象，同时我们也看到mGlobal是通过单例的模式来进行获取的。我们跟进去WindowManagerGlobal的addView方法去看下：
#WindowManagerGlobal
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
synchronized (mLock) {
//1.调用到findViewLocked方法，判断当前decorview是否已经被添加过
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.
}
//2.创建ViewRootImpl对象
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 {
//3.调用 ViewRootImpl 对象的 setView方法
root.setView(view, wparams, panelParentView);
} catch (RuntimeException e) {
// BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
if (index >= 0) {
removeViewLocked(index, true);
}
throw e;
}
}
}
注意在该方法中参数 view 为当前decorview对象，parentWindow 为当前 phonewindow 对象，具体细节赋值操作，在这里就不展开分析了，有兴趣的可以跟进源码看下。在分析 1 处findViewLocked方法之前，我们先来看下 WindowManagerGlobal中几个比较重要的成员变量：
//1.
private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
//2.
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
//3.
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams =
new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
//4.
private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();
我们刚才也看到，WindowManagerGlobal对象是通过单例的方式来获取的，所以我们的应用程序中只存在一个WindowManagerGlobal单例对象。在上面的声明中，mViews存储的是所有Window所对应的View，mRoots存储的是所有ViewRootImpl实例对象，mParams存储的是所有Window所对应的布局参数，而mDyingViews中存储的是将要被删除的view对象。
好了，我们接着之前的分析，首先我们看下 1 处的 findViewLocked方法，注意 1 处调用findViewLocked方法所传的第二个参数为false：
private int findViewLocked(View view, boolean required) {
final int index = mViews.indexOf(view);
if (required && index < 0) {
throw new IllegalArgumentException("View=" + view + " not attached to window manager");
}
return index;
}
我们上面提到，mViews中存储的是所有phonewindow所对应的view对象，可以看到方法中调用到mViews.indexOf方法，用来判断当前decorview是否已经被添加过，由于我们传入的required参数值为false，所以findViewLocked接着直接将index返回掉，如果index的值大于等于0，就说明当前decorview已经被添加过，如果index的值为-1就说明当前decorview未被添加过。我们回到addView方法中可以看到，后续操作对index的值进行了判断，当index的值大于等于0时，表明当前decorview已经被添加过，接着进一步调用mDyingViews.contains(view)方法，如果该方法return true的话，会调用mRoots.get(index).doDie();方法，将已经添加的decorview移除掉，否则直接抛出异常。
好了，我们接着看下 2 处创建ViewRootImpl对象，在这里你可能会说，一个对象的创建有什么好看的，不就是一个 new 关键字吗，其实在这里不然，里面暗藏玄机，我们跟进去看下ViewRootImpl对象的构造方法就知道了：
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
//重点！！！
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
...
}
可以看到mWindowSession就是在构造方法中进行赋值的，我们先看下mWindowSession的类型：
final IWindowSession mWindowSession;
有没有似曾相识的感觉，对的，IWindowSession就是AIDL类型的接口，decorview被WindowManager正式添加到Window中底层是通过IPC机制来实现的，其中客户端进程对应的就是mWindowSession，而SystemServer进程中对应的Binder实现就是Session类。
好了，我们看到mWindowSession的赋值是通过调用WindowManagerGlobal.getWindowSession();方法来实现的，我们跟进去看下：
public static IWindowSession getWindowSession() {
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowSession == null) {
try {
InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
//1.
IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
//2.
sWindowSession = windowManager.openSession(
new IWindowSessionCallback.Stub() {
@Override
public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
}
},
imm.getClient(), imm.getInputContext());
} catch (RemoteException e) {
throw e.rethrowFromSystemServer();
}
}
return sWindowSession;
}
}
方法中首先调用到getWindowManagerService方法，获取到IWindowManager对象，等等，IWindowManager？该不会也是一个AIDL接口吧？对的，没毛病，其实IWindowManager在这里代表Binder连接池对应的AIDL接口，SystemServer进程中对应的Binder实现类为 WindowManagerService 。我们可以看到 2 处通过调用windowManager.openSession方法来获取到sWindowSession实例对象，其实windowManager.openSession方法就涉及到了IPC操作，远程调用到WindowManagerService的openSession方法。我们先分析下 1 处IWindowManager对象的获取，可以看到它是通过调用getWindowManagerService方法来实现的，我们自然是跟进去看下：
public static IWindowManager getWindowManagerService() {
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowManagerService == null) {
sWindowManagerService = IWindowManager.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService("window"));
try {
if (sWindowManagerService != null) {
ValueAnimator.setDurationScale(
sWindowManagerService.getCurrentAnimatorScale());
}
} catch (RemoteException e) {
throw e.rethrowFromSystemServer();
}
}
return sWindowManagerService;
}
}
实际上在这里调用getWindowManagerService方法，sWindowManagerService已经进行过赋值操作了，方法中会直接返回sWindowManagerService。在这里你可能会疑惑，sWindowManagerService的赋值操作是什么时候进行的呢？我们就来揭开神秘的面纱，上个小节的handleLaunchActivity少年你可还记得？好，那handleLaunchActivity方法中 1 处的调用代码 WindowManagerGlobal.initialize(); 你可还记得？sWindowManagerService的赋值操作就是这行代码进行操作的，怎么你不信，我们回到WindowManagerGlobal.initialize()方法中去看下：
public static void initialize() {
getWindowManagerService();
}
可以看到 initialize 方法中直接调用到getWindowManagerService方法，对 sWindowManagerService 完成了赋值操作，有没有豁然开朗柳暗花明的感觉哈哈。
