關(guān)于Window的問題有哪些

如果你遇到這些問題

• Window是什么？和View的關(guān)系？
• WindowManager是什么？和WMS的關(guān)系？
• 怎么添加一個Window？
• Window怎樣可以顯示到鎖屏界面
• Window三種類型都存在的情況下，顯示層級是怎樣。
• Window就是指PhoneWindow嗎？
• PhoneWindow什么時候被創(chuàng)建的？
• 要實現(xiàn)可以拖動的View該怎么做？
• Window的添加、刪除和更新過程。
• Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的關(guān)系？
• Window中的token是什么，有什么用？
• Application中可以直接彈出Dialog嗎？
• 關(guān)于事件分發(fā)，事件到底是先到DecorView還是先到Window的？ 

Window是什么

窗口。你可以理解為手機上的整個畫面，所有的視圖都是通過Window呈現(xiàn)的，比如Activity、dialog都是附加在Window上的。Window類的唯一實現(xiàn)是PhoneWindow，這個名字就更加好記了吧，手機窗口唄。

那Window到底在哪里呢？我們看到的View是Window嗎？是也不是。

• 如果說的只是Window概念的話，那可以說是的，View就是Window的存在形式，Window管理著View。

• 如果說是Window類的話，那確實不是View，唯一實現(xiàn)類PhoneWindow管理著當(dāng)前界面上的View，包括根布局——DecorView，和其他子view的添加刪除等等。

不知道你暈沒有，我總結(jié)下，Window是個概念性的東西，你看不到他，如果你能感知它的存在，那么就是通過View，所以View是Window的存在形式，有了View，你才感知到View外層有一個皇帝的新衣——window。 

WindowManager是什么？和WMS的關(guān)系？

WindowManager就是用來管理Window的，實現(xiàn)類為WindowManagerImpl，實際工作會委托給WindowManagerGlobal類中完成。

而具體的Window操作，WM會通過Binder告訴WMS，WMS做最后的真正操作Window的工作，會為這個Window分配Surface，并繪制到屏幕上。 

怎么添加一個Window？

    var windowParams: WindowManager.LayoutParams = WindowManager.LayoutParams()
    windowParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
    windowParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG
    var btn = Button(this)
    windowManager.addView(btn, windowParams) 

簡單貼了下代碼，加了一個Button。

有的朋友可能會疑惑了，這明明是個Button，是個View啊，咋成了Window？

剛才說過了，View是Window的表現(xiàn)形式，在實際實現(xiàn)中，添加window其實就是添加了一個你看不到的window，并且里面有View才能讓你感覺得到這個是一個Window。

所以通過windowManager添加的View其實就是添加Window的過程。

這其中還有兩個比較重要的屬性：flags和type，下面會依次說到。 

Window怎樣可以顯示到鎖屏界面

Window的flag可以控制Window的顯示特性，也就是該怎么顯示、touch事件處理、與設(shè)備的關(guān)系、等等。所以這里問的鎖屏界面顯示也是其中的一種Flag。

// Window不需要獲取焦點，也不接受各種輸入事件。
public static final int FLAG_NOT_FOCUSABLE = 0x00000008;

// @deprecated Use {@link android.R.attr#showWhenLocked} or
// {@link android.app.Activity#setShowWhenLocked(boolean)} instead to prevent an
// unintentional double life-cycle event.


// 窗口可以在鎖屏的 Window 之上顯示
public static final int FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED = 0x00080000;  
  

Window三種類型都存在的情況下，顯示層級是怎樣。

Type表示W(wǎng)indow的類型，一共三種：

• 應(yīng)用Window。對應(yīng)著一個Activity，Window層級為1~99，在視圖最下層。
• 子Window。不能單獨存在，需要附屬在特定的父Window之中(如Dialog就是子Window)，Window層級為1000~1999。
• 系統(tǒng)Window。需要聲明權(quán)限才能創(chuàng)建的Window，比如Toast和系統(tǒng)狀態(tài)欄，Window層級為2000-2999，處在視圖最上層。

