前言

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本文已授權(quán)公眾號郭霖涛舍，秦子帥

學(xué)習(xí)清單：

• Window&WindowManagerService

• Window&WindowManager

• Window&PhoneWindow

• Window&Activity

• Window&View

• Window內(nèi)部機制

• Window創(chuàng)建過程

一.為什么要學(xué)習(xí)Window?

Android手機上所有的視圖都是通過Window來呈現(xiàn)的抖拴，像常用的Activity绵跷，Dialog硝桩，PopupWindow盒齿，Toast念逞，他們的視圖都是附加在Window上的，所以可以這么說 ——「Window是View的直接管理者」边翁。

Window是一個頂層窗口查看和行為的一個抽象基類翎承，這個類的實例作為一個頂級View添加到Window Manager。它提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的UI方法符匾，比如添加背景叨咖，標(biāo)題等等。

Window本身很抽象啊胶，深入了解Window甸各，不僅有助于你了解Android系統(tǒng)中各個層級之間的關(guān)系，還可以對Toast的內(nèi)部機制焰坪、自定義等等方面會有更加深入的體會趣倾。

Window

注意:StatusBar也包含在DecorView之內(nèi)

二.核心知識點歸納

2.1 Window關(guān)系解析

看到下面這張大圖，是不是感覺有點亂亂的琳彩，別急誊酌，別急，心急吃不了熱豆腐露乏，筆者將向您娓娓道來

Window整體關(guān)系圖

2.1.1 Window&PhoneWindow

筆者之前在進(jìn)階之路 | 奇妙的View之旅中碧浊，提及setContentView的時候簡單說到了Window和PhoneWindow，相信看過的讀者已經(jīng)對此有一個簡單的印象瘟仿。

Window是一個抽象類箱锐，它定義了頂級窗體樣式和行為。其唯一的實現(xiàn)類是PhoneWindow劳较。

Activity的構(gòu)成

2.1.2 Window&View

筆者之前在進(jìn)階之路 | 奇妙的View之旅中驹止，提及View工作流程的時候簡單說到了ViewRootImpl，相信看過的讀者已經(jīng)對此有一個簡單的印象观蜗。

每個Window都對應(yīng)一個View和一個ViewRootImpl臊恋，Window和View通過ViewRootImpl來建立聯(lián)系。Window并不可見墓捻，它實際以View的形式存在抖仅，它是View的直接管理者。

2.1.3 Window&WindowManagerService

想了解IPC的讀者砖第，可以看下筆者寫的一篇博客： 進(jìn)階之路 | 奇妙的 IPC 之旅

Window的具體實現(xiàn)位于WindowManagerService中撤卢。WindowManager和WindowManagerService的交互是一個IPC（跨進(jìn)程通信）過程。

2.1.4 Window&WindowManager

實際使用中無法訪問Window梧兼，對Window的訪問必須通過WindowManager（換句話說放吩，WindowManager是外界訪問Window的入口），對Window的操作通過它完成羽杰。

• 例如：通過WindowManager添加Window

//將一個Button添加到屏幕為（100,300）的位置
mFloatingButton = new Button(this);
mFloatingButton.setText("test button");

mLayoutParams = new WindowManager.LayoutParams(LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0,PixelFormat.TRANSPARENT);//第三個參數(shù)代表flags渡紫，第四個參數(shù)代表type

mLayoutParams.flags = LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
        | LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
        | LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;//配置flags
mLayoutParams.type = LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ERROR;//配置type
mLayoutParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;//配置gravity
mLayoutParams.x = 100;//相對于gravity
mLayoutParams.y = 300;//相對于gravity

mFloatingButton.setOnTouchListener(this);
mWindowManager.addView(mFloatingButton, mLayoutParams);

下面依次介紹WindowManager的三個重要參數(shù)：

• flags：表示Window的屬性。主要的可選值含義：

• FLAG_NOT_FOCUSABLE：表示Window不需要獲取焦點考赛，也不需要接收各種輸入事件腻惠，此標(biāo)記會同時啟動FLAG_NOT_TOUCH_MODEL，最終事件會傳遞給下層的具有焦點的Window
• FLAG_NOT_TOUCH_MODAL：表示系統(tǒng)會將當(dāng)前Window區(qū)域以外的單擊事件傳遞給底層的Window欲虚，而區(qū)域以內(nèi)的單擊事件則自己處理集灌。一般都需要開啟此標(biāo)記，否則其他Window將無法收到單擊事件
• FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED：表示Window可顯示在鎖屏界面

