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前言
在本系列的上一篇文章中靠抑，我們學(xué)習(xí)了WMS的誕生笆包，WMS被創(chuàng)建后牺汤，它的重要的成員有哪些？Window添加過(guò)程的WMS部分做了什么呢埂软？這篇文章會(huì)給你解答。
1.WMS的重要成員
所謂WMS的重要成員是指WMS中的重要的成員變量撵摆，如下所示伯顶。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java
final WindowManagerPolicy mPolicy;
final IActivityManager mActivityManager;
final ActivityManagerInternal mAmInternal;
final AppOpsManager mAppOps;
final DisplaySettings mDisplaySettings;
...
final ArraySet<Session> mSessions = new ArraySet<>();
final WindowHashMap mWindowMap = new WindowHashMap();
final ArrayList<AppWindowToken> mFinishedStarting = new ArrayList<>();
final ArrayList<AppWindowToken> mFinishedEarlyAnim = new ArrayList<>();
final ArrayList<AppWindowToken> mWindowReplacementTimeouts = new ArrayList<>();
final ArrayList<WindowState> mResizingWindows = new ArrayList<>();
final ArrayList<WindowState> mPendingRemove = new ArrayList<>();
WindowState[] mPendingRemoveTmp = new WindowState[20];
final ArrayList<WindowState> mDestroySurface = new ArrayList<>();
final ArrayList<WindowState> mDestroyPreservedSurface = new ArrayList<>();
...
final H mH = new H();
...
final WindowAnimator mAnimator;
...
final InputManagerService mInputManager
這里列出了WMS的部分成員變量碍粥，下面分別對(duì)它們進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹慰枕。
mPolicy：WindowManagerPolicy
WindowManagerPolicy（WMP）類型的變量。WindowManagerPolicy是窗口管理策略的接口類即纲，用來(lái)定義一個(gè)窗口策略所要遵循的通用規(guī)范，并提供了WindowManager所有的特定的UI行為博肋。它的具體實(shí)現(xiàn)類為PhoneWindowManager低斋，這個(gè)實(shí)現(xiàn)類在WMS創(chuàng)建時(shí)被創(chuàng)建蜂厅。WMP允許定制窗口層級(jí)和特殊窗口類型以及關(guān)鍵的調(diào)度和布局。
mSessions：ArraySet<Session>
ArraySet類型的變量膊畴，元素類型為Session掘猿。在Android解析WindowManager（三）Window的添加過(guò)程這篇文章中我提到過(guò)Session，它主要用于進(jìn)程間通信唇跨，其他的應(yīng)用程序進(jìn)程想要和WMS進(jìn)程進(jìn)行通信就需要經(jīng)過(guò)Session稠通，并且每個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)Session，WMS保存這些Session用來(lái)記錄所有向WMS提出窗口管理服務(wù)的客戶端买猖。
mWindowMap：WindowHashMap
WindowHashMap類型的變量改橘，WindowHashMap繼承了HashMap，它限制了HashMap的key值的類型為IBinder玉控，value值的類型為WindowState飞主。WindowState用于保存窗口的信息，在WMS中它用來(lái)描述一個(gè)窗口高诺。綜上得出結(jié)論碌识，mWindowMap就是用來(lái)保存WMS中各種窗口的集合。
mFinishedStarting：ArrayList<AppWindowToken>
ArrayList類型的變量虱而，元素類型為AppWindowToken筏餐，它是WindowToken的子類。要想理解mFinishedStarting的含義牡拇，需要先了解WindowToken是什么魁瞪。WindowToken主要有兩個(gè)作用：
- 可以理解為窗口令牌，當(dāng)應(yīng)用程序想要向WMS申請(qǐng)新創(chuàng)建一個(gè)窗口诅迷，則需要向WMS出示有效的WindowToken佩番。AppWindowToken作為WindowToken的子類，主要用來(lái)描述應(yīng)用程序的WindowToken結(jié)構(gòu)罢杉，
應(yīng)用程序中每個(gè)Activity都對(duì)應(yīng)一個(gè)AppWindowToken趟畏。 - WindowToken會(huì)將相同組件（比如Acitivity）的窗口（WindowState）集合在一起，方便管理滩租。
mFinishedStarting就是用于存儲(chǔ)已經(jīng)完成啟動(dòng)的應(yīng)用程序窗口（比如Acitivity）的AppWindowToken的列表赋秀。
除了mFinishedStarting，還有類似的mFinishedEarlyAnim和mWindowReplacementTimeouts律想，其中mFinishedEarlyAnim存儲(chǔ)了已經(jīng)完成窗口繪制并且不需要展示任何已保存surface的應(yīng)用程序窗口的AppWindowToken猎莲。mWindowReplacementTimeout存儲(chǔ)了等待更換的應(yīng)用程序窗口的AppWindowToken，如果更換不及時(shí)技即，舊窗口就需要被處理著洼。
mResizingWindows：ArrayList<WindowState>
ArrayList類型的變量，元素類型為WindowState。
mResizingWindows是用來(lái)存儲(chǔ)正在調(diào)整大小的窗口的列表身笤。與mResizingWindows類似的還有mPendingRemove豹悬、mDestroySurface和mDestroyPreservedSurface等等。其中mPendingRemove是在內(nèi)存耗盡時(shí)設(shè)置的液荸，里面存有需要強(qiáng)制刪除的窗口瞻佛。mDestroySurface里面存有需要被Destroy的Surface。mDestroyPreservedSurface里面存有窗口需要保存的等待銷毀的Surface娇钱，為什么窗口要保存這些Surface伤柄？這是因?yàn)楫?dāng)窗口經(jīng)歷Surface變化時(shí)，窗口需要一直保持舊Surface文搂，直到新Surface的第一幀繪制完成适刀。
