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  • android窗口管理框架解析

    [來源] 達內    [編輯] 達內   [時間]2012-10-25

    窗口管理是android的一個核心內容。它管理著窗口的創建和銷毀,布局和大小,焦點的控制等等

    窗口管理是android的一個核心內容。它管理著窗口的創建和銷毀,布局和大小,焦點的控制等等。

    窗口可以分為兩類:

    一種是應用窗口,即由具體應用創建的窗口,其實其中還可以細分出父窗口和子窗口。窗口一般都會對應一個activity。

    一種是系統窗口,如狀態欄,這類窗口由系統直接通過windowManager來創建,和activity無關。

    在這里,窗口的概念其實可以說由三部分構成,一部分是用來描述窗口信息的,由WindowState對象表示。 一個WindowState對象對應一個窗口,它擁有繪制窗口所需要的信息。但是真正去繪制窗口需要另一部分內容Surface來完成,最終會通過surfaceflinger完成繪圖。還有一部分就是對消息的處理,windowmanagerService把窗口信息傳遞給InputManager,這樣InputDispatcher就能根據當前窗口的狀態進行消息處理。

    我們先看下整體的架構圖,然后再來看這兩種窗口的創建。WindowManager和其他很多android的服務一樣,采用C/S的架構。其中windowManagerService跑在System_server進程,作為服務端,客戶端通過ipc調用和它進行交互。

     

    我們通過完整的應用程序窗口創建流程來了解這個結構和整個過程。我們不去糾結其中代碼的一些細枝末節的東西,通過整體和重要的東西來看。

    一.客戶端部分

    在客戶端,在應用啟動的時候,ActivityThread會調用performLaunchActivity方法,去實例化一個activity,同時調? ??attach方法,并傳遞很多和activity相關的參數信息。其中有個比較重要的東西是一個IBinder對象token,這個token成為activity的標識,windowmanagerService可以通過這個token獲得activity當前的運行狀態。在WindowManager中會通過該token生成一個Wind o wToken對象,一個父窗口對應一個WindowToken,而具有相同token的所有其子窗口都會被歸到一個WindowToken中。即如果token相同,表示他們都會在一個窗口中。還有個用來標識窗口的類AppWindowToken,繼承自WindowToken,它由activity傳過來的token生成,和Activity一一對應。通過token,就能找到activity和window的對應關系了。

    繼續往下看,attach方法會通過代碼mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this)實例化一個phoneWindow對象,但是這? ?對象還是比較抽象的東西。在activity開始oncreate調用時,會調用setContentView方法。會去獲得之前那個phoneWIndow對象對應的DecorView,最后通過層層窗口修飾(狀態欄等)后調用activity的makeVisible方法,在方法中通過addiew方法完成窗口的添加。

    windowManager只是提供接口,用了橋接模式,真正實現是WindowManagerImpl類。而調用addiew方法的對象來自另一個類LocalWindowManager,它會做一些簡單檢查,再通過WindowManagerImp類的addview完成窗口添加。addview大概分三步執行:

    1.校驗該窗口是否已經添加過了。

    2.判斷窗口類型如果是子窗口,則找到它附屬的父窗口

    3.new一個ViewRootImpl對象,最后調用該對象的setView方法。

    setView 方法會最終會通過ipc調用IwindowSession的add方法。Session類實現了該方法,并最終給WindowManagerService處理。客戶端的工作至此就完成了。

    這里說明一下ViewRootImpl類,這其實是個handler。自然的,它一部分功能就是對消息進行處理,將用戶的一些操作分發到view中。它也是view和WindowManagerService的橋梁。可以看到它通過一個會話將信息傳遞到了WindowManagerService。而WIndowManagerService也會通過IWindow接口將指令通過消息的方式發送到ViewRootImpl,ViewRootImpl處理這些消息。

     

    二.服務端

    WindowManagerService的addWindow方法主要做三部分的處理。

    1.做一些合法性校驗

    2.完成窗口數據的構建

    3.完成窗口創建后需要作出的一些調整

    我們只看第二部分。首先會new一個WindowState類,該類表示一個窗口。結合WindowToken和AppWindowToken,完整? ?定義了一個窗口內容。接著創建一個管道,用于處理消息輸入。再然后調用attach方法,創建和Surface相關的內容,用于和surfaceFlinger交互。這樣,整個窗口就搭建完成了。有了WindowState類對窗口屬性的保存以及token對窗口歸屬的標識,之后就可以通過SurfaceFlinger繪制在屏幕上了。之后通過InputManager,也能處理消息和WindowManagerService之間的傳遞。保證窗口顯示內容和用戶操作保持一致性。

     

    當然,WindowManagerService靠近10000行的代碼完成了很多功能,因為這篇文章只會了解窗口管理的整個架構,這里不一一詳解,以后有時間可能會把一些比較有意思的內容再看下:

    1.      窗口的創建和刪除

    2.      窗口的顯示和隱藏控制

    3.      Z-order順序管理

    4.      焦點窗口管理

    5.      輸入法窗口管理和墻紙窗口管理

    6.      切換動畫

    7.      系統消息收集和分發

    現在,再來看開始的架構圖,應該就比較清晰了。

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