可以看到，區(qū)別就是有個Window層級（z-ordered），層級高的能覆蓋住層級低的，離用戶更近。

Window就是指PhoneWindow嗎？

如果有人問我這個問題，我肯定心里要大大的疑惑了????。

可不就是PhoneWindow嗎？都唯一實現(xiàn)類了，凈問些奇怪問題。

但是面試的時候遇到這種問題總要答??？這時候就要扯出Window的概念了。

• 如果指的Window類，那么PhoneWindow作為唯一實現(xiàn)類，一般指的就是PhoneWindow。

• 如果指的Window這個概念，那肯定不是指PhoneWindow，而是存在于界面上真實的View。當(dāng)然也不是所有的View都是Window，而是通過WindowManager添加到屏幕的view才是Window，所以PopupWindow是Window，上述問題中添加的單個View也是Window。 

PhoneWindow什么時候被創(chuàng)建的？

熟悉Activity啟動流程的朋友應(yīng)該知道，啟動過程會執(zhí)行到ActivityThread的handleLaunchActivity方法，這里初始化了WindowManagerGlobal，也就是WindowManager實際操作Window的類，待會會看到：

 public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,
                                         PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) {
        //...
        WindowManagerGlobal.initialize();
        //...
        final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
        //...
        return a;
    } 

然后會執(zhí)行到performLaunchActivity中創(chuàng)建Activity，并調(diào)用attach方法進行一些數(shù)據(jù)的初始化(偽代碼)：

    final void attach() {
        //初始化PhoneWindow
        mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
        mWindow.setWindowControllerCallback(mWindowControllerCallback);
        mWindow.setCallback(this);

        //和WindowManager關(guān)聯(lián)
        mWindow.setWindowManager(
                (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
                mToken, mComponent.flattenToString(),
                (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);

        mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
} 

可以看到，在Activity的attach方法中，創(chuàng)建了PhoneWindow，并且設(shè)置了callback，windowManager。

這里的callback待會會說到，跟事件分發(fā)有關(guān)系，可以說是當(dāng)前Activity和PhoneWindow建立聯(lián)系。

要實現(xiàn)可以拖動的View該怎么做？

還是接著剛才的btn例子，如果要修改btn的位置，使用updateViewLayout即可，然后在ontouch方法中傳入移動的坐標(biāo)即可。

        btn.setOnTouchListener { v, event ->
            val index = event.findPointerIndex(0)
            when (event.action) {
                ACTION_MOVE -> {
                    windowParams.x = event.getRawX(index).toInt()
                    windowParams.y = event.getRawY(index).toInt()
                    windowManager.updateViewLayout(btn, windowParams)
                }
                else -> {
                }
            }
            false

        }  
  

Window的添加、刪除和更新過程。

Window的操作都是通過WindowManager來完成的，而WindowManager是一個接口，他的實現(xiàn)類是WindowManagerImpl，并且全部交給WindowManagerGlobal來處理。下面具體說下addView，updateViewLayout，和removeView。

1）addView

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

        if (parentWindow != null) {
            parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
        }
            
            ViewRootImpl root;
            View panelParentView = null;

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

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

            try {
                root.setView(view, wparams, panelParentView);
            } 
        }
    } 

• 這里可以看到，創(chuàng)建了一個ViewRootImpl實例，這樣就說明了每個Window都對應(yīng)著一個ViewRootImpl。
• 然后通過add方法修改了     WindowManagerGlobal中的一些參數(shù)，比如mViews—存儲了所有Window所對應(yīng)的View，mRoots——所有Window所對應(yīng)的ViewRootImpl，mParams—所有Window對應(yīng)的布局參數(shù)。
• 最后調(diào)用了ViewRootImpl的setView方法,繼續(xù)看看。

final IWindowSession mWindowSession;

mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();

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

    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow,);
}
 

setView方法主要完成了兩件事，一是通過requestLayout方法完成異步刷新界面的請求，進行完整的view繪制流程。其次，會通過IWindowSession進行一次IPC調(diào)用，交給到WMS來實現(xiàn)Window的添加。