mAnimator：WindowAnimator
WindowAnimator類型的變量，用于管理窗口的動(dòng)畫以及特效動(dòng)畫细疚。
mH：H
H類型的變量蔗彤，系統(tǒng)的Handler類，用于將任務(wù)加入到主線程的消息隊(duì)列中疯兼，這樣代碼邏輯就會(huì)在主線程中執(zhí)行然遏。
mInputManager：InputManagerService
InputManagerService類型的變量，輸入系統(tǒng)的管理者吧彪。InputManagerService（IMS）會(huì)對(duì)觸摸事件進(jìn)行處理待侵，它會(huì)尋找一個(gè)最合適的窗口來(lái)處理觸摸反饋信息赁豆，WMS是窗口的管理者厨幻，因此，WMS“理所應(yīng)當(dāng)”的成為了輸入系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站崩侠，WMS包含了IMS的引用不足為怪傀缩。
2.Window的添加過(guò)程（WMS部分）
我們知道Window的操作分為兩大部分那先，一部分是WindowManager處理部分，另一部分是WMS處理部分赡艰，如下所示售淡。
在Android解析WindowManager（三）Window的添加過(guò)程這篇文章中，我講解了Window的添加過(guò)程的WindowManager處理部分慷垮，這一篇文章我們接著來(lái)學(xué)習(xí)Window的添加過(guò)程的WMS部分揖闸。
無(wú)論是系統(tǒng)窗口還是Activity，它們的Window的添加過(guò)程都會(huì)調(diào)用WMS的addWindow方法料身，由于這個(gè)方法代碼邏輯比較多汤纸，這里分為3個(gè)部分來(lái)閱讀。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java
addWindow方法part1
public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,
WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId,
Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, Rect outOutsets,
InputChannel outInputChannel) {
int[] appOp = new int[1];
int res = mPolicy.checkAddPermission(attrs, appOp);//1
if (res != WindowManagerGlobal.ADD_OKAY) {
return res;
}
...
synchronized(mWindowMap) {
if (!mDisplayReady) {
throw new IllegalStateException("Display has not been initialialized");
}
final DisplayContent displayContent = mRoot.getDisplayContentOrCreate(displayId);//2
if (displayContent == null) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window to a display that does not exist: "
+ displayId + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_INVALID_DISPLAY;
}
...
if (type >= FIRST_SUB_WINDOW && type <= LAST_SUB_WINDOW) {//3
parentWindow = windowForClientLocked(null, attrs.token, false);//4
if (parentWindow == null) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window with token that is not a window: "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
if (parentWindow.mAttrs.type >= FIRST_SUB_WINDOW
&& parentWindow.mAttrs.type <= LAST_SUB_WINDOW) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window with token that is a sub-window: "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
}
...
}
...
}
WMS的addWindow返回的是addWindow的各種狀態(tài)芹血，比如添加Window成功贮泞，無(wú)效的display等等楞慈，這些狀態(tài)被定義在WindowManagerGlobal中。
注釋1處根據(jù)Window的屬性隙畜，調(diào)用WMP的checkAddPermission方法來(lái)檢查權(quán)限抖部，具體的實(shí)現(xiàn)在PhoneWindowManager的checkAddPermission方法中，如果沒(méi)有權(quán)限則不會(huì)執(zhí)行后續(xù)的代碼邏輯议惰。注釋2處通過(guò)displayId來(lái)獲得窗口要添加到哪個(gè)DisplayContent上，如果沒(méi)有找到DisplayContent乡恕，則返回WindowManagerGlobal.ADD_INVALID_DISPLAY這一狀態(tài)言询，其中DisplayContent用來(lái)描述一塊屏幕。注釋3處傲宜，type代表一個(gè)窗口的類型运杭，它的數(shù)值介于FIRST_SUB_WINDOW和LAST_SUB_WINDOW之間（1000~1999），這個(gè)數(shù)值定義在WindowManager中函卒，說(shuō)明這個(gè)窗口是一個(gè)子窗口辆憔，不了解窗口類型取值范圍的請(qǐng)閱讀Android解析WindowManager（二）Window的屬性這篇文章。注釋4處报嵌，attrs.token是IBinder類型的對(duì)象虱咧，windowForClientLocked方法內(nèi)部會(huì)根據(jù)attrs.token作為key值從mWindowMap中得到該子窗口的父窗口。接著對(duì)父窗口進(jìn)行判斷锚国，如果父窗口為null或者type的取值范圍不正確則會(huì)返回錯(cuò)誤的狀態(tài)腕巡。
addWindow方法part2
...
