Android 5.0源码解析 ---Activity源码分析
Context上下文环境的创建
我们进入到context这个类中发现这个类是一个抽象类：
public abstract class Context {
}在这个类中基本是抽象方法，Activity是继承于ContextThemeWrapper，ContextThemeWrapper则是继承于ContextWrapper又继承于Context。
在上一篇介绍startActivity的过程中最后一步是在ActivityThread中调用performLaunchActivity：
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
//..........
ComponentName component = r.intent.getComponent();
//.........
if (r.activityInfo.targetActivity != null) {
component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,
r.activityInfo.targetActivity);
}
Activity activity = null;
try {
java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
//..............
} catch (Exception e) {
//.............
}
try {
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
//............
if (activity != null) {
Context appContext = createBaseContextForActivity(r, activity);
CharSequence title = r.activityInfo.loadLabel(appContext.getPackageManager());
Configuration config = new Configuration(mCompatConfiguration);
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.voiceInteractor);
if (customIntent != null) {
activity.mIntent = customIntent;
}
r.lastNonConfigurationInstances = null;
activity.mStartedActivity = false;
int theme = r.activityInfo.getThemeResource();
if (theme != 0) {
activity.setTheme(theme);
}
//..........
activity.mCalled = false;
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
}
//..........
r.activity = activity;
r.stopped = true;
//..........
}
r.paused = true;
mActivities.put(r.token, r);
} catch (SuperNotCalledException e) {
throw e;
} catch (Exception e) {
//..........
}
return activity;
}首先初始化一个ComponentName component对象，再将这个Activity类加载进来，随后调用newActivity方法：
public Activity newActivity(Class clazz, Context context,
IBinder token, Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
CharSequence title, Activity parent, String id,
Object lastNonConfigurationInstance) throws InstantiationException,
IllegalAccessException {
Activity activity = (Activity)clazz.newInstance();
ActivityThread aThread = null;
activity.attach(context, aThread, this, token, 0, application, intent,
info, title, parent, id,
(Activity.NonConfigurationInstances)lastNonConfigurationInstance,
new Configuration(), null);
return activity;
}参数cl描述的是一个类加载器，而参数className描述的要加载的类。以className为参数来调用cl描述的是一个类加载器的成员函数loadClass，就可以得到一个Class对象。由于className描述的是一个Activity子类，因此，当函数调用前面得到的Class对象的成员函数newInstance的时候，就会创建一个Activity子类实例。那么必然会调用Activity的默认构造方法。
那么回到我们的performLaunchActivity中看着一句：
Context appContext = createBaseContextForActivity(r, activity);这里我们为这个Activity创建了一个Context
跟进这个函数去看：
private Context createBaseContextForActivity(ActivityClientRecord r,
final Activity activity) {
ContextImpl appContext = ContextImpl.createActivityContext(this, r.packageInfo, r.token);
appContext.setOuterContext(activity);
Context baseContext = appContext;
//................
return baseContext;
}这里我们调用ContextImpl的createActivityContext函数创建了一个ContextImpl 对象：
static ContextImpl createActivityContext(ActivityThread mainThread,
LoadedApk packageInfo, IBinder activityToken) {
if (packageInfo == null) throw new IllegalArgumentException("packageInfo");
if (activityToken == null) throw new IllegalArgumentException("activityInfo");
return new ContextImpl(null, mainThread,
packageInfo, activityToken, null, false, null, null);
}其实在函数中调用了一个ContextImpl的构造函数。
到这里我们再回头看我们的performLaunchActivity 在构造完上下文后我们调用的是
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.voiceInteractor);进入到Activity中的attach函数中：
final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
CharSequence title, Activity parent, String id,
NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,
Configuration config, IVoiceInteractor voiceInteractor) {
attachBaseContext(context);
mFragments.attachActivity(this, mContainer, null);
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);
mWindow.setCallback(this);
mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);
mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);
if (info.softInputMode != WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED) {
mWindow.setSoftInputMode(info.softInputMode);
}
if (info.uiOptions != 0) {
mWindow.setUiOptions(info.uiOptions);
}
//...........
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
if (mParent != null) {
mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
}
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
//...........
}函数首先调用从父类ContextThemeWrapper继承下来的成员函数attachBaseConext来设置运行上下文环境，即将参数context所描述的一个ContextImpl对象保存在内部。
函数接下来调用PolicyManager类的静态成员函数makeNewWindow来创建了一个PhoneWindow
下面介绍一下在Activity中window的概念：
Window 在不同的地方有着不同的含义。在Activity里，Window 是一个抽象类，代表了一个矩形的不可见的容器，里面布局着若干个可视的区域（View). 每个Activity都会有一个Window类成员变量，mWindow. 而在WindowManagerService里，Window指的是WindowState对象，从图中可以看出，WindowState与一个 ViewRootImpl里的mWindow对象相对应。所以说，WindowManagerService里管理的Window其实是 Acitivity的ViewRoot。我们下面提到的Window，如果没有做特殊说明，均指的是WindowManagerService里的 ‘Window’ 概念，即一个特定的显示区域。从用户角度来看，Android是个多窗口的操作系统，不同尺寸的窗口区域根据尺寸，位置，z-order及是否透明等参数 叠加起来一起并最终呈现给用户。这些窗口既可以是来自一个应用，也可以来自与多个应用，这些窗口既可以显示在一个平面，也可以是不同的平面。总而言之，窗 口是有层次的显示区域，每个窗口在底层最终体现为一个个的矩形Buffer, 这些Buffer经过计算合成为一个新的Buffer，最终交付Display系统进行显示。为了辅助最后的窗口管理，Android定义了一些不同的窗 口类型：
- 应用程序窗口 (Application Window):
包括所有应用程序自己创建的窗口，以及在应用起来之前系统负责显示的窗口。
- 子窗口(Sub Window)：
比如应用自定义的对话框，或者输入法窗口，子窗口必须依附于某个应用窗口（设置相同的token)。
- 系 统窗口(System Window):
系统设计的，不依附于任何应用的窗口，比如说，状态栏(Status Bar), 导航栏(Navigation Bar), 壁纸(Wallpaper), 来电显示窗口(Phone)，锁屏窗口(KeyGuard), 信息提示窗口(Toast)， 音量调整窗口，鼠标光标等等。
在创建完成PhoneWindow后调用：‘
mWindow.setCallback(this);这个应用程序窗口在运行的过程中，会接收到一些事件，例如，键盘、触摸屏事件等，这些事件需要转发给与它所关联的Activity组件处理，这个转发操作是通过一个Window.Callback接口来实现的。由于Activity类实现了Window.Callback接口，因此，函数就可以将当前正在启动的Activity组件所实现的一个Window.Callback接口设置到前面创建的一个PhoneWindow里面去，这是通过调用Window类的成员函数setCallback来实现的。
参数info指向的是一个ActivityInfo对象，用来描述当前正在启动的Activity组件的信息。其中，这个ActivityInfo对象的成员变量softInputMode用来描述当前正在启动的一个Activity组件是否接受软键盘输入。如果接受的话，那么它的值就不等于WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED，并且描述的是当前正在启动的Activity组件所接受的软键盘输入模式。这个软键盘输入模式设置到前面所创建的一个PhoneWindow对象内部去，这是通过调用Window类的成员函数setSoftInputMode来实现的。
Activity、Window和PhoneWindow三个类的关系
在上一节中我们说到了在attach函数中我们调用：
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);创建了一个PhoneWindow对象：
public static Window makeNewWindow(Context context) {
return sPolicy.makeNewWindow(context);
}这里的sPolicy是一个private static final IPolicy sPolicy;
我们再跟进：
public Window makeNewWindow(Context context) {
return new PhoneWindow(context);
}实际上调用了PhoneWindow的构造函数，传入了一个Context：
public PhoneWindow(Context context) {
super(context);
mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context);
}PhoneWindow类的构造函数很简单，它首先调用父类Window的构造函数来执行一些初始化操作，接着再调用LayoutInflater的静态成员函数from创建一个LayoutInflater实例，并且保存在成员变量mLayoutInflater中。这样，PhoneWindow类以后就可以通过成员变量mLayoutInflater来创建应用程序窗口的视图。
分析完成我们是如何构造一个PhoneWindow后，在构造完成后我们在attach函数中做了两件重要的事：
mWindow.setCallback(this);
//.........
