图文概括
启动流程
重要成员
- Session
- WMS的成员变量mSessions保存着所有的Session对象,Session继承于IWindowSession.Stub, 作为Binder服务端
- 每一个应用进程都有一个唯一的 Session 对象与 WMS 通信
- ViewRootImpl 和 WMS 之间的通信就是通过 Session 对象完成的
- WindowState
- WMS中，通过mWindowMap（WindowHashMap ）保存所有的WindowState对象
- WindowState 中保存了 WMS 对象、WMP 对象、Session 对象和 IWindow对象,一个 WindowState 对象就对应着一个应用进程中的 Window 对象; IWindow -> ViewRootImpl.W extends IWindow.Stub
- WindowToken
- WMS成员变量mTokenMap: 保存所有的WindowToken对象; 以IBinder为key,可以是IAppWindowToken或者其他Binder的Bp端;IBinder -> ActivityRecord.Token extends IApplicationToken.Stub
- 一个 WindowToken 就代表着一个应用组件，应用组件包括：Activity、InputMethod 等。在 WMS 中，会将属于同一 WindowToken 的做统一处理，比如在对窗口进行 ZOrder 排序时，会将属于统一 WindowToken 的排在一起
- WindowToken 也具有令牌的作用。应用组件在创建 Window 时都需要提供一个有效的 WindowToken 以表明自己的身份，并且窗口的类型必须与所持有的 WindowToken 类型保持一致。
源码分析—启动流程
基于API23
SystemServer启动WMS
- 执行WMS的main方法，进行WMS创建及初始化
- 执行WMS的displayReady方法，初始化显示信息
- 执行WMS的systemReady方法，通知 WMS 系统的初始化工作完成
参考：Android系统_SystemServer启动流程分析
// system server 执行启动其它系统服务
private void startOtherServices() {
...
// 执行 WMS的main方法
WindowManagerService wm = WindowManagerService.main(context, inputManager,
mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,
!mFirstBoot, mOnlyCore);
wm.displayReady();
...
wm.systemReady();
}
main方法
- WMS为单例模式
- WMS的main方法，通过DisplayThread创建了一个WMS单例对象
- 运行在"android.display"线程，DisplayThread 线程是一个系统前台线程，用于执行一些延时要非常小的关于显示的操作，一般只会在 WindowManager、DisplayManager 和 InputManager 中使用
public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub
implements Watchdog.Monitor, WindowManagerPolicy.WindowManagerFuncs {
private static WindowManagerService sInstance;
static WindowManagerService getInstance() {
return sInstance;
}
public static WindowManagerService main(final Context context, final InputManagerService im,
final boolean haveInputMethods, final boolean showBootMsgs, final boolean onlyCore,
WindowManagerPolicy policy) {
// "android.display"线程
DisplayThread.getHandler().runWithScissors(() ->
sInstance = new WindowManagerService(context, im, haveInputMethods, showBootMsgs,
onlyCore, policy), 0);
return sInstance;
}
}
构造方法
- 赋值及初始化成员变量（context、inputManager、policy）等
- 创建一个 WindowAnimator 对象，用于管理所有窗口的动画
- 初始化 mPolicy ，具体的实现类是 PhoneWindowManager，WMS 的许多操作都是需要 WMP 规定的，比如：多个窗口的上下顺序，监听屏幕旋转的状态，预处理一些系统按键事件（例如HOME、BACK键等的默认行为就是在这里实现的）
- 将 WMS 实例对象本身添加到 Watchdog 中，WMS 类实现了 Watchdog.Monitor 接口。Watchdog 用于监控系统的一些关键服务
private WindowManagerService(Context context, InputManagerService inputManager, boolean haveInputMethods, boolean showBootMsgs, boolean onlyCore) {
mContext = context;
mHaveInputMethods = haveInputMethods;
mAllowBootMessages = showBootMsgs;
mOnlyCore = onlyCore;
...
mInputManager = inputManager;
mDisplayManagerInternal = LocalServices.getService(DisplayManagerInternal.class);
mDisplaySettings = new DisplaySettings();
mDisplaySettings.readSettingsLocked();
LocalServices.addService(WindowManagerPolicy.class, mPolicy);
mPointerEventDispatcher = new PointerEventDispatcher(mInputManager.monitorInput(TAG));
mFxSession = new SurfaceSession();
mDisplayManager = (DisplayManager)context.getSystemService(Context.DISPLAY_SERVICE);
mDisplays = mDisplayManager.getDisplays();
for (Display display : mDisplays) {
createDisplayContentLocked(display);
}
mKeyguardDisableHandler = new KeyguardDisableHandler(mContext, mPolicy);
...
mAppTransition = new AppTransition(context, mH);
mAppTransition.registerListenerLocked(mActivityManagerAppTransitionNotifier);
mActivityManager = ActivityManagerNative.getDefault();
...
mAnimator = new WindowAnimator(this);
LocalServices.addService(WindowManagerInternal.class, new LocalService());
//初始化策略
initPolicy();
Watchdog.getInstance().addMonitor(this);
...
