要點提煉|開發藝術之Window

釐米姑娘發表於2017-12-21

多數情況我們是和Activity和View打交道，在之前學習中也都接觸過，本篇來深入學習和它們有緊密聯絡的Window，主要內容：

  • Window&WindowManager
  • Window的內部機制（新增、刪除、更新）
  • Window的建立過程（Activity、Dialog、Toast）

1.Window&WindowManager

a.Window&PhoneWindow： Window是一個抽象類，它定義了頂級窗體樣式和行為。其唯一的實現類是PhoneWindow。

推薦閱讀：Window，PhoneWindow，DecorView，setContentView原始碼理解

b.Window&View： 每個Window都對應一個View和一個ViewRootImpl，Window和View通過ViewRootImpl來建立聯絡。Window並不可見，它實際以View的形式存在，它是View的直接管理者。

c.Window&WindowManager： 實際使用中無法訪問Window，對Window的訪問必須通過WindowManager，對Window的操作通過它完成。

  • 例如：通過WindowManager新增Window
//將一個Button新增到螢幕為（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);//第三個引數代表flags，第四個引數代表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;//相對於gravity
mLayoutParams.y = 300;//相對於gravity

mFloatingButton.setOnTouchListener(this);
mWindowManager.addView(mFloatingButton, mLayoutParams);
複製程式碼

這裡依次介紹WindowManager的三個重要引數：

  • 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，也不需要接收各種輸入事件，此標記會同時啟動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：表示系統會將當前Window區域以外的單擊事件傳遞給底層的Window，而區域以內的單擊事件則自己處理。一般都需要開啟此標記，否則其他Window將無法收到單擊事件。
    • FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED：表示Window可顯示在鎖屏介面。
  • type：表示Window的型別。Window有三種型別：
    • 應用Window：對應一個Activity。
    • 子Window：不能單獨存在，需附屬特定的父Window。如Dialog。
    • 系統Window： 需申明許可權才能建立。如Toast。
  • Window是分層的，見下表。
  • 層級大的會覆蓋在層級小的Window上面。
  • 對應WindowManager.LayoutParams的type引數。

image

  • gravity：表示Window的位置。
    • 預設是螢幕中間。
    • x、y值相對於gravity。

d.WindowManager&WindowManagerService： Window的具體實現位於WindowManagerService中。WindowManager和WindowManagerService的互動是一個IPC（跨程式通訊）過程。

2.Window的內部機制

  • WindowManager對Window主要有三大操作：新增、更新和刪除。這三個方法主要是定義在ViewManager介面中：
public interface ViewManager
{
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//新增過程
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//更新過程
    public void removeView(View view);//刪除過程
}
複製程式碼
  • WindowManager也是一個介面，它繼承了ViewManager介面：
public interface WindowManager extends ViewManager {}
複製程式碼
  • WindowManager的具體實現類是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);
        }
}
複製程式碼
  • 由以上程式碼可見，WindowManagerImpl並沒有直接實現Window的三大操作，而是交給了WindowManagerGlobal。WindowManagerGlobal以單例模式向外提供自己的例項：
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
複製程式碼

一幅圖說明這幾個類的關係：

image

因此，通過WindowManagerGlobal的addView()、updateViewLayout()、removeView()實現WindowManager對Window的新增、刪除和修改。

下面分別來看WindowManagerGlobal對Window操作的大致過程：

a.Window的新增過程：

image

b.Window的刪除過程

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c.Window的更新過程

image

不難發現， 以上驗證了之前的總結：

  • Windows的三大操作最終都會通過一個IPC過程移交給WindowManagerService。
  • Window和View通過ViewRootImpl來聯絡，ViewRootImpl可控制View的測量、佈局和重繪。

推薦閱讀：原始碼剖析之------Window的內部實現機制、我眼中的Window建立/新增/刪除/更新過程

3.Window的建立過程

由於View必須依附Window才能呈現出來，因此有View的地方必有Window。在Android中可以提供View的地方有Activity、Dialog和Toast，下面分別來看以上三種Window的大致建立過程：

a.Activity的Window建立過程

image

推薦閱讀：Activity的Window建立過程分析（原始碼）

b.Dialog的Window建立過程

Step1：建立WindowDialog。和Activity類似，同樣是通過PolicyManager.makeNewWindow() 來實現。

Step2：初始化DecorView並將Dialog的檢視新增到DecorView中去。和Activity類似，同樣是通過Window.setContentView() 來實現。

Step3：將DecorView新增到Window中顯示。和Activity一樣，都是在自身要出現在前臺時才會將新增Window。

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

c.Toast的Window建立過程

①Toast的內部的檢視由兩種方式指定：

  • 系統預設的樣式；
  • 通過setView()指定一個自定義View。

這裡見技能篇之Toast的使用

②Toast具有定時取消功能，故系統採用Handler做定時處理。

③在Toast內部有兩類IPC過程：

  • Toast訪問NotificationManagerService(NMS)；
  • NotificationManagerService回撥Toast裡的TN介面。

④Toast提供方法show() 和cancel() 分別用於顯示和隱藏Toast。

  • Toast的顯示和隱藏都需要通過NMS來實現，由於NMS執行在系統程式中，故需通過遠端呼叫的方式來進行顯示和隱藏Toast。
  • NMS處理Toast的顯示和隱藏請求時會跨程式回撥TN中的方法，由於TN執行在Binder執行緒池中，故需通過Handler將其切換到當前執行緒（傳送Toast請求的執行緒）。

NMS只是起到了管理Toast佇列及其延時的效果，Toast 的顯示和隱藏實際是通過TN來實現的。

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推薦閱讀：Android對話方塊Dialog，PopupWindow，Toast的實現機制

希望這篇文章對你有幫助~

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