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);首先第一个我们给PhoneWindow设置了一个回调，我们知道PhoneWindow是继承于Window，我们进入Window中去：
public void setCallback(Callback callback) {
mCallback = callback;
}正在启动的Activity组件会将它所实现的一个Callback接口设置到与它所关联的一个PhoneWindow对象的父类Window的成员变量mCallback中去，这样当这个PhoneWindow对象接收到系统给它分发的IO输入事件，例如，键盘和触摸屏事件，转发给与它所关联的Activity组件处理。
接下来我们为PhoneWindow创建一个管理者：
public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
boolean hardwareAccelerated) {
mAppToken = appToken;
mAppName = appName;
mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated
|| SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);
if (wm == null) {
wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
}
mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}参数appToken用来描述当前正在处理的窗口是与哪一个Activity组件关联的，它是一个Binder代理对象，引用了在ActivityManagerService这一侧所创建的一个类型为ActivityRecord的Binder本地对象。从前面Android应用程序的Activity启动过程简要介绍和学习计划一系列文章可以知道，每一个启动起来了的Activity组件在ActivityManagerService这一侧，都有一个对应的ActivityRecord对象，用来描述该Activity组件的运行状态。这个Binder代理对象会被保存在Window类的成员变量mAppToken中，这样当前正在处理的窗口就可以知道与它所关联的Activity组件是什么。
参数appName用来描述当前正在处理的窗口所关联的Activity组件的名称，这个名称会被保存在Window类的成员变量mAppName中。
参数wm用来描述一个窗口管理器。从前面的调用过程可以知道， 这里传进来的参数wm的值等于null，因此，函数首先会调用WindowManagerImpl类的静态成员函数getDefault来获得一个默认的窗口管理器。有了这个窗口管理器之后，函数接着再使用它来创建一个本地窗口管理器，即一个LocalWindowManager对象，用来维护当前正在处理的应用程序窗口。
下面我们看下是如何获得一个LocalWindowManager对象：
public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {
return new WindowManagerImpl(mDisplay, parentWindow);
}这里函授很简单只是简单的调用了WindowManagerImpl的构造函数：
private WindowManagerImpl(Display display, Window parentWindow) {
mDisplay = display;
mParentWindow = parentWindow;
}这里我们简单的将传入的PhoneWindow保存在它的成员变量mParentWindow 中
Activity中的View的创建过程
前文中我们描述了Activity如何去创建一个Window，在Window中又有一个View，View是基类，首先我们介绍下Android中的View:
- View 是一个矩形的可见区域。
ViewGroup 是一种特殊的View, 它可以包含其他View并以一定的方式进行布局。Android支持的布局有FrameLayout, LinearLayout, RelativeLayout 等。
- DecorView 是FrameLayout的子类，FrameLayout 也叫单帧布局，是最简单的一种布局，所有的子View在垂直方向上按照先后顺序依次叠加，如果有重叠部分，后面的View将会把前面的View挡住。我们 经常看到的弹出框，把后面的窗口挡住一部分，就是用的FrameLayout布局。Android的窗口基本上用的都是FrameLayout布局, 所以DecorView也就是一个Activity Window的顶级View, 所有在窗口里显示的View都是它的子View.一个DecorView对象，该DectorView对象是所有应用窗口(Activity界面)的根View。 简而言之，PhoneWindow类是 把一个FrameLayout类即DecorView对象进行一定的包装，将它作为应用窗口的根View，并提供一组通用的窗口操作。
- ViewRoot . 我们可以定义所有被addView()调用的View是ViewRoot, 因为接口将会生成一个ViewRootImpl 对象，并保存在WindowManagerGlobal的mRoots[] 数组里。一个程序可能有很多了ViewRoot（只要多次调用addView()), 在WindowManagerService端看来，就是多个Window。但在Activity的默认实现里，只有mDecorView 通过addView 添加到WindowManagerService里
简单来说，ViewRoot相当于是MVC模型中的Controller，它有以下职责：
1. 负责为应用程序窗口视图创建Surface。
2. 配合WindowManagerService来管理系统的应用程序窗口。
3. 负责管理、布局和渲染应用程序窗口视图的UI。
我们着重介绍下ViewRoot的创建过程：
那么，应用程序窗口的视图对象及其所关联的ViewRoot对象是什么时候开始创建的呢？ 从前面Android应用程序窗口（Activity）的窗口对象（Window）的创建过程分析一文可以知道，Activity组件在启动的时候，系统会为它创建窗口对象（Window），同时，系统也会为这个窗口对象创建视图对象。另一方面，当Activity组件被激活的时候，系统如果发现与它的应用程序窗口视图对象所关联的ViewRoot对象还没有创建，那么就会先创建这个ViewRoot对象，以便接下来可以将它的UI渲染出来。
我们进入到Activity的源码中的setContentView的函数中Activity中的SetConentView实际上是调用的PhoneWindow中的
setContentView：
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
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();
}
}首先调用installDecor函数：
private void installDecor() {
if (mDecor == null) {
mDecor = generateDecor();
//..........
}
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
// Set up decor part of UI to ignore fitsSystemWindows if appropriate.
mDecor.makeOptionalFitsSystemWindows();
final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent) mDecor.findViewById(
R.id.decor_content_parent);
if (decorContentParent != null) {
mDecorContentParent = decorContentParent;
mDecorContentParent.setWindowCallback(getCallback());
if (mDecorContentParent.getTitle() == null) {
mDecorContentParent.setWindowTitle(mTitle);
}
final int localFeatures = getLocalFeatures();
for (int i = 0; i < FEATURE_MAX; i++) {
if ((localFeatures & (1 << i)) != 0) {
mDecorContentParent.initFeature(i);
}
}
mDecorContentParent.setUiOptions(mUiOptions);
if ((mResourcesSetFlags & FLAG_RESOURCE_SET_ICON) != 0 ||
(mIconRes != 0 && !mDecorContentParent.hasIcon())) {
mDecorContentParent.setIcon(mIconRes);
} else if ((mResourcesSetFlags & FLAG_RESOURCE_SET_ICON) == 0 &&
mIconRes == 0 && !mDecorContentParent.hasIcon()) {
mDecorContentParent.setIcon(
getContext().getPackageManager().getDefaultActivityIcon());
mResourcesSetFlags |= FLAG_RESOURCE_SET_ICON_FALLBACK;
}
if ((mResourcesSetFlags & FLAG_RESOURCE_SET_LOGO) != 0 ||
(mLogoRes != 0 && !mDecorContentParent.hasLogo())) {
mDecorContentParent.setLogo(mLogoRes);
}
PanelFeatureState st = getPanelState(FEATURE_OPTIONS_PANEL, false);
if (!isDestroyed() && (st == null || st.menu == null)) {
invalidatePanelMenu(FEATURE_ACTION_BAR);
}
} else {
mTitleView = (TextView)findViewById(R.id.title);
if (mTitleView != null) {
mTitleView.setLayoutDirection(mDecor.getLayoutDirection());
if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
View titleContainer = findViewById(
R.id.title_container);
if (titleContainer != null) {
titleContainer.setVisibility(View.GONE);
} else {
mTitleView.setVisibility(View.GONE);
}
if (mContentParent instanceof FrameLayout) {
((FrameLayout)mContentParent).setForeground(null);
}
} else {
mTitleView.setText(mTitle);
}
}
}
//.........
}
}函数中首先是对mDecor 进行初始化调用的是generateDecor：
protected DecorView generateDecor() {
return new DecorView(getContext(), -1);
}创建一个DecorView对象，并且保存在PhoneWindow类的成员变量mDecor中。
调用另外一个成员函数generateLayout该方法会做以下一些事情：
1、根据窗口的风格修饰类型为该窗口选择不同的窗口布局文件(根视图)。这些窗口修饰布局文件指定一个用来存放Activity自定义布局文件的ViewGroup视图，一般为FrameLayout 其id 为： android:id=”@android:id/content”。例如窗口修饰类型包括FullScreen(全屏)、NoTitleBar(不含标题栏)等。选定窗口修饰类型有两种：
①、指定requestFeature()指定窗口修饰符，PhoneWindow对象调用getLocalFeature()方法获取值 ；
②、为我们的Activity配置相应属性，即android：theme=“”，PhoneWindow对象调用getWindowStyle()方法 获取值。举例如下，隐藏标题栏有如下方法：requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE) 或者 为Activity配置xml属性：android:theme=”@android:style/Theme.NoTitleBar”，PS：因此，在Activity中必须在setContentView之前调用requestFeature()方法。
而这些布局文件都是放在frameworks/base/core/res/res/layout下
PhoneWindow类的成员函数installDecor还会检查前面加载的窗口布局文件是否包含有一个id值为“title”的TextView控件。如果包含有的话，就会将它保存在PhoneWindow类的成员变量mTitleView中，用来描述当前应用程序窗口的标题栏。但是，如果当前应用程序窗口是没有标题栏的，即它的Feature位FEATURE_NO_TITLE的值等于1，那么PhoneWindow类的成员函数installDecor就需要将前面得到的标题栏隐藏起来。注意，PhoneWindow类的成员变量mTitleView所描述的标题栏有可能是包含在一个id值为“title_container”的容器里面的，在这种情况下，就需要隐藏该标题栏容器。另一方面，如果当前应用程序窗口是设置有标题栏的，那么PhoneWindow类的成员函数installDecor就会设置它的标题栏文字。应用程序窗口的标题栏文字保存在PhoneWindow类的成员变量mTitle中，我们可以调用PhoneWindow类的成员函数setTitle来设置。
到此我们的根视图便建立完成了
handleLaunchActivity中，接下来就会调用ActivityThread类的另外一个成员函数handleResumeActivity来激活正在启动的Activity组件。由于在是第一次激活该Activity组件，因此，在激活之前，还会为该Activity组件创建一个ViewRoot对象，并且与前面所创建的应用程序窗口视图关联起来，以便后面可以通过该ViewRoot对象来控制应用程序窗口视图的UI展现。
看下关键性的代码：
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
r.window = r.activity.getWindow();
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager();
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
......