好了我们接着回到getWindowSession 方法的 2 处，刚我们提到过， 2 处windowManager.openSession方法实际上远程调用到WindowManagerService的openSession方法，我们跟进去看下：
#WindowManagerService
@Override
public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback, IInputMethodClient client,
IInputContext inputContext) {
if (client == null) throw new IllegalArgumentException("null client");
if (inputContext == null) throw new IllegalArgumentException("null inputContext");
Session session = new Session(this, callback, client, inputContext);
return session;
}
可以看到WindowManagerService的openSession方法中直接 new 了一个Session对象，然后 return掉。根据我们的分析，Session为IWindowSession
AIDL接口在SystemServer进程中对应的Binder实现类，到底是不是这样子呢，我们看下Session类的定义：
public class Session extends IWindowSession.Stub
implements IBinder.DeathRecipient {
果然如此哈哈。
好了，ViewRootImpl对象的创建操作，这里我们就分析完毕了，总结一句话就是ViewRootImpl对象创建的时候，在它的构造方法中获取到了IWindowSession 实例对象，为后续decorview被WindowManager正式添加到Window中这一IPC操作做准备。我们接着往下看，3 处调用到 ViewRootImpl 对象的 setView 方法，我们跟进去看下，方法中的代码量有点大，我做了删减操作：
#ViewRootImpl
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
//1.重点，view测量绘制操作的源头就是这里
requestLayout();
try {
mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
collectViewAttributes();
//2.远程调用到 SystemServer进程中 Session类 的addToDisplay方法，完成decorview被WindowManager正式添加到Window操作
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
} catch (RemoteException e) {
mAdded = false;
mView = null;
mAttachInfo.mRootView = null;
mInputChannel = null;
mFallbackEventHandler.setView(null);
unscheduleTraversals();
setAccessibilityFocus(null, null);
throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
}
...
}
}
首先我们先看下 1 处的requestLayout方法，代码中标注了该方法就是view测量绘制的源头。你也许会说，view的测量绘制不是由ViewRootImpl类的 performTraversals 方法开始的吗？不知道你有没有想过 performTraversals 方法是怎么被调用的呢？其实就是由 requestLayout 方法调用到的，不信我们跟进去代码看下：
#ViewRootImpl
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
可以看到 requestLayout 方法中首先调用到 checkThread方法，根据方法名字我们就可以猜到，这个方法是用来检验当前线程是否为UI线程，我们跟进去看下：
void checkThread() {
if (mThread != Thread.currentThread()) {
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
}
}
果然如我们所料，相信方法中的异常大家在刚刚学习Android知识的时候肯定遇到过，当我们在工作线程中进行更新UI操作时，就会抛出该异常。其实我们在对控件进行UI操作时，底层都会调用到requestLayout方法，重新进行测量绘制操作。好了，我们回到requestLayout方法接着往下看，可以看到方法中调用到scheduleTraversals方法，跟进去看下：
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
//重点
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
if (!mUnbufferedInputDispatch) {
scheduleConsumeBatchedInput();
}
notifyRendererOfFramePending();
pokeDrawLockIfNeeded();
}
}
scheduleTraversals方法中调用到 mChoreographer.postCallback方法，关于mChoreographer定义以及postCallback的细节由于篇幅原因这里就不深入分析了，有兴趣的可以翻阅源码看下，postCallback方法中传入的第二个参数 mTraversalRunnable 实质为 Runnable对象，我们看下它的定义：
final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();
final class TraversalRunnable implements Runnable {
所谓的异步绘制操作就是从这里开始的，还等什么，接下来肯定是看下 TraversalRunnable 的 run 方法啦：
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
run方法中直接调用了doTraversal 方法，我们接着跟：
#ViewRootImpl
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
if (mProfile) {
Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
}
//重点！！！
performTraversals();
if (mProfile) {
Debug.stopMethodTracing();
mProfile = false;
}
}
}
在 doTraversal 方法中我们终于找到了 performTraversals 方法的调用。performTraversals方法中是如何进行测量绘制操作的，在这里就不展开分析了，后续笔者会专门开一小节来进行分析。
好了好了，我们回到 ViewRootImpl 的 setView 方法中接着往下看，requestLayout方法调用完毕后就来到 2 处，mWindowSession.addToDisplay方法通过IPC机制远程调用到 SystemServer进程中 Session类 的addToDisplay方法，我们跟进去看下：
#Session
@Override
public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets, Rect outStableInsets,
Rect outOutsets, InputChannel outInputChannel) {
return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId,
outContentInsets, outStableInsets, outOutsets, outInputChannel);
}
可以看到，Session 类的 addToDisplay 方法直接调用到 mService.addWindow 方法，我们看下 mService 的定义：
final WindowManagerService mService;
mService其实就是 WindowManagerService 实例对象，所以说 Window的添加操作最终还是通过 WindowManagerService 的addWindow方法来实现的。后续代码我们就不再分析了。
Window添加完毕后，最后我们回到 handleResumeActivity 方法的 3 处，调用到 r.activity.makeVisible();方法，将decorview设置为可见，我们跟进去Activity的makeVisible方法看下：
#Activity
void makeVisible() {
if (!mWindowAdded) {
ViewManager wm = getWindowManager();
wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
mWindowAdded = true;
}
//重点
mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
}
很简单，Activity的 makeVisible方法中直接将 mDecor设置为VISIBLE，这样我们就能看到Activity 界面了。
到这里，Activity窗口机制源码解析这一部分就告一段落了，欢迎大家一起交流。
