android 視窗管理架構解析

視窗管理是android的一個核心內容。它管理著視窗的建立和銷毀，布局和大小，焦點的控制等等。

視窗可以分為兩類：

一種是應用視窗，即由具體應用建立的視窗，其實其中還可以細分出父視窗和子視窗。視窗一般都會對應一個activity。

一種是系統視窗，如狀態列，這類視窗由系統直接通過windowManager來建立，和activity無關。

在這裡，視窗的概念其實可以說由三部分構成，一部分是用來描述視窗資訊的，由WindowState對象表示。一個WindowState對象對應一個視窗，它擁有繪製視窗所需要的資訊。但是真正去繪製視窗需要另一部分內容Surface來完成，最終會通過surfaceflinger完成繪圖。還有一部分就是對訊息的處理，windowmanagerService把視窗資訊傳遞給InputManager，這樣InputDispatcher就能根據當前視窗的狀態進行訊息處理。

我們先看下整體的架構圖，然後再來看這兩種視窗的建立。WindowManager和其他很多android的服務一樣，採用C/S的架構。其中windowManagerService跑在System_server進程，作為服務端，用戶端通過ipc調用和它進行互動。

我們通過完整的應用程式視窗建立流程來瞭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，不去貼一堆代碼，通過整體和重要的東西來看。

一.用戶端部分

在用戶端，在應用啟動的時候，ActivityThread會調用performLaunchActivity方法，去執行個體化一個activity，同時調用attach方法，並傳遞很多和activity相關的參數資訊。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產生一個WindowToken對象，一個父視窗對應一個WindowToken，而具有相同token的所有其子視窗都會被歸到一個WindowToken中。即如果token相同，表示他們都會在一個視窗中。還有個用來標識視窗的類AppWindowToken，繼承自WindowToken，它由activity傳過來的token產生，和Activity一一對應。通過token，就能找到activity和window的對應關係了。

繼續往下看，attach方法會通過代碼mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this)執行個體化一個phoneWindow對象，但是這個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，最後通過層層視窗修飾（狀態列等）後調用activity的makeVisible方法，在方法中通過addiew方法完成視窗的添加。

windowManager只是提供介面，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完成視窗添加。addview大概分三步執行：

1.校正該視窗是否已經添加過了。

2.判斷視窗類別型如果是子視窗，則找到它附屬的父視窗

3.new一個ViewRootImpl對象，最後調用該對象的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，並最終給WindowManagerService處理。用戶端的工作至此就完成了。

這裡說明一下ViewRootImpl類，這其實是個handler。自然的，它一部分功能就是對訊息進行處理，將使用者的一些操作分發到view中。它也是view和WindowManagerService的橋樑。可以看到它通過一個會話將資訊傳遞到了WindowManagerService。而WIndowManagerService也會通過IWindow介面將指令通過訊息的方式發送到ViewRootImpl，ViewRootImpl處理這些訊息。

二.服務端

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

1.做一些合法性校正

2.完成視窗資料的構建

3.完成視窗建立後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，該類表示一個視窗。結合WindowToken和AppWindowToken，完整的定義了一個視窗內容。接著建立一個管道，用於處理訊息輸入。再然後調用attach方法，建立和Surface相關的內容，用於和surfaceFlinger互動。這樣，整個視窗就搭建完成了。有了WindowState類對視窗屬性的儲存以及token對視窗歸屬的標識，之後就可以通過SurfaceFlinger繪製在螢幕上了。之後通過InputManager，也能處理訊息和WindowManagerService之間的傳遞。保證視窗顯示內容和使用者操作保持一致性。

當然，WindowManagerService靠近10000行的程式碼完成了很多功能，因為這篇文章只會瞭解視窗管理的整個架構，這裡不一一詳解，以後有時間可能會把一些比較有意思的內容再看下：

1.      視窗的建立和刪除

2.      視窗的顯示和隱藏控制

3.      Z-order順序管理

4.      焦點視窗管理

5.      IME視窗管理和牆紙視窗管理

6.      切換動畫

7.      系統訊息收集和分發

現在，再來看開始的架構圖，應該就比較清晰了。