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l);
}
} 先前我们创建了一个DecorView，这里通过getDecorView获取到它，再拿到这个Window的布局参数getAttributes，就可以调用wm中的addView方法：
@Override
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
}这里有一个成员变量WindowManagerGlobal mGlobal
看下它的定义：
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();我们进入到WindowManagerGlobal中的addView去看下：
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
//.............
int index = findViewLocked(view, false);
if (index >= 0) {
if (mDyingViews.contains(view)) {
// Don't wait for MSG_DIE to make it's way through root's queue.
mRoots.get(index).doDie();
} else {
throw new IllegalStateException("View " + view
+ " has already been added to the window manager.");
}
// The previous removeView() had not completed executing. Now it has.
}
// If this is a panel window, then find the window it is being
// attached to for future reference.
if (wparams.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW &&
wparams.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) {
final int count = mViews.size();
for (int i = 0; i < count; i++) {
if (mRoots.get(i).mWindow.asBinder() == wparams.token) {
panelParentView = mViews.get(i);
}
}
}
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
view.setLayoutParams(wparams);
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
}
// do this last because it fires off messages to start doing things
try {
root.setView(view, wparams, panelParentView);
} catch (RuntimeException e) {
// BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
synchronized (mLock) {
final int index = findViewLocked(view, false);
if (index >= 0) {
removeViewLocked(index, true);
}
}
throw e;
}
}在WindowManagerGlobal中有三个重要的ArrayList：
它们分别是类型为View、ViewRoot和WindowManager.LayoutParams的数组。这三个数组的大小是始终保持相等的。这样，有关联关系的View对象、ViewRoot对象和WindowManager.LayoutParams对象就会分别保存在数组mViews、mRoots和mParams的相同位置上，也就是说，mViews[i]、mRoots[i]和mParams[i]所描述的View对象、ViewRoot对象和WindowManager.LayoutParams对象是具有关联关系的。因此，WindowManagerImpl类的三个参数版本的成员函数addView在关联一个View对象、一个ViewRoot对象和一个WindowManager.LayoutParams对象的时候，只要分别将它们放在数组mViews、mRoots和mParams的相同位置上就可以了。
int index = findViewLocked(view, false);addView首先调用另外一个成员函数findViewLocked来检查参数view所描述的一个View对象是否已经存在于数组中mViews中了。如果已经存在的话，那么就说明该View对象已经关联过ViewRoot对象以及WindowManager.LayoutParams对象了。
如果参数view所描述的一个View对象还没有被关联过一个ViewRoot对象，那么成员函数addView就会创建一个ViewRoot对象，并且将它与参数view和params分别描述的一个View对象和一个WindowManager.LayoutParams对象保存在数组mViews、mRoots和mParams的相同位置上。注意，如果数组mViews、mRoots和mParams尚未创建，那么成员函数addView就会首先分别为它们创建一个大小为1的数组，以便可以用来分别保存所要关联的View对象、ViewRoot对象和WindowManager.LayoutParams对象。另一方面，如果数组mViews、mRoots和mParams已经创建，那么成员函数addView就需要分别将它们的大小增加1，以便可以在它们的末尾位置上分别保存所要关联的View对象、ViewRoot对象和WindowManager.LayoutParams对象。
还有另外一个需要注意的地方是当参数view描述的是一个子应用程序窗口的视图对象时，即WindowManager.LayoutParams对象wparams的成员变量type的值大于等于WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW并且小于等于WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW时，那么成员函数addView还需要找到这个子视图对象的父视图对象panelParentView，这是通过遍历数组mRoots来查找的。首先，WindowManager.LayoutParams对象wparams的成员变量token指向了一个类型为W的Binder本地对象的一个IBinder接口，用来描述参数view所描述的一个子应用程序窗口视图对象所属的父应用程序窗口视图对象。其次，每一个ViewRoot对象都通过其成员变量mWindow来保存一个类型为W的Binder本地对象，因此，如果在数组mRoots中，存在一个ViewRoot对象，它的成员变量mWindow所描述的一个W对象的一个IBinder接口等于WindowManager.LayoutParams对象wparams的成员变量token所描述的一个IBinder接口时，那么就说明与该ViewRoot对象所关联的View对象即为参数view的父应用程序窗口视图对象。成员函数addView为参数view所描述的一个View对象和参数params所描述的一个WindowManager.LayoutParams对象关联好一个ViewRoot对象root之后，最后还会将这个View对view象和这个WindowManager.LayoutParams对象，以及变量panelParentView所描述的一个父应用程序窗视图对象，保存在这个ViewRoot对象root的内部去，这是通过调用这个ViewRoot对象root的成员函数setView来实现的，因此，接下来我们就继续分析ViewRoot类的成员函数setView的实现：
Activity与WindowsManagerService之间的交互
所谓的连接一方面是从Activity组件到WindowManagerService服务的连接，另一方面是从WindowManagerService服务到Activity组件的连接，从Activity组件到WindowManagerService服务的连接是以Activity组件所在的应用程序进程为单位来进行的。当一个应用程序进程在启动第一个Activity组件的时候，它便会打开一个到WindowManagerService服务的连接，这个连接以应用程序进程从WindowManagerService服务处获得一个实现了IWindowSession接口的Session代理对象来标志。从WindowManagerService服务到Activity组件的连接是以Activity组件为单位来进行的。在应用程序进程这一侧，每一个Activity组件都关联一个实现了IWindow接口的W对象，这个W对象在Activity组件的视图对象创建完成之后，就会通过前面所获得一个Session代理对象来传递给WindowManagerService服务，而WindowManagerService服务接收到这个W对象之后，就会在内部创建一个WindowState对象来描述与该W对象所关联的Activity组件的窗口状态，并且以后就通过这个W对象来控制对应的Activity组件的窗口状态。
可以看到在连接之间有两个关键的对象： 简称Session 和 W
先来看看Session所起的作用：
1.在Activity组件的启动过程中，调用这个IWindowSession接口的成员函数add可以将一个关联的W对象传递到WindowManagerService服务，以便WindowManagerService服务可以为该Activity组件创建一个WindowState对象。
2.在Activity组件的销毁过程中，调用这个这个IWindowSession接口的成员函数remove来请求WindowManagerService服务之前为该Activity组件所创建的一个WindowState对象，这一点可以参考前面Android应用程序键盘（Keyboard）消息处理机制分析一文的键盘消息接收通道注销过程分析。
3.在Activity组件的运行过程中，调用这个这个IWindowSession接口的成员函数relayout来请求WindowManagerService服务来对该Activity组件的UI进行布局，以便该Activity组件的UI可以正确地显示在屏幕中。
再来看看W的作用：
1.当一个Activity组件的窗口的大小发生改变后，WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数resized来通知该Activity组件，它的大小发生改变了。
2.当一个Activity组件的窗口的可见性之后，WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数dispatchAppVisibility来通知该Activity组件，它的可见性发生改变了。
3.当一个Activity组件的窗口获得或者失去焦点之后，WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数windowFoucusChanged来通知该Activity组件，它的焦点发生改变了。
还有一个关键的连接点在于WindowsManagerService和ActivityManagerService之间的连接服务，每一个Activity组件在启动的时候，ActivityManagerService服务都会内部为该Activity组件创建一个ActivityRecord对象，并且会以这个ActivityRecord对象所实现的一个IApplicationToken接口为参数，请求WindowManagerService服务为该Activity组件创建一个AppWindowToken对象，即将这个IApplicationToken接口保存在新创建的AppWindowToken对象的成员变量appToken中。同时，这个ActivityRecord对象还会传递给它所描述的Activity组件所运行在应用程序进程，于是，应用程序进程就可以在启动完成该Activity组件之后，将这个ActivityRecord对象以及一个对应的W对象传递给WindowManagerService服务，后者接着就会做两件事情：
- 根据获得的ActivityRecord对象的IApplicationToken接口来找到与之对应的一个AppWindowToken对象；
- 根据获得的AppWindowToken对象以及前面传递过来的W代理对象来为正在启动的Activity组件创建一个WindowState对象，并且将该AppWindowToken对象保存在新创建的WindowState对象的成员变量mAppToken中。
- AppWindowToken的创建过程：
在Activity在ActivityManagerService中的数据结构是ActivityRecord，AppWindowToken的创建是在Activity的启动函数startActivityLocked中的：
mService.mWindowManager.addAppToken(
addPos, r, r.task.taskId, r.info.screenOrientation, r.fullscreen); 进入到addAPPToken这个函数中：
@Override
public void addAppToken(int addPos, IApplicationToken token, int taskId, int stackId,
int requestedOrientation, boolean fullscreen, boolean showWhenLocked, int userId,
int configChanges, boolean voiceInteraction, boolean launchTaskBehind) {
//.............
long inputDispatchingTimeoutNanos;
try {
inputDispatchingTimeoutNanos = token.getKeyDispatchingTimeout() * 1000000L;
} catch (RemoteException ex) {
//..........
inputDispatchingTimeoutNanos = DEFAULT_INPUT_DISPATCHING_TIMEOUT_NANOS;
}
synchronized(mWindowMap) {
AppWindowToken atoken = findAppWindowToken(token.asBinder());
if (atoken != null) {
Slog.w(TAG, "Attempted to add existing app token: " + token);
return;
}
atoken = new AppWindowToken(this, token, voiceInteraction);
atoken.inputDispatchingTimeoutNanos = inputDispatchingTimeoutNanos;
atoken.groupId = taskId;
atoken.appFullscreen = fullscreen;
atoken.showWhenLocked = showWhenLocked;
atoken.requestedOrientation = requestedOrientation;
atoken.layoutConfigChanges = (configChanges &
(ActivityInfo.CONFIG_SCREEN_SIZE | ActivityInfo.CONFIG_ORIENTATION)) != 0;
atoken.mLaunchTaskBehind = launchTaskBehind;
//.............
