Android中Window添加View的底层原理

一、WIndow和windowManager
Window是一个抽象类,它的具体实现是PhoneWindow,创建一个window很简单,只需要创建一个windowManager即可,window具体实现在windowManagerService中,windowManager和windowManagerService的交互是一个IPC的过程。
下面是用windowManager的例子:

mFloatingButton = new Button(this); mFloatingButton.setText( "window"); mLayoutParams = new WindowManager.LayoutParams( LayoutParams. WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0, PixelFormat. TRANSPARENT); mLayoutParams. flags = LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL | LayoutParams. FLAG_NOT_FOCUSABLE | LayoutParams. FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED; mLayoutParams. type = LayoutParams. TYPE_SYSTEM_ERROR; mLayoutParams. gravity = Gravity. LEFT | Gravity. TOP; mLayoutParams. x = 100; mLayoutParams. y = 300; mFloatingButton.setOnTouchListener( this); mWindowManager.addView( mFloatingButton, mLayoutParams);

flags和type两个属性很重要,下面对一些属性进行介绍,首先是flags:
FLAG_NOT_TOUCH_MODAL表示不需要获取焦点,也不需要接收各种输入,最终事件直接传递给下层具有焦点的window。
FLAG_NOT_FOCUSABLE:在此window外的区域单击事件传递到底层window中。当前的区域则自己处理,这个一般都要设置,很重要。
FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED :开启可以让window显示在锁屏界面上。
再来看下type这个参数:
window有三种类型:应用window,子window,系统window。应用类对应一个Activity,子Window不能单独存在,需要附属在父Window上,比如常用的Dialog。系统Window是需要声明权限再创建的window,如toast等。
window有z-ordered属性,层级越大,越在顶层。应用window层级1-99,子window1000-1999,系统2000-2999。这此层级对应着windowManager的type参数。系统层级常用的有两个TYPE_SYSTEM_OVERLAY或者TYPE_SYSTEM_ERROR。比如想用TYPE_SYSTEM_ERROR,只需
mLayoutParams.type = LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ERROR。还要添加权限<uses-permission andorid:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>。
有了对window的基本认识之后,我们来看下它底层如何实现加载View的。
二、window的创建
其实Window的创建跟之前我写的一篇博客LayoutInflater源码分析有点相似。Window的创建是在Activity创建的attach方法中,通过PolicyManager的makeNewWindow方法。Activity中实现了Window的Callback接口,因此当window状态改变时就会回调Activity方法。如onAttachedToWindow等。PolicyManager的真正实现类是Policy,看下它的代码:

public Window makeNewWindow(Context context) { return new PhoneWindow(context); }

到此Window创建完成。
下面分析view是如何附属到window上的。看Activity的setContentView方法。

public void setContentView(int layoutResID) { getWindow().setContentView(layoutResID); initWindowDecorActionBar(); }

两部分,设置内容和设置ActionBar。window的具体实现是PhoneWindow,看它的setContent。

public void setContentView(int layoutResID) { // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature // before this happens. if (mContentParent == null) { installDecor(); } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) { mContentParent.removeAllViews(); } if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) { final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID, getContext()); transitionTo(newScene); } else { mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); } final Callback cb = getCallback(); if (cb != null && !isDestroyed()) { cb.onContentChanged(); } }

看到了吧,又是分析它。
这里分三步执行:
1.如果没有DecorView,在installDecor中的generateDecor()创建DecorView。之前就分析过,这次就不再分析它了。
2.将View添加到decorview中的mContentParent中。
3.回调Activity的onContentChanged接口。
经过以上操作,DecorView创建了,但还没有正式添加到Window中。在ActivityResumeActivity中首先会调用Activity的onResume,再调用Activity的makeVisible,makeVisible中真正添加view ,代码如下:

void makeVisible() { if (!mWindowAdded) { ViewManager wm = getWindowManager(); wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes()); mWindowAdded = true; } mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); }

通过上面的addView方法将View添加到Window。
三、Window操作View内部机制
1.window的添加
一个window对应一个view和一个viewRootImpl,window和view通过ViewRootImpl来建立联系,它并不存在,实体是view。只能通过 windowManager来操作它。
windowManager的实现类是windowManagerImpl。它并没有直接实现三大操作,而是委托给WindowManagerGlobal。addView的实现分为以下几步:
1).检查参数是否合法。

if (view == null) { throw new IllegalArgumentException("view must not be null"); } if (display == null) { throw new IllegalArgumentException("display must not be null"); } if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) { throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams"); } final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params; if (parentWindow != null) { parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams); } else { // If there's no parent and we're running on L or above (or in the // system context), assume we want hardware acceleration. final Context context = view.getContext(); if (context != null && context.getApplicationInfo().targetSdkVersion >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) { wparams.flags |= WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED; } }

2).创建ViewRootImpl并将View添加到列表中。

root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); view.setLayoutParams(wparams); mViews.add(view); mRoots.add(root); mParams.add(wparams);

3).通过ViewRootImpl来更新界面并完成window的添加过程 。
root.setView(view, wparams, panelParentView); 
上面的root就是ViewRootImpl,setView中通过requestLayout()来完成异步刷新,看下requestLayout:

public void requestLayout() { if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) { checkThread(); mLayoutRequested = true; scheduleTraversals(); } }