AppWindowToken atoken = null;
final boolean hasParent = parentWindow != null;
WindowToken token = displayContent.getWindowToken(
hasParent ? parentWindow.mAttrs.token : attrs.token);//1
final int rootType = hasParent ? parentWindow.mAttrs.type : type;//2
boolean addToastWindowRequiresToken = false;
if (token == null) {
if (rootType >= FIRST_APPLICATION_WINDOW && rootType <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add application window with unknown token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (rootType == TYPE_INPUT_METHOD) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add input method window with unknown token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (rootType == TYPE_VOICE_INTERACTION) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add voice interaction window with unknown token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (rootType == TYPE_WALLPAPER) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add wallpaper window with unknown token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
...
if (type == TYPE_TOAST) {
// Apps targeting SDK above N MR1 cannot arbitrary add toast windows.
if (doesAddToastWindowRequireToken(attrs.packageName, callingUid,
parentWindow)) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add a toast window with unknown token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
}
final IBinder binder = attrs.token != null ? attrs.token : client.asBinder();
token = new WindowToken(this, binder, type, false, displayContent,
session.mCanAddInternalSystemWindow);//3
} else if (rootType >= FIRST_APPLICATION_WINDOW && rootType <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {//4
atoken = token.asAppWindowToken();//5
if (atoken == null) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window with non-application token "
+ token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_NOT_APP_TOKEN;
} else if (atoken.removed) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window with exiting application token "
+ token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_APP_EXITING;
}
} else if (rootType == TYPE_INPUT_METHOD) {
if (token.windowType != TYPE_INPUT_METHOD) {
Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add input method window with bad token "
+ attrs.token + ". Aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
}
...
注釋1處通過(guò)displayContent的getWindowToken方法來(lái)得到WindowToken。注釋2處血筑，如果有父窗口就將父窗口的type值賦值給rootType绘沉，如果沒(méi)有將當(dāng)前窗口的type值賦值給rootType。接下來(lái)如果WindowToken為null豺总，則根據(jù)rootType或者type的值進(jìn)行區(qū)分判斷车伞，如果rootType值等于TYPE_INPUT_METHOD、TYPE_WALLPAPER等值時(shí)喻喳，則返回狀態(tài)值WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN另玖，說(shuō)明rootType值等于TYPE_INPUT_METHOD、TYPE_WALLPAPER等值時(shí)是不允許WindowToken為null的沸枯。通過(guò)多次的條件判斷篩選日矫，最后會(huì)在注釋3處隱式創(chuàng)建WindowToken，這說(shuō)明當(dāng)我們添加窗口時(shí)是可以不向WMS提供WindowToken的绑榴，前提是rootType和type的值不為前面條件判斷篩選的值哪轿。WindowToken隱式和顯式的創(chuàng)建肯定是要加以區(qū)分的，注釋3處的第4個(gè)參數(shù)為false就代表這個(gè)WindowToken是隱式創(chuàng)建的翔怎。接下來(lái)的代碼邏輯就是WindowToken不為null的情況窃诉，根據(jù)rootType和type的值進(jìn)行判斷杨耙，比如在注釋4處判斷如果窗口為應(yīng)用程序窗口，在注釋5處會(huì)將WindowToken轉(zhuǎn)換為專門針對(duì)應(yīng)用程序窗口的AppWindowToken飘痛，然后根據(jù)AppWindowToken的值進(jìn)行后續(xù)的判斷珊膜。
addWindow方法part3
...
final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,
appOp[0], seq, attrs, viewVisibility, session.mUid,
session.mCanAddInternalSystemWindow);//1
if (win.mDeathRecipient == null) {//2
// Client has apparently died, so there is no reason to
// continue.