Task task = mTaskIdToTask.get(taskId);
if (task == null) {
createTask(taskId, stackId, userId, atoken);
} else {
task.addAppToken(addPos, atoken);
}
mTokenMap.put(token.asBinder(), atoken);
atoken.hidden = true;
atoken.hiddenRequested = true;
}
}成员变量mTokenMap指向的是一个HashMap，它里面保存的是一系列的WindowToken对象，每一个WindowToken对象都是用来描述一个窗口的，并且是以描述这些窗口的一个Binder对象的IBinder接口为键值的。例如，对于Activity组件类型的窗口来说，它们分别是以用来描述它们的一个ActivityRecord对象的IBinder接口保存在成员变量mTokenMap所指向的一个HashMap中的。
成员变量mTokenList指向的是一个ArrayList，它里面保存的也是一系列WindowToken对象，这些WindowToken对象与保存在成员变量mTokenMap所指向的一个HashMap中的WindowToken对象是一样的。成员变量mTokenMap和成员变量mTokenList的区别就在于，前者在给定一个IBinder接口的情况下，可以迅速指出是否存在一个对应的窗口，而后者可以迅速遍历系统中的窗口。
成员变量mAppTokens指向的也是一个ArrayList，不过它里面保存的是一系列AppWindowToken对象，每一个AppWindowToken对象都是用来描述一个Activity组件的窗口的，而这些AppWindowToken对象是以它们描述的窗口的Z轴坐标由小到大保存在这个ArrayList中的，这样我们就可以通过这个ArrayList来从上到下或者从下到上地遍历系统中的所有Activity组件窗口。由于这些AppWindowToken对象所描述的Activity组件窗口也是一个窗口，并且AppWindowToken类是从WindowToken继承下来的，因此，这些AppWindowToken对象还会同时被保存在成员变量mTokenMap所指向的一个HashMap和成员变量mTokenList所指向的一个ArrayList中。
函数中还调用了构造函数：
atoken = new AppWindowToken(this, token, voiceInteraction);- Session的创建过程
第一次连接将会发生在addView时，会同时创建一个ViewRootImpl：
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
//............
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
//...........
}关键在于这一句：WindowManagerGlobal.getWindowSession();
我们看下这个函数：
public static IWindowSession getWindowSession() {
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowSession == null) {
try {
InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
sWindowSession = windowManager.openSession(
new IWindowSessionCallback.Stub() {
@Override
public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
}
},
imm.getClient(), imm.getInputContext());
ValueAnimator.setDurationScale(windowManager.getCurrentAnimatorScale());
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "Failed to open window session", e);
}
}
return sWindowSession;
}
}首先获得获得应用程序所使用的输入法管理器：
InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();有了这个Binder代理对象之后，就可以调用它的成员函数openSession来请求WindowManagerService服务返回一个类型为Session的Binder本地对象。
在请求WindowManagerService服务返回一个类型为Session的Binder本地对象的时候，应用程序进程传递给WindowManagerService服务的参数有两个，一个是实现IInputMethodClient接口的输入法客户端对象，另外一个是实现了IInputContext接口的一个输入法上下文对象，它们分别是通过调用前面所获得的一个输入法管理器的成员函数getClient和getInputContext来获得的：
sWindowSession = windowManager.openSession(
new IWindowSessionCallback.Stub() {
@Override
public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
}
},
imm.getClient(), imm.getInputContext());看下openSession的实现：
@Override
public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback, IInputMethodClient client,
IInputContext inputContext) {
if (client == null) throw new IllegalArgumentException("null client");
if (inputContext == null) throw new IllegalArgumentException("null inputContext");
Session session = new Session(this, callback, client, inputContext);
return session;
}继续调用了Session的构造函数返回一个Session。
- WindowSate
我们知道ViewRootImpl的作用相当于一个MVC中的Controlle应用程序进程将一个Activity组件的视图对象设置到与它所关联的一个ViewRoot对象的内部是通过调用ViewRoot类的成员函数setView来实现的，因此，接下来我们就从ViewRoot类的成员函数setView开始分析Activity组件与WindowManagerService服务的连接过程，即一个WindowState对象的创建过程
进入到SetView中：
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
mView = view;
//............
try {
//..........
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mInputChannel);
} catch (RemoteException e) {
//............
} finally {
if (restore) {
attrs.restore();
}
}
}
}这里的参数view即为正在启动的Activity组件的视图对象，ViewRoot类的成员函数setView会将它保存成员变量mView中，这样就可以将一个Activity组件的视图对象和一个ViewRoot对象关联起来。ViewRoot类的成员函数setView接下来还会调用静态成员变量sWindowSession所描述的一个实现了IWindowSession接口的Binder代理对象的成员函数addToDisplay来请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件创建一个WindowState对象。
@Override
public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets,
InputChannel outInputChannel) {
return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId,
outContentInsets, outInputChannel);
}下面便会启动WindowManagerService中的addWindow函数：
public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,
WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId,
Rect outContentInsets, InputChannel outInputChannel) {
//............
WindowState attachedWindow = null;
WindowState win = null;
//............
synchronized(mWindowMap) {
//..........
if (mWindowMap.containsKey(client.asBinder())) {
Slog.w(TAG, "Window " + client + " is already added");
return WindowManagerGlobal.ADD_DUPLICATE_ADD;
}
if (type >= FIRST_SUB_WINDOW && type <= LAST_SUB_WINDOW) {
attachedWindow = windowForClientLocked(null, attrs.token, false);
if (attachedWindow == null) {
//.........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
if (attachedWindow.mAttrs.type >= FIRST_SUB_WINDOW
&& attachedWindow.mAttrs.type <= LAST_SUB_WINDOW) {
//..........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
}
//...........
boolean addToken = false;
WindowToken token = mTokenMap.get(attrs.token);
if (token == null) {
if (type >= FIRST_APPLICATION_WINDOW && type <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {
//.......
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (type == TYPE_INPUT_METHOD) {
//........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (type == TYPE_VOICE_INTERACTION) {
//.......
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (type == TYPE_WALLPAPER) {
//.......
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
if (type == TYPE_DREAM) {
//.......
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
token = new WindowToken(this, attrs.token, -1, false);
addToken = true;
} else if (type >= FIRST_APPLICATION_WINDOW && type <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {
AppWindowToken atoken = token.appWindowToken;
if (atoken == null) {
//..........
return WindowManagerGlobal.ADD_NOT_APP_TOKEN;
} else if (atoken.removed) {
//.........
return WindowManagerGlobal.ADD_APP_EXITING;
}
if (type == TYPE_APPLICATION_STARTING && atoken.firstWindowDrawn) {
//.........
return WindowManagerGlobal.ADD_STARTING_NOT_NEEDED;
}
} else if (type == TYPE_INPUT_METHOD) {
//..........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
} else if (type == TYPE_VOICE_INTERACTION) {
//..........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
} else if (type == TYPE_WALLPAPER) {
//............
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
} else if (type == TYPE_DREAM) {
//.............
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_APP_TOKEN;
}
} else if (token.appWindowToken != null) {
//.............
attrs.token = null;
token = new WindowToken(this, null, -1, false);
addToken = true;
}
//..........
if (outInputChannel != null && (attrs.inputFeatures
& WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
String name = win.makeInputChannelName();
InputChannel[] inputChannels = InputChannel.openInputChannelPair(name);
win.setInputChannel(inputChannels[0]);
inputChannels[1].transferTo(outInputChannel);
mInputManager.registerInputChannel(win.mInputChannel, win.mInputWindowHandle);
}
res = WindowManagerGlobal.ADD_OKAY;
origId = Binder.clearCallingIdentity();
if (addToken) {
mTokenMap.put(attrs.token, token);
}
win.attach();
mWindowMap.put(client.asBinder(), win);
if (win.mAppOp != AppOpsManager.OP_NONE) {
if (mAppOps.startOpNoThrow(win.mAppOp, win.getOwningUid(), win.getOwningPackage())
!= AppOpsManager.MODE_ALLOWED) {
win.setAppOpVisibilityLw(false);
}
}
if (type == TYPE_APPLICATION_STARTING && token.appWindowToken != null) {
token.appWindowToken.startingWindow = win;
if (DEBUG_STARTING_WINDOW) Slog.v (TAG, "addWindow: " + token.appWindowToken
+ " startingWindow=" + win);
}
boolean imMayMove = true;
if (type == TYPE_INPUT_METHOD) {
win.mGivenInsetsPending = true;
mInputMethodWindow = win;
addInputMethodWindowToListLocked(win);
imMayMove = false;
} else if (type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG) {
mInputMethodDialogs.add(win);
addWindowToListInOrderLocked(win, true);
moveInputMethodDialogsLocked(findDesiredInputMethodWindowIndexLocked(true));
imMayMove = false;
} else {
addWindowToListInOrderLocked(win, true);
if (type == TYPE_WALLPAPER) {
mLastWallpaperTimeoutTime = 0;
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
} else if ((attrs.flags&FLAG_SHOW_WALLPAPER) != 0) {
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
} else if (mWallpaperTarget != null
&& mWallpaperTarget.mLayer >= win.mBaseLayer) {
// If there is currently a wallpaper being shown, and
// the base layer of the new window is below the current
// layer of the target window, then adjust the wallpaper.