• type：表示Window的類型复哆。

  Window有三種類型：

  A.應(yīng)用類Window:對應(yīng)一個Activity或者Dialog

  B.子Window：不能單獨存在欣喧，需附屬特定的父Window。如PopupWindow,ContextMenu,OptionMenu

  注意：ContextMenu,OptionMenu是Dialog的子類梯找，它們修改了自身的窗口類型

  C.系統(tǒng)Window： 需聲明權(quán)限才能創(chuàng)建唆阿。如Toast

  • 系統(tǒng)權(quán)限有很多值，一般選用：TYPE_SYSTEM_OVERLAY/TYPE_SYSTEM_ERROR

  • 記得聲明權(quán)限：< uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>,Android6.0以下直接聲明權(quán)限即可锈锤，Android6.0以上還需要用戶打開軟件設(shè)置頁手動打開驯鳖，才能授權(quán)闲询。

• Window是分層的，見下表
• 層級大的會覆蓋在層級小的Window上面浅辙。
• 對應(yīng)WindowManager.LayoutParams的type參數(shù)扭弧。

• gravity：表示Window的位置。

• 默認(rèn)是屏幕中間
• x记舆、y值相對于gravity

2.2 Window的內(nèi)部機制

• WindowManager對Window主要有三大操作：添加鸽捻、更新和刪除。

  這三個方法主要是定義在ViewManager接口中：

public interface ViewManager
{
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//添加過程
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//更新過程
    public void removeView(View view);//刪除過程
}

• WindowManager也是一個接口泽腮，它繼承了ViewManager接口：

public interface WindowManager extends ViewManager {}

• WindowManager的具體實現(xiàn)類是WindowManagerImpl：

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager{
        @Override
        public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params){
            mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
        }
        
        @Override
        public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params){
            mGlobal.updateViewLayout(view, params);
        }
        
        @Override
        public void removeView(View view){
            mGlobal.removeView(view, false);
        }
}

• 由以上代碼可見御蒲，WindowManagerImpl并沒有直接實現(xiàn)Window的三大操作，而是交給了WindowManagerGlobal诊赊。WindowManagerGlobal以單例模式向外提供自己的實例：

WindowManagerImpl這種工作模式是典型的橋接模式

private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

一幅圖說明這幾個類的關(guān)系：

類的關(guān)系

因此厚满，通過WindowManagerGlobal的addView()、updateViewLayout()碧磅、removeView()實現(xiàn)WindowManager對Window的添加痰滋、刪除和修改。

2.2.1 Window的添加

Window添加流程

2.2.2 Window的刪除

Window刪除流程

2.2.3 Window的更新

Window的更新流程

不難發(fā)現(xiàn)续崖，以上驗證了之前的總結(jié)：

• Window的三大操作最終都會通過一個IPC過程移交給WindowManagerService敲街。
• Window和View通過ViewRootImpl來聯(lián)系，ViewRootImpl可控制View的測量严望、布局和重繪多艇。

限于篇幅，筆者這里暫未貼上源碼像吻，如果想了解的話峻黍，推薦一篇文章：我眼中的Window創(chuàng)建/添加/刪除/更新過程

2.3 Window的創(chuàng)建過程

由于View必須依附Window才能呈現(xiàn)出來，因此有View的地方必有Window拨匆。在Android中可以提供View的地方有Activity姆涩、Dialog和Toast，PopupWindow,菜單惭每，下面分別來看Activity骨饿、Dialog和Toast三種Window的大致創(chuàng)建過程

2.3.1 Activity的Window創(chuàng)建過程

想詳細(xì)了解Activity的啟動流程的，推薦一篇筆者寫的文章：進(jìn)階之路 | 奇妙的四大組件之旅

Activity的Window創(chuàng)建過程

想了解Activity的Window創(chuàng)建過程的源碼的讀者台腥，筆者推薦一篇文章： Activity的Window創(chuàng)建過程分析

2.3.2 Dialog的Window創(chuàng)建過程

Dialog的Window創(chuàng)建過程

• Dialog.show()：完成DecorView的顯示
• WindowManager.remoteViewImmediate()方法：當(dāng)Dialog被dismiss時移除DecorView

2.3.3 Toast的Window創(chuàng)建過程

Q1：Toast的內(nèi)部的視圖由兩種方式指定：

• 系統(tǒng)默認(rèn)的樣式
• 通過setView()指定一個自定義View

Q2：Toast具有定時取消功能宏赘，故系統(tǒng)采用Handler做定時處理

Q3：在Toast內(nèi)部有兩類IPC過程：

• Toast訪問NotificationManagerService(NotificationManagerService運行在系統(tǒng)的進(jìn)程)；
• NotificationManagerService回調(diào)Toast里的TN接口（運行在Binder線程池）黎侈。

