# Android GWES之Android窗口管理 ### 1基本構架原理 Android的窗口管理是C/S模式的。Android中的Window是表示Top Level等頂級窗口的概念。DecorView是Window的Top-Level View，這個View我稱之為主View，DecorView會缺省的attach到Activity的主窗口中。主View被加入到WindowManager中，WM使用WindowState與這個主View對應。  Activity建立一個主窗口后，在將主窗口添加到WindowManager時，首先要建立WindowManager代理對象，并打開一個會話（實現IWindowSession AIDL接口），并維持該會話。Activity將通過該會話與WindowManager建立聯系，這個Session是C/S體系的基礎，Client通過WindowSession將window加入到Window Manager中。 一個完整的窗口概念橫跨了View，ViewRoot，WindowManager Service。Window，DecorView，View，IWindow ,ISession，WindowState之間的關系如下  Client端的Activity通過Session會話與WindowManager建立對話，而WindowManager則通過IWindow接口訪問Client，將消息傳遞到Client端，通過消息分發渠道，將消息傳遞到處理函數OnXXX。 后面我們將通過Client，WM Service分別加以分析。 ### 2 Client端 我一致認為在Android中Window的概念并不是個很重要的概念。他的Window類，只是在PhoneWindow和MidWindow中使用。而PhoneWindow只是做了一個具體跟手機功能相關的公用事件的處理，所以在Android中PhoneWindow并不是一個抽象的純正概念，而是一個跟手機系統相關的一個特別窗口概念，例如按鍵的默認動作處理，按鍵音的發出等等。 ##### 2.1 View 在Activity中真正重要的概念是View，以下是Google官方對View的定義： This class represents the basic building block for user interface components. A View? occupies a rectangular area on the screen and is responsible for drawing and event handling. View is the base class for <em>widgets</em>, which are? used to create interactive UI components (buttons, text fields, etc.). The {@link android.view.ViewGroup} subclass is the base class? for <em>layouts</em>, which? are invisible containers that hold other Views (or other ViewGroups) and define their layout properties. 我對View不做翻譯，翻譯成視圖好像不太佳，View在Android中，View比視圖具有廣的外延。View包含了用戶交互，包含了顯示，視圖在中文中僅僅表示了靜態的顯示。對于View的理解應該從最容易的理解開始。我們使用過編輯器，在Android中這個編輯器就是一個View，這個編輯器需要顯示文字，需要接收用戶的鍵盤輸入和鼠標選擇，但是一個屏幕上有多個編輯器，如何管理，如何切換焦點編輯器，這些都是需要管理的。 客戶端的組成：（Window，View，ViewRoot，WindowManager Proxy）  在Activity在performLaunchActivity時，會使用Activity.attach（）建立一個PhoneWindow主窗口。這個主窗口的建立并不是一個重點。handleResumeActivity真正要啟動一個Activity時候，將主窗口加入到WindowManager，當然并不是將主窗口本身，而是將主窗口的DecorView加入到WindowManager中。 真正Window核心的抽象概念存在于View，ViewRoot，WindowManger中的WindowState。為了描述概念的方便性，我特別提出主View這個概念，這個主View就是Top-Level View of the window. 主View與View想對，突出主View是attatch到主窗口上的。而一般的View則是存在于主View中的。主窗口這個概念，我講的主窗口實際上就是Android提到的Top Level Window。 我們所提到的概念：View，GroupView，DecorView，ViewRoot都是存在于Client端，只有WindowState這個概念存在于Window Manager Service端。 DecorView實際上是一個ViewGroup。