// This is to avoid a new window being placed between the
// wallpaper and its target.
displayContent.pendingLayoutChanges |= FINISH_LAYOUT_REDO_WALLPAPER;
}
}
win.mWinAnimator.mEnterAnimationPending = true;
if (displayContent.isDefaultDisplay) {
mPolicy.getContentInsetHintLw(attrs, outContentInsets);
} else {
outContentInsets.setEmpty();
}
if (mInTouchMode) {
res |= WindowManagerGlobal.ADD_FLAG_IN_TOUCH_MODE;
}
if (win.mAppToken == null || !win.mAppToken.clientHidden) {
res |= WindowManagerGlobal.ADD_FLAG_APP_VISIBLE;
}
mInputMonitor.setUpdateInputWindowsNeededLw();
boolean focusChanged = false;
if (win.canReceiveKeys()) {
focusChanged = updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_WILL_ASSIGN_LAYERS,
false /*updateInputWindows*/);
if (focusChanged) {
imMayMove = false;
}
}
if (imMayMove) {
moveInputMethodWindowsIfNeededLocked(false);
}
assignLayersLocked(displayContent.getWindowList());
// Don't do layout here, the window must call
// relayout to be displayed, so we'll do it there.
if (focusChanged) {
mInputMonitor.setInputFocusLw(mCurrentFocus, false /*updateInputWindows*/);
}
mInputMonitor.updateInputWindowsLw(false /*force*/);
if (localLOGV) Slog.v(
TAG, "New client " + client.asBinder()
+ ": window=" + win);
if (win.isVisibleOrAdding() && updateOrientationFromAppTokensLocked(false)) {
reportNewConfig = true;
}
}
if (reportNewConfig) {
sendNewConfiguration();
}
Binder.restoreCallingIdentity(origId);
return res;
}这是一个近乎两百行的函数，我们一点一点来剖析：
这段代码首先在WindowManagerService类的成员变量mWindowMap所描述的一个HashMap中检查是否存在一个与参数client所对应的WindowState对象，如果已经存在，那么就说明WindowManagerService服务已经为它创建过一个WindowState对象了，因此，这里就不会继续往前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_DUPLICATE_ADD。
if (mWindowMap.containsKey(client.asBinder())) {
Slog.w(TAG, "Window " + client + " is already added");
return WindowManagerGlobal.ADD_DUPLICATE_ADD;
}这个判断条件的作用是确认这个Activity是否是一个子窗口
if (type >= FIRST_SUB_WINDOW && type <= LAST_SUB_WINDOW) {
attachedWindow = windowForClientLocked(null, attrs.token, false);
if (attachedWindow == null) {
//.........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
if (attachedWindow.mAttrs.type >= FIRST_SUB_WINDOW
&& attachedWindow.mAttrs.type <= LAST_SUB_WINDOW) {
//..........
return WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN;
}
}如果是一个子窗口则应该调用windowForClientLocked获取一个父窗口的WindowState放入到attachedWindow ，这时这个attachedWindow是不允许为空的，如果为空则返回一个 WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN，同时此时的父窗口也是不可以为一个子窗口的，如果是则返回WindowManagerGlobal.ADD_BAD_SUBWINDOW_TOKEN。
WindowToken token = mTokenMap.get(attrs.token);WindowManagerService类的成员变量mTokenMap所描述的一个HashMap中检查WindowManagerService服务是否已经为正在增加的窗口创建过一个WindowToken对象了。如果还没有创建过WindowToken对，即变量token的值等于null，那么这段代码就会进一步检查正在增加的窗口的类型。如果正在增加的窗口是属于应用程序窗口，以下几种情况是不允许的会直接返回错误码：
FIRST_APPLICATION_WINDOW~LAST_APPLICATION_WINDOW——-Activity组件窗口
TYPE_INPUT_METHOD————————————————— 输入法窗口
TYPE_WALLPAPER——————————————————– 壁纸窗口
如果不是上述三种情况，那么这段代码就会为正在增加的窗口创建一个WindowToken对象，并且保存在变量token中。
下面看下else中的情况：
如果是应用程序窗口，从前面第一部分的内容可以知道，WindowToken对象token的成员变量appWindowToken的值必须不能等于null，并且指向的是一个AppWindowToken对象。因此，当WindowToken对象token的成员变量appWindowToken的值等于null的时候，函数就不会继续向前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_NOT_APP_TOKEN。
另一方面，虽然WindowToken对象token的成员变量appWindowToken的值不等于null，但是它所指向的一个AppWindowToken对象的成员变量removed的值等于true时，那么就表示对应的Activity组件已经被移除，在这种情况下，函数也不会继续向前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_APP_EXITING。还有一种特殊的应用程序窗口，它的类型为TYPE_APPLICATION_STARTING。这种类型的窗口称为起始窗口，它是在一个Activity组件的窗口显示出来之前就显示的。因此，如果当前正在增加的是一个超始窗口，并且它所附属的应用程序窗口，即变量atoken所描述的应用程序窗口，已经显示出来了，即变量atoken所指向的一个AppWindowToken对象的成员变量firstWindowDrawn的值等于true，那么函数也不会继续向前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_STARTING_NOT_NEEDED
如果是输入法窗口，但是参数attrs所描述的一个WindowManager.LayoutParams对象的成员变量windowType的值不等于TYPE_INPUT_METHOD，那么指定的窗口类型就是不匹配的。在这种情况下，函数就不会继续向前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_BAD_APP_TOKEN。如果是壁纸窗口，但是参数attrs所描述的一个
WindowManager.LayoutParams对象的成员变量windowType的值不等于TYPE_WALLPAPER，
那么指定的窗口类型就是不匹配的。在这种情况下，函数也不会继续向前执行，而是直接返回一个错误码WindowManagerImpl.ADD_BAD_APP_TOKEN。
如果都通过这些检查，那么我们就要创建一个WindowState了：
token = new WindowToken(this, attrs.token, -1, false);接下来创建一个IO通道来处理键盘的输入事件以及一个触摸屏的输入事件
if (outInputChannel != null && (attrs.inputFeatures
& WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
String name = win.makeInputChannelName();
InputChannel[] inputChannels = InputChannel.openInputChannelPair(name);
win.setInputChannel(inputChannels[0]);
inputChannels[1].transferTo(outInputChannel);
mInputManager.registerInputChannel(win.mInputChannel, win.mInputWindowHandle);
} if (addToken) {
mTokenMap.put(attrs.token, token);
}
win.attach();
mWindowMap.put(client.asBinder(), win);这段代码首先检查变量addToken的值是否等于true。如果等于true的话，那么就说明变量token所指向的一个WindowToken对象是在前面新创建的。在这种情况下，就需要将这个新创建的WindowToken对象分别添加到WindowManagerService类的成员变量mTokeMap和mTokenList分别描述的一个HashMap和一个ArrayList中去。
这段代码接下来再调用前面所创建的一个WindowState对象win的成员函数attach来为当前正在增加的窗口创建一个用来连接到SurfaceFlinger服务的SurfaceSession对象。有了这个SurfaceSession对象之后，当前正在增加的窗口就可以和SurfaceFlinger服务通信了。在接下来我们再详细分析WindowState类的成员函数attach的实现。
这段代码最后还做了两件事情。第一件事情是将前面所创建的一个WindowState对象win添加到WindowManagerService类的成员变量mWindowMap所描述的一个HashMap中，这是以参数所描述的一个类型为W的Binder代理对象的IBinder接口来键值来保存的。第二件事情是检查当前正在增加的是否是一个起始窗口，如果是的话，那么就会将前面所创建的一个WindowState对象win设置到用来描述它所属的Activity组件的一个AppWindowToken对象的成员变量startingWindow中去，这样系统就可以在显示这个Activity组件的窗口之前，先显示该起始窗口。
最后我们来看下WindowState的创建过程：
首先贴出我们的构造函数：
WindowState(WindowManagerService service, Session s, IWindow c, WindowToken token,
WindowState attachedWindow, int appOp, int seq, WindowManager.LayoutParams a,
int viewVisibility, final DisplayContent displayContent) {
mService = service;
mSession = s;
mClient = c;
mAppOp = appOp;
mToken = token;
mOwnerUid = s.mUid;
mWindowId = new IWindowId.Stub() {
@Override
public void registerFocusObserver(IWindowFocusObserver observer) {
WindowState.this.registerFocusObserver(observer);
}
@Override
public void unregisterFocusObserver(IWindowFocusObserver observer) {
WindowState.this.unregisterFocusObserver(observer);
}
@Override
public boolean isFocused() {
return WindowState.this.isFocused();
}
};
mAttrs.copyFrom(a);
mViewVisibility = viewVisibility;
mDisplayContent = displayContent;
mPolicy = mService.mPolicy;
mContext = mService.mContext;
DeathRecipient deathRecipient = new DeathRecipient();
mSeq = seq;
mEnforceSizeCompat = (mAttrs.privateFlags & PRIVATE_FLAG_COMPATIBLE_WINDOW) != 0;
if (WindowManagerService.localLOGV) Slog.v(
TAG, "Window " + this + " client=" + c.asBinder()
+ " token=" + token + " (" + mAttrs.token + ")" + " params=" + a);
try {
c.asBinder().linkToDeath(deathRecipient, 0);
} catch (RemoteException e) {
mDeathRecipient = null;
mAttachedWindow = null;
mLayoutAttached = false;
mIsImWindow = false;
mIsWallpaper = false;
mIsFloatingLayer = false;
mBaseLayer = 0;
mSubLayer = 0;
mInputWindowHandle = null;
mWinAnimator = null;
return;
}
mDeathRecipient = deathRecipient;
if ((mAttrs.type >= FIRST_SUB_WINDOW &&
mAttrs.type <= LAST_SUB_WINDOW)) {
// The multiplier here is to reserve space for multiple
// windows in the same type layer.