其中mWindowSession是一個Binder對象，相當(dāng)于在客戶端的代理類，對應(yīng)的服務(wù)端的實現(xiàn)為Session，而Session就是運行在SystemServer進程中，具體就是處于WMS服務(wù)中，最終就會調(diào)用到這個Session的addToDisplay方法，從方法名就可以猜到這個方法就是具體添加Window到屏幕的邏輯，具體就不分析了，下次說到屏幕繪制的時候再細(xì)談。

2）updateViewLayout

 public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
//...
        final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;

        view.setLayoutParams(wparams);

        synchronized (mLock) {
            int index = findViewLocked(view, true);
            ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
            mParams.remove(index);
            mParams.add(index, wparams);
            root.setLayoutParams(wparams, false);
        }
    } 

這里更新了WindowManager.LayoutParams和ViewRootImpl.LayoutParams，然后在ViewRootImpl內(nèi)部同樣會重新對View進行繪制，最后通過IPC通信，調(diào)用到WMS的relayoutWindow完成更新。 

3）removeView

public void removeView(View view, boolean immediate) {
        if (view == null) {
            throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
        }

        synchronized (mLock) {
            int index = findViewLocked(view, true);
            View curView = mRoots.get(index).getView();
            removeViewLocked(index, immediate);
            if (curView == view) {
                return;
            }

            throw new IllegalStateException("Calling with view " + view
                    + " but the ViewAncestor is attached to " + curView);
        }
    }
    
    
    private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) {
        ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
        View view = root.getView();

        if (view != null) {
            InputMethodManager imm = view.getContext().getSystemService(InputMethodManager.class);
            if (imm != null) {
                imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken());
            }
        }
        boolean deferred = root.die(immediate);
        if (view != null) {
            view.assignParent(null);
            if (deferred) {
                mDyingViews.add(view);
            }
        }
    }     

該方法中，通過view找到mRoots中的對應(yīng)索引，然后同樣走到ViewRootImpl中進行View刪除工作，通過die方法，最終走到dispatchDetachedFromWindow()方法中，主要做了以下幾件事：

• 回調(diào)onDetachedFromeWindow。
• 垃圾回收相關(guān)操作；
• 通過Session的remove()在WMS中刪除Window；
• 通過Choreographer移除監(jiān)聽器 

Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的關(guān)系？

看完上面的流程，我們再來理理這四個小伙伴之間的關(guān)系：

• PhoneWindow 其實是 Window 的唯一子類，是     Activity 和 View 交互系統(tǒng)的中間層，用來管理View的，并且在Window創(chuàng)建（添加）的時候就新建了ViewRootImpl實例。
• DecorView 是整個 View 層級的最頂層，     ViewRootImpl是DecorView 的parent，但是他并不是一個真正的 View，只是繼承了ViewParent接口，用來掌管View的各種事件，包括requestLayout、invalidate、dispatchInputEvent 等等。

 

Window中的token是什么，有什么用？

token？又是個啥呢？剛才window操作過程中也沒出現(xiàn)啊。

token其實大家應(yīng)該工作中會發(fā)現(xiàn)一點蹤跡，比如application的上下文去創(chuàng)建dialog的時候，就會報錯：

unable to add window --token null 

所以這個token跟window操作是有關(guān)系的，翻到剛才的addview方法中，還有個細(xì)節(jié)我們沒說到，就是adjustLayoutParamsForSubWindow方法。

//Window.java
    void adjustLayoutParamsForSubWindow(WindowManager.LayoutParams wp) {
        if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW &&
                wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) {
            //子Window
            if (wp.token == null) {
                View decor = peekDecorView();
                if (decor != null) {
                    wp.token = decor.getWindowToken();
                }
            }
        } else if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SYSTEM_WINDOW &&
                wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SYSTEM_WINDOW) {
            //系統(tǒng)Window
        } else {
            //應(yīng)用Window
            if (wp.token == null) {
                wp.token = mContainer == null ? mAppToken : mContainer.mAppToken;
            }
            
