Android底层分析（二）——WindowManager

在了解WindowManagerService之前，先来认识一下它的其他伙伴们

¶1. WindowManager概述

android\view\WindowManager.java

WindowManager本身是一个接口，并且继承自ViewManager

ViewManager的内容比较简单，就是三件套

android\view\ViewManager.java

这三个方法分别对应了View的添加、更新和删除

并且这些方法都传入View作为参数，因此Window正是借助于View的形式得以展示

既然WindowManager继承了ViewManager接口，自然也就继承了这些方法，可用于对于View进行操作

android\view\WindowManager.java

除此以外，基于Window的特性，又加入了getDefaultDisplay()和removeViewImmediate()这两个方法

第一个getDefaultDisplay()返回的是WindowManager将创建Window的Display对象

而第二个removeViewImmediate()则是removeView()的一种变体，能够在返回前立即调用给定View的层级的View#onDetachedFromWindow()方法，这不适用于正常的应用销毁流程

¶2. Window概述

Window是一个抽象类，正如注释所写，它唯一的实现类是PhoneWindow

Window主要的职责是作为View的容器，以及定义标准UI的一些基础规范

android\view\Window.java

简要阐述一下Window在何时进行实例化

这里直接来到Activity的代码中，在启动Activity时，会调用到attach()，此时，Window对象进行实例化

android\app\Activity.java

同样在attach()中，下面又调用了setWindowManager()方法，该方法定义在Window中

在WindowManager为空时，会调用Context的getSystemService()方法进行获取，这里传入服务名称Context.WINDOW_SERVICE

android\view\Window.java

该服务的名称就是window

android\content\Context.java

ContextImpl覆写了Context的getSystemService()方法，这里涉及到装饰器模式

android\app\ContextImpl.java

进而，调用SystemServiceRegistry的getSystemService()，SYSTEM_SERVICE_FETCHERS是一个ArrayMap结构，从中获取对应服务的ServiceFetcher

android\app\SystemServiceRegistry.java

ServiceFetcher作为SystemServiceRegistry的内部接口，通过getService()拿取服务，注意这里有缓存创建，CachedServiceFetcher实现了ServiceFetcher接口

继续看下面的代码，如果有对应的服务缓存，直接返回；如果是第一次，会去调用createService()方法

在SystemServiceRegistry类的static{}中注册了对应服务，createService()的抽象方法被覆写，最终作为服务返回的是WindowManagerImpl对象

那么，取出的WindowManagerImpl被转为WindowManager，回到Window.java，下面又转回来

android\view\Window.java

调用createLocalWindowManager()实质上是依据传入的Window对象new了一个WindowManagerImpl对象

android\view\WindowManagerImpl.java

此时，新的WindowManagerImpl对象便持有了原来Window的引用，那么通过Window#getWindowManager()可以获得操作Window的权力，因为这正好获取了Window中的mWindowManager成员，实际的功能还是依赖于WindowManagerImpl

但是，在WindowManagerImpl会发现，其实WindowManagerImpl也是把任务交给了mGlobal来做

mGlobal是WindowManagerGlobal的单例对象（WindowManagerGlobal进程唯一，但是WindowManagerImpl的实例一个进程有可能有多个），这里用到了桥接模式

¶3. 关系图

简要描述下操作Window前都做了些什么

其次，看下一些主要类的层次结构关系，仅标注一些主要的内容

¶4. 属性

Window的属性有很多种，其中最常用到的主要有三种：

Type（类型）
Flag（标志位）
SoftInputMode（软键盘模式）

¶4.1. Window的类型以及显示的次序

Window的主要类型有以下三种：

常规的应用程序窗口
子窗口
系统专用窗口

¶4.1.1. 常规的应用程序窗口

比如说Activity就属于这个范畴

对应的type数值为1~99

¶4.1.2. 子窗口

这种窗口类型无法独立存在，需要依附在其他窗口之上

如PopWindow就属于该范畴

对应的type数值为1000~1999

¶4.1.3. 系统专用窗口

Toast、软键盘、系统错误弹窗等窗口属于该范畴

系统专用窗口的类型还是比较多的，其对应type为2000~2999

¶4.1.4. 窗口显示次序

进程向WMS申请窗口进行显示，WMS为窗口确定显示的次序

正如CSS里面的z-index属性一样，在垂直于屏幕的方向上，Android也提供Z-Order的概念，用于表示页面显示层级

前面提到的Window对应的type正好就是Z-Order进行排序的依据

一般情况下，type的值越大，那么窗口显示的层级越靠上，也就越接近用户

¶4.2. 标志位

flag的主要用途是赋予窗口某些特性，比如不可接收触摸事件、触发亮屏等

¶4.3. 软键盘模式

主要用于用户输入时，页面与软键盘弹窗叠加时的显示模式，这个很大程度上会影响用户的交互体验，现实场景中其实很重要

¶5. 操作

对于Window的操作可以分为两个部分：

WindowManager的处理
WMS的处理

¶5.1. 系统窗口的添加（状态栏为例）

在StatusBar#start()中，createAndAddWindows()所做的就是构建StatusBar的视图，并且将其添加到WindowManager上

com\android\systemui\statusbar\phone\StatusBar.java

其中，makeStatusBarView()所做的就是构建视图

然后，接下来StatusBarWindowController#attach()将对应的视图添加到WindowManager上，同时也可以看到类型参数TYPE_STATUS_BAR

com\android\systemui\statusbar\phone\StatusBarWindowController.java

调用addView()进行添加，这还是调用了WindowManagerImpl的方法，传入对应View参数

android\view\WindowManagerImpl.java

作为子窗口时，adjustLayoutParamsForSubWindow()调整窗口的大小，适配当前的父窗口

android\view\WindowManagerGlobal.java

这里先看看类开头定义的3个参数，mViews、mRoots、mParams，都是ArrayList

随后接着看addView()，实例化ViewRootImpl对象，为View设置窗口参数，然后三个列表对应保存数据，然后将设置完的View塞给ViewRootImpl对象

ViewRootImpl承担了很多职责，比如View树管理，测量、布局、绘制，与WMS通信等

这里调用addToDisplayAsUser()，mWindowSession是一个Binder对象，是IWindowSession类型，用以进行进程间通信，IWindowSession是客户端代理，与之对应的服务端实现为Session，Session的addToDisplayAsUser()方法运行在WMS所在进程(system_server)