mBaseLayer = mPolicy.windowTypeToLayerLw(
attachedWindow.mAttrs.type) * WindowManagerService.TYPE_LAYER_MULTIPLIER
+ WindowManagerService.TYPE_LAYER_OFFSET;
mSubLayer = mPolicy.subWindowTypeToLayerLw(a.type);
mAttachedWindow = attachedWindow;
if (WindowManagerService.DEBUG_ADD_REMOVE) Slog.v(TAG, "Adding " + this + " to " + mAttachedWindow);
int children_size = mAttachedWindow.mChildWindows.size();
if (children_size == 0) {
mAttachedWindow.mChildWindows.add(this);
} else {
for (int i = 0; i < children_size; i++) {
WindowState child = (WindowState)mAttachedWindow.mChildWindows.get(i);
if (this.mSubLayer < child.mSubLayer) {
mAttachedWindow.mChildWindows.add(i, this);
break;
} else if (this.mSubLayer > child.mSubLayer) {
continue;
}
if (this.mBaseLayer <= child.mBaseLayer) {
mAttachedWindow.mChildWindows.add(i, this);
break;
} else {
continue;
}
}
if (children_size == mAttachedWindow.mChildWindows.size()) {
mAttachedWindow.mChildWindows.add(this);
}
}
mLayoutAttached = mAttrs.type !=
WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG;
mIsImWindow = attachedWindow.mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD
|| attachedWindow.mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG;
mIsWallpaper = attachedWindow.mAttrs.type == TYPE_WALLPAPER;
mIsFloatingLayer = mIsImWindow || mIsWallpaper;
} else {
// The multiplier here is to reserve space for multiple
// windows in the same type layer.
mBaseLayer = mPolicy.windowTypeToLayerLw(a.type)
* WindowManagerService.TYPE_LAYER_MULTIPLIER
+ WindowManagerService.TYPE_LAYER_OFFSET;
mSubLayer = 0;
mAttachedWindow = null;
mLayoutAttached = false;
mIsImWindow = mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD
|| mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG;
mIsWallpaper = mAttrs.type == TYPE_WALLPAPER;
mIsFloatingLayer = mIsImWindow || mIsWallpaper;
}
WindowState appWin = this;
while (appWin.mAttachedWindow != null) {
appWin = appWin.mAttachedWindow;
}
WindowToken appToken = appWin.mToken;
while (appToken.appWindowToken == null) {
WindowToken parent = mService.mTokenMap.get(appToken.token);
if (parent == null || appToken == parent) {
break;
}
appToken = parent;
}
mRootToken = appToken;
mAppToken = appToken.appWindowToken;
if (mAppToken != null) {
final DisplayContent appDisplay = getDisplayContent();
mNotOnAppsDisplay = displayContent != appDisplay;
}
mWinAnimator = new WindowStateAnimator(this);
mWinAnimator.mAlpha = a.alpha;
mRequestedWidth = 0;
mRequestedHeight = 0;
mLastRequestedWidth = 0;
mLastRequestedHeight = 0;
mXOffset = 0;
mYOffset = 0;
mLayer = 0;
mInputWindowHandle = new InputWindowHandle(
mAppToken != null ? mAppToken.mInputApplicationHandle : null, this,
displayContent.getDisplayId());
}函数的开头对六个成员变量进行赋值：
- mSession：指向一个类型为Session的Binder本地对象，使用参数s来初始化，表示当前所创建的WindowState对象是属于哪一个应用程序进程的。
- mClient：指向一个实现了IWindow接口的Binder代理对象，它引用了运行在应用程序进程这一侧的一个类型为W的Binder本地对象，使用参数c来初始化，通过它可以与运行在应用程序进程这一侧的Activity组件进行通信。
- mToken：指向一个WindowToken对象，使用参数token来初始化，通过它就可以知道唯一地标识一个窗口。
- mAttrs：指向一个WindowManager.LayoutParams对象，使用参数a来初始化，通过它就可以知道当前当前所创建的WindowState对象所描述的窗口的布局参数。
- mViewVisibility：这是一个整型变量，使用参数viewVisibility来初始化，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口视图的可见性。
- mAlpha：这是一个浮点数，使用参数a所描述的一WindowManager.LayoutParams对象的成员变量alpha来初始化，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口的Alpha通道。
接下来又是一些成员变量的赋值：
-mBaseLayer：这是一个整型变量，用来描述一个窗口的基础Z轴位置值，这个值是与窗口类型相关的。对于子窗口来说，它的值由父窗口的基础Z轴位置值乘以常量TYPE_LAYER_MULTIPLIER再加固定偏移量TYPE_LAYER_OFFSET得到；对于非子窗口来说，它的值就是由窗口的类型来决定的。一个窗口的基础Z轴位置值是通过调用WindowManagerService类的成员变量mPolicy所描述的一个窗口管理策略器的成员函数windowTypeToLayerLw来获得的，而窗口管理策略器的成员函数windowTypeToLayerLw主要是根据窗口的类型来决定它的基础Z轴位置值的。 - mSubLayer：这是一个整型变量，用来描述一个子窗口相对其父窗口的Z轴偏移值。对于非子窗口来说，这个值固定为0；对于子窗口来说，这个值是由WindowManagerService类的成员变量mPolicy所描述的一个窗口管理策略器的成员函数subWindowTypeToLayerLw来获得的，而窗口管理策略器的成员函数subWindowTypeToLayerLw主要是根据子窗口的类型来决定它相对其父窗口的Z轴偏移值的。
- mAttachedWindow：指向一个WindowState对象，用来描述一个子窗口的父窗口。对于非子窗口来说，这个值固定为null；对于子窗口来说， 这个值使用参数attachedWindow来初始化。如果当前所创建的WindowState对象所描述的窗口是一个子窗口，那么这个子窗口还会被添加用来描述它的父窗口的一WindowState对象的成员变量mChildWindows所描述的一个子窗口列表中去。
- mLayoutAttached：这是一个布尔变量，用来描述一个子窗口的视图是否是嵌入在父窗口的视图里面的。对于非子窗口来说，这个值固定为false；对于子窗口来说，这个值只有子窗口的类型是非对话框时，它的值才会等于true，否则都等于false。
- mIsImWindow：这是一个布尔变量，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口是否是一个输入法窗口或者一个输入法对话框。
- mIsWallpaper ：这是一个布尔变量，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口是否是一个壁纸窗口。
- mIsFloatingLayer ：这是一个布尔变量，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口是否是一个浮动窗口。当一个窗口是一个输入法窗口、输入法对话框口或者壁纸窗口时，它才是一个浮动窗口。
View的绘制的整个流程
其实绘制过程分为三个主要的步骤：
1. Measure
2. Layout
3. Draw
Measure：
前面说过我们的Activity有一个根视图是一个DecorView，它是一个FrameLayout的一个包装，同时也是继承于一个View，我们首先看下父类View中的测量方法：
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int oWidth = insets.left + insets.right;
int oHeight = insets.top + insets.bottom;
widthMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(widthMeasureSpec, optical ? -oWidth : oWidth);
heightMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(heightMeasureSpec, optical ? -oHeight : oHeight);
}
// Suppress sign extension for the low bytes
long key = (long) widthMeasureSpec << 32 | (long) heightMeasureSpec & 0xffffffffL;
if (mMeasureCache == null) mMeasureCache = new LongSparseLongArray(2);
if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {
// first clears the measured dimension flag
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
resolveRtlPropertiesIfNeeded();
int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
mMeasureCache.indexOfKey(key);
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
// Casting a long to int drops the high 32 bits, no mask needed
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
// flag not set, setMeasuredDimension() was not invoked, we raise
// an exception to warn the developer
if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
}
mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
(long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // suppress sign extension
}我们仔细分析这个测量的过程
View先查看是不是要强制量算以及这次measure中传入的MeasureSpec与上次量算的MeasureSpec是否相同，如果不是强制量算或者MeasureSpec与上次的量算的MeasureSpec相同，那么View就不必真的去量算了。
long key = (long) widthMeasureSpec << 32 | (long) heightMeasureSpec & 0xffffffffL;根据widthMeasureSpec和heightMeasureSpec计算key值，我们在下面用key值作为键，缓存我们量算的结果。
if (mMeasureCache == null) mMeasureCache = new LongSparseLongArray(2);mMeasureCache是LongSparseLongArray类型的成员变量，其缓存着View在不同widthMeasureSpec、heightMeasureSpec下量算过的结果，如果mMeasureCache为空，我们就新new一个对象赋值给mMeasureCache。
if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {mOldWidthMeasureSpec和mOldHeightMeasureSpec分别表示上次对View进行量算时的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec执行View的measure方法时，View总是先检查一下是不是真的有必要费很大力气去做真正的量算工作
mPrivateFlags是一个Int类型的值，其记录了View的各种状态位如果(mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT，那么表示当前View需要强制进行layout（比如执行了View的forceLayout方法），所以这种情况下要尝试进行量算，如果新传入的widthMeasureSpec/heightMeasureSpec与上次量算时的mOldWidthMeasureSpec/mOldHeightMeasureSpec不等，那么也就是说该View的父ViewGroup对该View的尺寸的限制情况有变化，这种情况下要尝试进行量算。
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;通过按位操作，重置View的状态mPrivateFlags，将其标记为未量算状态。
resolveRtlPropertiesIfNeeded();对阿拉伯语、希伯来语等从右到左书写、布局的语言进行特殊处理
int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
mMeasureCache.indexOfKey(key);在View真正进行量算之前，View还想进一步确认能不能从已有的缓存mMeasureCache中读取缓存过的量算结果，如果是强制layout导致的量算，那么将cacheIndex设置为-1，即不从缓存中读取量算结果，如果不是强制layout导致的量算，那么我们就用上面根据measureSpec计算出来的key值作为缓存索引cacheIndex。