        }
    } 

上述代碼分別代表了三個Window的類型：

• 子Window。需要從decorview中拿到token。
• 系統(tǒng)Window。不需要token。
• 應(yīng)用Window。直接拿mAppToken，mAppToken是在setWindowManager方法中傳進來的，也就是新建Window的時候就帶進來了token。

然后在WMS中的addWindow方法會驗證這個token，下次說到WMS的時候再看看。

所以這個token就是用來驗證是否能夠添加Window，可以理解為權(quán)限驗證，其實也就是為了防止開發(fā)者亂用context創(chuàng)建window。

擁有token的context（比如Activity）就可以操作Window。沒有token的上下文（比如Application）就不允許直接添加Window到屏幕（除了系統(tǒng)Window）。 

Application中可以直接彈出Dialog嗎？

這個問題其實跟上述問題相關(guān)：

• 如果直接使用     Application的上下文是不能創(chuàng)建Window的，而Dialog的Window等級屬于子Window，必須依附與其他的父Window，所以必須傳入Activity這種有window的上下文。
• 那有沒有其他辦法可以在     Application中彈出dialog呢？有，改成系統(tǒng)級Window：

//檢查權(quán)限
if (!Settings.canDrawOverlays(this)) {
    val intent = Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION)
    intent.data = Uri.parse("package:$packageName")
    startActivityForResult(intent, 0)
}

dialog.window.setType(WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG)

<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/> 

• 另外還有一種辦法，在Application類中，可以通過     registerActivityLifecycleCallbacks監(jiān)聽Activity生命周期，不過這種辦法也是傳入了Activity的context，只不過在Application類中完成這個工作。 

關(guān)于事件分發(fā)，事件到底是先到DecorView還是先到Window的？

經(jīng)過上述一系列問題，是不是對Window印象又深了點呢？最后再看一個問題，這個是wanandroid論壇上看到的，

這里的window可以理解為PhoneWindow，其實這道題就是問事件分發(fā)在Activity、DecorView、PhoneWindow中的順序。

當(dāng)屏幕被觸摸，首先會通過硬件產(chǎn)生觸摸事件傳入內(nèi)核，然后走到FrameWork層（具體流程感興趣的可以看看參考鏈接），最后經(jīng)過一系列事件處理到達ViewRootImpl的processPointerEvent方法，接下來就是我們要分析的內(nèi)容了：

//ViewRootImpl.java
 private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) {
            final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent;
            ...
            //mView分發(fā)Touch事件，mView就是DecorView
            boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event);
            ...
        }

//DecorView.java
    public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {
        if (event.isTouchEvent()) {
            //分發(fā)Touch事件
            return dispatchTouchEvent(event);
        } else {
            return dispatchGenericMotionEvent(event);
        }
    }

    @Override
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        //cb其實就是對應(yīng)的Activity
        final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
        return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0
                ? cb.dispatchTouchEvent(ev) : super.dispatchTouchEvent(ev);
    }


//Activity.java
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            onUserInteraction();
        }
        if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
            return true;
        }
        return onTouchEvent(ev);
    }

//PhoneWindow.java
    @Override
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);
    }

//DecorView.java
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        return super.dispatchTouchEvent(event);
    }    

 

事件的分發(fā)流程就比較清楚了：

ViewRootImpl——>DecorView——>Activity——>PhoneWindow——>DecorView——>ViewGroup

（這其中就用到了getCallback參數(shù)，也就是之前addView中傳入的callback，也就是Activity本身）

但是這個流程確實有些奇怪，為什么繞來繞去的呢，光DecorView就走了兩遍。

參考鏈接中的說法我還是比較認(rèn)同的，主要原因就是解耦。

• ViewRootImpl并不知道有Activity這種東西存在，它只是持有了DecorView。所以先傳給了DecorView，而DecorView知道有AC，所以傳給了AC。
• Activity也不知道有DecorView，它只是持有PhoneWindow，所以這么一段調(diào)用鏈就形成了。