}
initPolicy
- UiThread进行policy的初始化，此过程为同步阻塞过程，运行在android.ui线程
private void initPolicy() {
// 切换到 UiThread 执行，运行在"android.ui"线程，runWithScissors会判断当前执行线程，来决定是直接执行还是等待执行
UiThread.getHandler().runWithScissors(new Runnable() {
public void run() {
WindowManagerPolicyThread.set(Thread.currentThread(), Looper.myLooper());
// 初始化
mPolicy.init(mContext, WindowManagerService.this, WindowManagerService.this);
}
}, 0);
}
displayReady
public void displayReady() {
for (Display display : mDisplays) {
displayReady(display.getDisplayId());
}
synchronized(mWindowMap) {
final DisplayContent displayContent = getDefaultDisplayContentLocked();
readForcedDisplayPropertiesLocked(displayContent);
mDisplayReady = true;
}
mActivityManager.updateConfiguration(null);
synchronized(mWindowMap) {
mIsTouchDevice = mContext.getPackageManager().hasSystemFeature(
PackageManager.FEATURE_TOUCHSCREEN);
configureDisplayPolicyLocked(getDefaultDisplayContentLocked());
}
mActivityManager.updateConfiguration(null);
}
systemReady
public void systemReady() {
mPolicy.systemReady();
}
public void systemReady() {
mKeyguardDelegate = new KeyguardServiceDelegate(mContext);
mKeyguardDelegate.onSystemReady();
readCameraLensCoverState();
updateUiMode();
boolean bindKeyguardNow;
synchronized (mLock) {
updateOrientationListenerLp();
mSystemReady = true;
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
updateSettings();
}
});
bindKeyguardNow = mDeferBindKeyguard;
if (bindKeyguardNow) {
mDeferBindKeyguard = false;
}
}
if (bindKeyguardNow) {
mKeyguardDelegate.bindService(mContext);
mKeyguardDelegate.onBootCompleted();
}
mSystemGestures.systemReady();
}
源码分析—重要成员
Session
- WMS的成员变量mSessions保存着所有的Session对象,Session继承于IWindowSession.Stub, 作为Binder服务端;
- 每一个应用进程都有一个唯一的 Session 对象与 WMS 通信
- ViewRootImpl 和 WMS 之间的通信就是通过 Session 对象完成的。
WMS.mSessions
public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub
implements Watchdog.Monitor, WindowManagerPolicy.WindowManagerFuncs {
// All currently active sessions with clients.
final ArraySet mSessions = new ArraySet<>();
@Override
public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback, IInputMethodClient client,
IInputContext inputContext) {
Session session = new Session(this, callback, client, inputContext);
return session;
}
}
public class Session extends IWindowSession.Stub
implements IBinder.DeathRecipient {
final WindowManagerService mService; // 持有WMS
private int mNumWindow = 0;
public Session(WindowManagerService service, IWindowSessionCallback callback,
IInputMethodClient client, IInputContext inputContext) {
mService = service; // 赋值
}
// 添加
void windowAddedLocked(String packageName) {
if (mSurfaceSession == null) {
mService.mSessions.add(this);
}
mNumWindow++;
}
// 移除
void windowRemovedLocked() {
mNumWindow--;
killSessionLocked();
}
private void killSessionLocked() {
if (mNumWindow > 0 || !mClientDead) {
return;
}
mService.mSessions.remove(this);
}
}
WindowState
- WMS中，通过mWindowMap（WindowHashMap ）保存所有的WindowState对象
- WindowState 中保存了 WMS 对象、WMP 对象、Session 对象和 IWindow对象,一个 WindowState 对象就对应着一个应用进程中的 Window 对象; IWindow -> ViewRootImpl.W extends IWindow.Stub
WindowManagerService.addWindowToken
final HashMap mTokenMap = new HashMap<>();
public void addWindowToken(IBinder token, int type) {
synchronized(mWindowMap) {
WindowToken wtoken = mTokenMap.get(token);
wtoken = new WindowToken(this, token, type, true);
mTokenMap.put(token, wtoken);
if (type == TYPE_WALLPAPER) {
mWallpaperTokens.add(wtoken);
}
}
}
class WindowState extends WindowContainer implements WindowManagerPolicy.WindowState {
final WindowManagerService mService; // WMS
final WindowManagerPolicy mPolicy; // WMP
final Context mContext; //ctx
final Session mSession; // session
final IWindow mClient; // 应用进程中的 Window 对象
WindowState(WindowManagerService service, Session s, IWindow c, WindowToken token,
WindowState parentWindow, int appOp, int seq, WindowManager.LayoutParams a,
int viewVisibility, int ownerId, boolean ownerCanAddInternalSystemWindow) {
mService = service;
mSession = s;
mClient = c;
mAppOp = appOp;
mToken = token;
mAppToken = mToken.asAppWindowToken();
......
}
void attach() {
mSession.windowAddedLocked(mAttrs.packageName);
}
}
// IWindow mClient 就是 ViewRootImpl 中的 final W mWindow 成员
public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.DrawCallbacks {
final W mWindow;
static class W extends IWindow.Stub {
......
}
}
WindowToken
- WMS成员变量mTokenMap: 保存所有的WindowToken对象; 以IBinder为key,可以是IAppWindowToken或者其他Binder的Bp端;IBinder -> ActivityRecord.Token extends IApplicationToken.Stub
- 一个 WindowToken 就代表着一个应用组件，应用组件包括：Activity、InputMethod 等。在 WMS 中，会将属于同一 WindowToken 的做统一处理，比如在对窗口进行 ZOrder 排序时，会将属于统一 WindowToken 的排在一起
- WindowToken 也具有令牌的作用。应用组件在创建 Window 时都需要提供一个有效的 WindowToken 以表明自己的身份，并且窗口的类型必须与所持有的 WindowToken 类型保持一致。
WMS.mTokenMap相关
final HashMap mTokenMap = new HashMap<>();
public void addWindowToken(IBinder token, int type) {
synchronized(mWindowMap) {
WindowToken wtoken = mTokenMap.get(token);
wtoken = new WindowToken(this, token, type, true);
mTokenMap.put(token, wtoken);
if (type == TYPE_WALLPAPER) {
mWallpaperTokens.add(wtoken);
}
}
}
推荐阅读：图形系统总结
参考：
WMS—启动过程