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
// Casting a long to int drops the high 32 bits, no mask needed
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}sIgnoreMeasureCache是一个boolean类型的成员变量，其值是在View的构造函数中计算的，而且只计算一次一些老的App希望在一次layou过程中，onMeasure方法总是被调用，具体来说其值是通过如下计算的: sIgnoreMeasureCache = targetSdkVersion < KITKAT;也就是说如果targetSdkVersion的API版本低于KITKAT，即API level小于19，那么sIgnoreMeasureCache为true。如果调用onMeasure方法，并把尺寸限制条件widthMeasureSpec和heightMeasureSpec传入进去onMeasure方法中将会进行实际的量算工作，并把量算的结果保存到成员变量中。如果执行else，那么表示当前的条件允许View从缓存成员变量mMeasureCache中读取量算过的结果，用上面得到的cacheIndex从缓存mMeasureCache中取出值，不必在调用onMeasure方法进行量算了，一旦我们从缓存中读到值，我们就可以调用setMeasuredDimensionRaw方法将当前量算的结果到成员变量中。
if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;如果我们自定义的View重写了onMeasure方法，但是没有调用setMeasuredDimension()方法，那么此处就会抛出异常，提醒开发者在onMeasure方法中调用setMeasuredDimension()方法，Android是如何知道我们有没有在onMeasure方法中调用setMeasuredDimension()方法的呢？方法很简单，还是通过解析状态位mPrivateFlags。setMeasuredDimension()方法中会将mPrivateFlags设置为PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET状态，即已量算状态。
此处就检查mPrivateFlags是否含有PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET状态即可判断setMeasuredDimension是否被调用。
下面我们看下onMeasure方法的实现：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}这里我们看到函数很简单，但是在具体的应用之中一般是用子类来重写onMeasure函数，同时窗口的根视图其实是一个FrameLayout 我们到FrameLayout中去研究下它的onMeasure函数是如何实现的：
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
int count = getChildCount();
final boolean measureMatchParentChildren =
MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||
MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;
mMatchParentChildren.clear();
int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
maxWidth = Math.max(maxWidth,
child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);
maxHeight = Math.max(maxHeight,
child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());
if (measureMatchParentChildren) {
if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT ||
lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
mMatchParentChildren.add(child);
}
}
}
}
// Account for padding too
maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();
// Check against our minimum height and width
maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());
// Check against our foreground's minimum height and width
final Drawable drawable = getForeground();
if (drawable != null) {
maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
}
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
//..........
}View的数组mChildren，里面保存的就是它的各个子视图。ViewGroup类所供了两个成员函数getChildCount和getChildAt，它们分别用来获得一个视图容器所包含的子视图的个数，以及获得每一个子视图。
调用另一个成员函数measureChildWithMargins来测量每一个子视图的宽度和高度，并且找到这些子视图的最大宽度和高度值，并且获得每个子视图的padding的值一起加上，保存在变量maxWidth和maxHeight 中，紧接着再分别加上当前视图所设置的Padding值。
做一个判断：
1. 当前视图是否设置有最小宽度和高度。如果设置有的话，并且它们比前面计算得到的宽度maxWidth和高度maxHeight还要大，那么就将它们作为当前视图的宽度和高度值。
2. 当前视图是否设置有前景图。如果设置有的话，并且它们比前面计算得到的宽度maxWidth和高度maxHeight还要大，那么就将它们作为当前视图的宽度和高度值。
经过上述两步检查之后，FrameLayout类的成员函数onMeasure就得到了当前视图的宽度maxWidth和高度maxHeight。由于得到的宽度和高度又必须要限制在参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec所描述的宽度和高度规范之内，因此，FrameLayout类的成员函数onMeasure就会调用从View类继承下来的成员函数resolveSize来获得正确的大小。得到了当前视图的正确大小之后，FrameLayout类的成员函数onMeasure就可以调用从父类View继承下来的成员函数setMeasuredDimension来将它们为当前视图的大小了。
下面来看下resolveSizeAndState函数的实现：
public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
int result = size;
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
switch (specMode) {
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
result = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
if (specSize < size) {
result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
} else {
result = size;
}
break;
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result | (childMeasuredState&MEASURED_STATE_MASK);
}
参数measureSpec的值其实是由两部分内容来组成的，最高2位表示一个测量规范，而低30位表示一个宽度值或者高度值。测量规范有三种，分别是0、1和2，使用常量MeasureSpec.UNSPECIFIED、MeasureSpec.EXACTLY和MeasureSpec.AT_MOST来表示。
当参数measureSpec描述的规范是MeasureSpec.UNSPECIFIED时，就表示当前视图没有指定它的大小测量模式，这时候就使用参数size的值；当参数measureSpec描述的规范是MeasureSpec.AT_MOST时，就表示当前视图的大小等于参数size和参数measureSpec所指定的值中的较小值；当参数measureSpec描述的规范是MeasureSpec.EXACTLY时，就表示当前视图的大小等于参数measureSpec中所指定的值。
Layout：
首先看下View中的layout函数：
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
//.........
int oldL = mLeft;
int oldT = mTop;
int oldB = mBottom;
int oldR = mRight;
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
ListenerInfo li = mListenerInfo;
if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
ArrayList listenersCopy =
(ArrayList)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
int numListeners = listenersCopy.size();
for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
}
}
}
mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
} View类的成员函数layout首先调用另外一个成员函数setFrame来设置当前视图的位置以及大小。设置完成之后，如果当前视图的大小或者位置与上次相比发生了变化，那么View类的成员函数setFrame的返回值changed就会等于true，那么就会重新进行布局调用onLayout函数进行重新布局，在View基类中的onlayout其实是一个空的方法，我们到FrameLayout中的onlayout函数看下：
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom,
boolean forceLeftGravity) {
final int count = getChildCount();
final int parentLeft = getPaddingLeftWithForeground();
final int parentRight = right - left - getPaddingRightWithForeground();
final int parentTop = getPaddingTopWithForeground();
final int parentBottom = bottom - top - getPaddingBottomWithForeground();
mForegroundBoundsChanged = true;
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (child.getVisibility() != GONE) {
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
final int width = child.getMeasuredWidth();
final int height = child.getMeasuredHeight();
int childLeft;
int childTop;
int gravity = lp.gravity;
if (gravity == -1) {
gravity = DEFAULT_CHILD_GRAVITY;
}
final int layoutDirection = getLayoutDirection();
final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
final int verticalGravity = gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
childLeft = parentLeft + (parentRight - parentLeft - width) / 2 +
lp.leftMargin - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.RIGHT:
if (!forceLeftGravity) {
childLeft = parentRight - width - lp.rightMargin;
break;
}
case Gravity.LEFT:
default:
childLeft = parentLeft + lp.leftMargin;
}
switch (verticalGravity) {
case Gravity.TOP:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
break;
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
childTop = parentTop + (parentBottom - parentTop - height) / 2 +
lp.topMargin - lp.bottomMargin;
break;
case Gravity.BOTTOM:
childTop = parentBottom - height - lp.bottomMargin;
break;
default:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
}
child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
}
}
}首先明确一点，我们的FrameLayout中的布局是所有的控件全部集中在视图的坐上角，在函数中我们首先是确定FrameLayout类的成员变量mPaddingLeft、mPaddingRight、mPaddingTop、mPaddingBottom和mForegroundPaddingLeft、mForegroundPaddingRight、mForegroundPaddingTop、mForegroundPaddingBottom的含义我们在前面分析Android应用程序窗品的测量过程时已经解释过了，它们描述的是当前视图的内边距，而参数left、top、right和bottom描述的是当前视图的外边距，即它与父窗口的边距。通过上述这些参数，我们就可以得到当前视图的子视图所能布局在的区域。
FrameLayout类的成员函数onLayout通过一个for循环来布局当前视图的每一个子视图。如果一个子视图child是可见的，那么FrameLayout类的成员函数onLayout就会根据当前视图可以用来显示子视图的区域以及它所设置的gravity属性来得到它在应用程序窗口中的左上角位置（childeLeft，childTop）。
当一个子视图child在应用程序窗口中的左上角位置确定了之后，再结合它在前面的测量过程中所确定的宽度width和高度height，我们就可以完全地确定它在应用程序窗口中的布局了，即可以调用它的成员函数layout来设置它的位置和大小了。
回到我们layout函数中，刚才有个地方忘记说明了，看到setFrame函数，定义在View中：
protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
boolean changed = false;
//.........