在依存關系上來講，對看個主窗口來講，DecorView是Top-Level View.View并不是關注的重點，重要的是我們如何需要知道分發路徑是建立在什么關系上的。View的成員變量mParent用來管理View上級關系的。而ViewGroup顧名思義就是一組View的管理，于是在ViewGroup構建了焦點管理和子View節點數組。這樣通過View的mParent和ViewGroup的mChildren構建了Android中View直接的關系網。  ### 2.2 Focus Path 所謂的Foucs Path就是我們的KeyEvent傳遞的路線。一般的我們的KeyEvent在主循環中主View通過View的焦點記錄關系傳遞到焦點View上。例如下圖，View22是焦點，我們從最頂層的View通過mFcous的關系鏈找到最后所形成的路徑就是Focus Path。  ### 2.3 ViewRoot，Window Manager Proxy ViewRoot與Window Manager的核心是IWindowSession和IWindow。ViewRoot通過IWindowSession添加窗口到Window Manager。而IWindow這是Window Manager分發消息給Client ViewRoot的渠道。利用AIDL接口進行進程間通信。   ViewRoot實際是一個Handler，ViewRoot建立主View與WindowsManger通訊的橋梁。ViewRoot在本質上一個Handler。我們知道Handler的基本功能就是處理回調，發送消息。 Activity在使用getSystemService獲取WindowManagerImpl ，建立了一個WindowManagerImpl實例，即Window Manager服務的代理： wm=(WindowManagerImpl)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);并調用wm.addview添加窗口到WMService中。 這個過程在客戶端建立了什么樣的管理框架，并如何這個會話？在Window Manager Proxy中建立了View，Layout ,ViewRoot三者的對應關系表。構造一個ViewRoot就會打開一個session,并利用IWindowSession建立會話上下文。  ### 4 Window Manager Service 本次對于Window Manager Service的研究僅限于FocusWindow,消息系統。其他的部分將在后面的專門章節討論。?? Window Manager管理的窗口是應用程序的Top-level窗口，我這里參照Window的概念叫主窗口。主窗口為什么要放在在Service這邊來管理呢？為什么不放在Client那邊？主窗口放置在一起管理是為了計算Z-order序列，根據應用程序的狀態來顯隱應用程序的窗口。我想Android設計者在考慮設計窗口系統的時候，一定首先考慮： - 窗口z-order序的管理 - 活動窗口的計算，及其變化通知 - 窗口歸屬（屬于哪個應用） - 輸入法管理 Window Service大體上實現了如下的功能：， （1）Z-ordered的維護函數 （2）輸入法管理 （3）AddWindow/RemoveWindow （4）Layerout （5）Token管理，AppToken （6）活動窗口管理（FocusWindow） （7）活動應用管理（FocusAPP） （8）轉場動畫 （9）系統消息收集線程 （11）系統消息分發線程 在服務端的窗口對象叫做WindowState。在Service維護了一個mWindow數組，這個mWindow就是Window的Z-order序數組。mWindowMap用于記錄<Client：Binder,WindowState對象>。 WindowState有一個叫做mClient成員變量來記錄客戶端IWindow實例，通過IWindow接口實例，Service可以訪問客戶端的信息，說以IWindow是Service連接View橋梁。 （1） FocusWindow活動窗口如何計算? 基本原理就是查找前景應用（FousActivity），并同Z-Order序中找出屬于該FousActivity（AppToken）的主窗口，這個窗口就是計算出來的Focus Window。 （2）為什么要提出Token這個概念呢？ 一個應用程序要管理自己的窗口，那么如何來標識該窗口是屬于某個Activity，Andoid設計者提出了AppToken這個概念。AppToken在本質上的描述：<Token：IBinder，allWindows>，通過Token找到屬于該Token的allWindows。使用Token開始完成該應用程序的所有窗口的顯示和隱藏。 （3）系統消息收集與處理 我們下面重點研究Ｓｅｒｖｉｃｅ中的系統消息收集模式及其分發模式。Ｓｅｒｖｉｃｅ使用ＫｅｙＱ作為專門的消息隊列。 - ＫeyEvent - TouchEvent - TrackballEvent 系統有兩個線程： KeyQ線程，通過Navite函數readEvent輪詢設備,將讀取的結果放置在KeyQ隊列中。 系統dispatcher 等待在KeyQ消息隊列上，一旦從消息隊列中獲取到消息，就通過分發函數通過mClient傳遞到Client端。