Q4：Toast提供方法show()和cancel()分別用于顯示和隱藏Toast察署。

• Toast的顯示和隱藏都需要通過NMS來實現(xiàn)，由于NMS運行在系統(tǒng)進(jìn)程中峻汉，故需通過遠(yuǎn)程調(diào)用的方式來進(jìn)行顯示和隱藏Toast贴汪。
• NMS處理Toast的顯示和隱藏請求時會跨進(jìn)程回調(diào)TN中的方法脐往，但是由于TN運行在Binder線程池中，故需通過Handler將其切換到當(dāng)前線程（發(fā)送Toast請求的線程）扳埂。

• NMS只是起到了管理Toast隊列及其延時的效果
• Toast 的顯示和隱藏實際是通過TN來實現(xiàn)的业簿。

Toast的Window創(chuàng)建流程

想了解Toast的Window創(chuàng)建過程的源碼的讀者，筆者推薦一篇文章：Android對話框Dialog聂喇，PopupWindow辖源，Toast的實現(xiàn)機制

三.課堂小測試

恭喜你蔚携！已經(jīng)看完了前面的文章希太，相信你對Window已經(jīng)有一定深度的了解，下面酝蜒，進(jìn)行一下課堂小測試誊辉，驗證一下自己的學(xué)習(xí)成果吧！

Q1:一個應(yīng)用中有多少個Window?

答案：無限個亡脑。原因：任何一個View都是依附在Window上面堕澄，一個應(yīng)用可以有無限個View，自然Window也是無限個霉咨。

Q2：Window對象有存在的必要嗎蛙紫？

• 疑惑點：Window能做的事情，View對象基本都能做：像觸摸事件途戒、管理各個子View等等坑傅。
• 可能有人會說：“Window是View的管理者∨缯”
• 追問：我們知道唁毒，WindowManager是Window的管理者，那為什么不直接用WindowManager管理View呢星爪？
• 答案：站在系統(tǒng)的角度上看浆西，系統(tǒng)是“不知道”有View對象這個說法的！作為系統(tǒng)顽腾，我有自己的驕傲近零，不去管你Window如何搬磚、如何砌墻抄肖，只給你地皮秒赤。而這時，Window為了繪制出用戶想要的組件（按鈕憎瘸、文字入篮、輸入框等等），系統(tǒng)又不給我幌甘！沒事潮售，那我自己定義痊项，于是就定義了View機制，給每個View提供Canvas酥诽，讓不同的View自己繪制具有自己特色的組件鞍泉。同時，為了更好的管理View肮帐，通過定義ViewGroup咖驮，等等。

Q3：Activity有存在的必要嗎训枢？

• 疑惑點：Window已經(jīng)是系統(tǒng)管理的窗口界面托修。那么為什么還需要Activity呢？我們把Activity所做的事情恒界，全部封裝到Window不就好了睦刃？懸浮窗口Dialog中不就是沒有使用Activity來顯示一個懸浮窗嗎？
• 答案：Android中的應(yīng)用中十酣，里面對各個窗口的管理相當(dāng)復(fù)雜（任務(wù)棧涩拙、狀態(tài)等等）。但是如果讓用戶自己去管理這些Window耸采，先不說工作量兴泥，光讓用戶自己去實現(xiàn)任務(wù)棧這點，就很難了虾宇。為了讓大家能簡單搓彻、快速的開發(fā)應(yīng)用，Android讓Activity幫我們管理好文留，我們只需簡單的去重寫幾個回調(diào)函數(shù)好唯，無需直接與Window對象接觸。

任何事物都有規(guī)律燥翅，語言再難骑篙，也是人發(fā)明的，一樣具有社會性森书，其實這幾個的關(guān)系就像是國家的中央系統(tǒng)的官員分配一樣靶端，從古至今，一層對一層負(fù)責(zé)凛膏，這樣各司其職杨名，又相互一層層聯(lián)系著，達(dá)到效率最大化猖毫，突然發(fā)現(xiàn)台谍，古人的智慧還是很厲害的，你讓皇帝（系統(tǒng)）去管轄所有的官員（view）吁断，豈不是要累死趁蕊？所以才出現(xiàn)了中間這些官員（window）

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本文參考鏈接：

• 《Android 開發(fā)藝術(shù)探索》
• 橋接模式
• 我眼中的Window創(chuàng)建/添加/刪除/更新過程
• Activity的Window創(chuàng)建過程分析
• Android對話框Dialog是己，PopupWindow，Toast的實現(xiàn)機制
• 學(xué)習(xí)筆記|AS入門（番外） 技能篇
• 要點提煉|開發(fā)藝術(shù)之Window
• Android Window 機制探索
• 理清Activity任柜、View及Window之間關(guān)系
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