接下来通过WindowSession来完成window添加过程,WindowSession是一个Binder对象,真正的实现类是 Session,window的添加是一次IPC调用。

try { mOrigWindowType = mWindowAttributes.type; mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true; collectViewAttributes(); res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes, getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets, mInputChannel); } catch (RemoteException e) { mAdded = false; mView = null; mAttachInfo.mRootView = null; mInputChannel = null; mFallbackEventHandler.setView(null); unscheduleTraversals(); setAccessibilityFocus(null, null); throw new RuntimeException("Adding window failed", e); }

在Session内部会通过WindowManagerService来实现Window的添加。

public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, InputChannel outInputChannel) { return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId, outContentInsets, outStableInsets, outInputChannel); }

在WindowManagerService内部会为每一个应用保留一个单独的session。
2.window的删除
看下WindowManagerGlobal的removeView:

public void removeView(View view, boolean immediate) { if (view == null) { throw new IllegalArgumentException("view must not be null"); } synchronized (mLock) { int index = findViewLocked(view, true); View curView = mRoots.get(index).getView(); removeViewLocked(index, immediate); if (curView == view) { return; } throw new IllegalStateException("Calling with view " + view + " but the ViewAncestor is attached to " + curView); } }

首先调用findViewLocked来查找删除view的索引,这个过程就是建立数组遍历。然后再调用removeViewLocked来做进一步的删除。

private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) { ViewRootImpl root = mRoots.get(index); View view = root.getView(); if (view != null) { InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance(); if (imm != null) { imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken()); } } boolean deferred = root.die(immediate); if (view != null) { view.assignParent(null); if (deferred) { mDyingViews.add(view); } } }

真正删除操作是viewRootImpl来完成的。windowManager提供了两种删除接口,removeViewImmediate,removeView。它们分别表示异步删除和同步删除。具体的删除操作由ViewRootImpl的die来完成。

boolean die(boolean immediate) { // Make sure we do execute immediately if we are in the middle of a traversal or the damage // done by dispatchDetachedFromWindow will cause havoc on return. if (immediate && !mIsInTraversal) { doDie(); return false; } if (!mIsDrawing) { destroyHardwareRenderer(); } else { Log.e(TAG, "Attempting to destroy the window while drawing!\n" + " window=" + this + ", title=" + mWindowAttributes.getTitle()); } mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE); return true; }

由上可知如果是removeViewImmediate,立即调用doDie,如果是removeView,用handler发送消息,ViewRootImpl中的Handler会处理消息并调用doDie。重点看下doDie:

void doDie() { checkThread(); if (LOCAL_LOGV) Log.v(TAG, "DIE in " + this + " of " + mSurface); synchronized (this) { if (mRemoved) { return; } mRemoved = true; if (mAdded) { dispatchDetachedFromWindow(); } if (mAdded && !mFirst) { destroyHardwareRenderer(); if (mView != null) { int viewVisibility = mView.getVisibility(); boolean viewVisibilityChanged = mViewVisibility != viewVisibility; if (mWindowAttributesChanged || viewVisibilityChanged) { // If layout params have been changed, first give them // to the window manager to make sure it has the correct // animation info. try { if ((relayoutWindow(mWindowAttributes, viewVisibility, false) & WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_FIRST_TIME) != 0) { mWindowSession.finishDrawing(mWindow); } } catch (RemoteException e) { } } mSurface.release(); } } mAdded = false; } WindowManagerGlobal.getInstance().doRemoveView(this); }

主要做四件事:
1.垃圾回收相关工作,比如清数据,回调等。
2.通过Session的remove方法删除Window,最终调用WindowManagerService的removeWindow

3.调用dispathDetachedFromWindow,在内部会调用onDetachedFromWindow()和onDetachedFromWindowInternal()。当view移除时会调用onDetachedFromWindow,它用于作一些资源回收。
4.通过doRemoveView刷新数据,删除相关数据,如在mRoot,mDyingViews中删除对象等。

void doRemoveView(ViewRootImpl root) { synchronized (mLock) { final int index = mRoots.indexOf(root); if (index >= 0) { mRoots.remove(index); mParams.remove(index); final View view = mViews.remove(index); mDyingViews.remove(view); } } if (HardwareRenderer.sTrimForeground && HardwareRenderer.isAvailable()) { doTrimForeground(); } }

3.更新window
看下WindowManagerGlobal中的updateViewLayout。

public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { if (view == null) { throw new IllegalArgumentException("view must not be null"); } if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) { throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams"); } final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params; view.setLayoutParams(wparams); synchronized (mLock) { int index = findViewLocked(view, true); ViewRootImpl root = mRoots.get(index); mParams.remove(index); mParams.add(index, wparams); root.setLayoutParams(wparams, false); } }

通过viewRootImpl的setLayoutParams更新viewRootImpl的layoutParams,接着scheduleTraversals对view重新布局,包括测量,布局,重绘,此外它还会通过WindowSession来更新window。这个过程由WindowManagerService实现。这跟上面类似,就不再重复,到此Window底层源码就分析完啦。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。

时间: 2024-09-20 18:25:14

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