Slog.w(TAG_WM, "Adding window client " + client.asBinder()
+ " that is dead, aborting.");
return WindowManagerGlobal.ADD_APP_EXITING;
}
if (win.getDisplayContent() == null) {//3
Slog.w(TAG_WM, "Adding window to Display that has been removed.");
return WindowManagerGlobal.ADD_INVALID_DISPLAY;
}
mPolicy.adjustWindowParamsLw(win.mAttrs);//4
win.setShowToOwnerOnlyLocked(mPolicy.checkShowToOwnerOnly(attrs));
res = mPolicy.prepareAddWindowLw(win, attrs);//5
...
win.attach();
mWindowMap.put(client.asBinder(), win);//6
if (win.mAppOp != AppOpsManager.OP_NONE) {
int startOpResult = mAppOps.startOpNoThrow(win.mAppOp, win.getOwningUid(),
win.getOwningPackage());
if ((startOpResult != AppOpsManager.MODE_ALLOWED) &&
(startOpResult != AppOpsManager.MODE_DEFAULT)) {
win.setAppOpVisibilityLw(false);
}
}
final AppWindowToken aToken = token.asAppWindowToken();
if (type == TYPE_APPLICATION_STARTING && aToken != null) {
aToken.startingWindow = win;
if (DEBUG_STARTING_WINDOW) Slog.v (TAG_WM, "addWindow: " + aToken
+ " startingWindow=" + win);
}
boolean imMayMove = true;
win.mToken.addWindow(win);//7
if (type == TYPE_INPUT_METHOD) {
win.mGivenInsetsPending = true;
setInputMethodWindowLocked(win);
imMayMove = false;
} else if (type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG) {
displayContent.computeImeTarget(true /* updateImeTarget */);
imMayMove = false;
} else {
if (type == TYPE_WALLPAPER) {
displayContent.mWallpaperController.clearLastWallpaperTimeoutTime();
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
} else if ((attrs.flags&FLAG_SHOW_WALLPAPER) != 0) {
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
} else if (displayContent.mWallpaperController.isBelowWallpaperTarget(win)) {
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
}
}
...
在注釋1處創(chuàng)建了WindowState，它存有窗口的所有的狀態(tài)信息宣脉，在WMS中它代表一個(gè)窗口车柠。從WindowState傳入的參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)WindowState中包含了WMS塑猖、Session竹祷、WindowToken、父類的WindowState羊苟、LayoutParams等信息塑陵。緊接著在注釋2和3處分別判斷請(qǐng)求添加窗口的客戶端是否已經(jīng)死亡、窗口的DisplayContent是否為null蜡励，如果是則不會(huì)再執(zhí)行下面的代碼邏輯令花。注釋4處調(diào)用了WMP的adjustWindowParamsLw方法，該方法的實(shí)現(xiàn)在PhoneWindowManager中凉倚，會(huì)根據(jù)窗口的type對(duì)窗口的LayoutParams的一些成員變量進(jìn)行修改兼都。注釋5處調(diào)用WMP的prepareAddWindowLw方法，用于準(zhǔn)備將窗口添加到系統(tǒng)中占遥。
注釋6處將WindowState添加到mWindowMap中俯抖。注釋7處將WindowState添加到該WindowState對(duì)應(yīng)的WindowToken中(實(shí)際是保存在WindowToken的父類WindowContainer中)，這樣WindowToken就包含了相同組件的WindowState瓦胎。
addWindow方法總結(jié)
addWindow方法分了3個(gè)部分來(lái)進(jìn)行講解芬萍，主要就是做了下面4件事：
- 對(duì)所要添加的窗口進(jìn)行檢查，如果窗口不滿足一些條件搔啊，就不會(huì)再執(zhí)行下面的代碼邏輯柬祠。
- WindowToken相關(guān)的處理，比如有的窗口類型需要提供WindowToken负芋，沒(méi)有提供的話就不會(huì)執(zhí)行下面的代碼邏輯漫蛔，有的窗口類型則需要由WMS隱式創(chuàng)建WindowToken。
- WindowState的創(chuàng)建和相關(guān)處理旧蛾，將WindowToken和WindowState相關(guān)聯(lián)莽龟。
- 創(chuàng)建和配置DisplayContent，完成窗口添加到系統(tǒng)前的準(zhǔn)備工作锨天。
結(jié)語(yǔ)
在本篇文章中我們首先學(xué)習(xí)了WMS的重要成員毯盈，了解這些成員有利于對(duì)WMS的進(jìn)一步分析。接下來(lái)我們又學(xué)習(xí)了Window的添加過(guò)程的WMS部分病袄，將addWindow方法分為了3個(gè)部分來(lái)進(jìn)行講解搂赋，從addWindow方法我們得知WMS有3個(gè)重要的類分別是WindowToken赘阀、WindowState和DisplayContent，關(guān)于它們會(huì)在本系列后續(xù)的文章中進(jìn)行介紹脑奠。
參考資料
《深入理解Android卷III》