if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
changed = true;
// Remember our drawn bit
int drawn = mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN;
int oldWidth = mRight - mLeft;
int oldHeight = mBottom - mTop;
int newWidth = right - left;
int newHeight = bottom - top;
boolean sizeChanged = (newWidth != oldWidth) || (newHeight != oldHeight);
// Invalidate our old position
invalidate(sizeChanged);
mLeft = left;
mTop = top;
mRight = right;
mBottom = bottom;
mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
mPrivateFlags |= PFLAG_HAS_BOUNDS;
if (sizeChanged) {
sizeChange(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
}
if ((mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {
// If we are visible, force the DRAWN bit to on so that
// this invalidate will go through (at least to our parent).
// This is because someone may have invalidated this view
// before this call to setFrame came in, thereby clearing
// the DRAWN bit.
mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN;
invalidate(sizeChanged);
// parent display list may need to be recreated based on a change in the bounds
// of any child
invalidateParentCaches();
}
// Reset drawn bit to original value (invalidate turns it off)
mPrivateFlags |= drawn;
mBackgroundSizeChanged = true;
notifySubtreeAccessibilityStateChangedIfNeeded();
}
return changed;
}View类的成员变量mLeft、mRight、mTop和mBottom分别用来描述当前视图的左右上下四条边与其父视图的左右上下四条边的距离，如果它们的值与参数left、right、top和bottom的值不相等，那么就说明当前视图的大小或者位置发生变化了。这时候View类的成员函数setFrame就需要将参数left、right、top和bottom的值分别记录在成员变量mLeft、mRight、mTop和mBottom中。在记录之前，还会执行两个操作：
1. 将成员变量mPrivateFlags的DRAWN位记录在变量drawn中，并且调用另外一个成员函数invalidate来检查当前视图上次请求的UI绘制操作是否已经执行。如果已经执行了的话，那么就会再请求执行一个UI绘制操作，以便可以在修改当前视图的大小和位置之前，将当前视图在当前位置按照当前大小显示一次。在接下来的Step 3中，我们再详细分析View类的成员函数invalidate的实现。
2. 计算当前视图上一次的宽度oldWidth和oldHeight，以便接下来可以检查当前视图的大小是否发生了变化。当前视图距离父视图的边距一旦设置好之后，它就是一个具有边界的视图了，因此，View类的成员函数setFrame接着还会将成员变量mPrivateFlags的HAS_BOUNDS设置为1。
View类的成员函数setFrame再接下来又会计算当前视图新的宽度newWidth和高度newHeight，如果它们与上一次的宽度oldWidth和oldHeight的值不相等，那么就说明当前视图的大小发生了变化，这时候就会调用另外一个成员函数onSizeChanged来让子类有机会处理这个变化事件。
View类的成员函数setFrame接下来继续判断当前视图是否是可见的，即成员变量mViewFlags的VISIBILITY_MASK位的值是否等于VISIBLE。如果是可见的话，那么就需要将成员变量mPrivateFlags的DRAWN位设置为1，以便接下来可以调用另外一个成员函数invalidate来成功地执行一次UI绘制操作，目的是为了将当前视图马上显示出来。
View类的成员变量mPrivateFlags的DRAWN位描述的是当前视图上一次请求的UI绘制操作是否已经执行过了。如果它的值等于1，就表示已经执行过了，否则的话，就表示还没在等待执行。前面第一次调用View类的成员函数invalidate来检查当前视图上次请求的UI绘制操作是否已经执行时，如果发现已经执行了，那么就会重新请求执行一次新的UI绘制操作，这时候会导致当前视图的成员变量mPrivateFlags的DRAWN位重置为0。注意，新请求执行的UI绘制只是为了在修改当前视图的大小以及大小之前，先将它在上一次设置的大小以及位置中绘制出来，这样就可以使得当前视图的大小以及位置出现平滑的变换。换句话说，新请求执行的UI绘制只是为了获得一个中间效果，它不应该影响当前视图的绘制状态，即不可以修改当前视图的成员变量mPrivateFlags的DRAWN位。因此，我们就需要在前面第一次调用View类的成员函数invalidate前，先将当前视图的成员变量mPrivateFlags的DRAWN位保存下来，即保存在变量drawn中，然后等到调用之后，再将变量drawn的值恢复到当前视图的成员变量mPrivateFlags的DRAWN位中去。
另一方面，如果当前视图的大小和位置发生了变化，View类的成员函数setFrame还会将成员变量mBackgroundSizeChanged的值设置为true，以便可以表示当前视图的背景大小发生了变化。
最后，View类的成员函数setFrame将变量changed的值返回给调用者，以便调用者可以知道当前视图的大小和位置是否发生了变化。
再来研究下invalidate函数的实现：
void invalidate(boolean invalidateCache) {
invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}
void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
boolean fullInvalidate) {
//.........
if ((mPrivateFlags & (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)) == (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)
|| (invalidateCache && (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID)
|| (mPrivateFlags & PFLAG_INVALIDATED) != PFLAG_INVALIDATED
|| (fullInvalidate && isOpaque() != mLastIsOpaque)) {
if (fullInvalidate) {
mLastIsOpaque = isOpaque();
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWN;
}
mPrivateFlags |= PFLAG_DIRTY;
if (invalidateCache) {
mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
}
// Propagate the damage rectangle to the parent view.
final AttachInfo ai = mAttachInfo;
final ViewParent p = mParent;
if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
damage.set(l, t, r, b);
p.invalidateChild(this, damage);
}
// Damage the entire projection receiver, if necessary.
if (mBackground != null && mBackground.isProjected()) {
final View receiver = getProjectionReceiver();
if (receiver != null) {
receiver.damageInParent();
}
}
// Damage the entire IsolatedZVolume receiving this view's shadow.
if (isHardwareAccelerated() && getZ() != 0) {
damageShadowReceiver();
}
}
}首先函数中会检查上一次的UI绘制工作完成没有以及是否需要绘制，如果上一次的UI绘制工作完成后就可以将UI置为失效，为新一次的UI绘制做好准备，这里我们默认的是根视图的绘制，所以会调入到我们的ViewRootImpl中的invalidateChild函数的实现：
@Override
public void invalidateChild(View child, Rect dirty) {
invalidateChildInParent(null, dirty);
}
@Override
public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
checkThread();
if (DEBUG_DRAW) Log.v(TAG, "Invalidate child: " + dirty);
if (dirty == null) {
invalidate();
return null;
} else if (dirty.isEmpty() && !mIsAnimating) {
return null;
}
if (mCurScrollY != 0 || mTranslator != null) {
mTempRect.set(dirty);
dirty = mTempRect;
if (mCurScrollY != 0) {
dirty.offset(0, -mCurScrollY);
}
if (mTranslator != null) {
mTranslator.translateRectInAppWindowToScreen(dirty);
}
if (mAttachInfo.mScalingRequired) {
dirty.inset(-1, -1);
}
}
final Rect localDirty = mDirty;
if (!localDirty.isEmpty() && !localDirty.contains(dirty)) {
mAttachInfo.mSetIgnoreDirtyState = true;
mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true;
}
// Add the new dirty rect to the current one
localDirty.union(dirty.left, dirty.top, dirty.right, dirty.bottom);
// Intersect with the bounds of the window to skip
// updates that lie outside of the visible region
final float appScale = mAttachInfo.mApplicationScale;
final boolean intersected = localDirty.intersect(0, 0,
(int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f));
if (!intersected) {
localDirty.setEmpty();
}
if (!mWillDrawSoon && (intersected || mIsAnimating)) {
scheduleTraversals();
}
return null;
}1、判断此次调用是否在UI线程中进行，否则会报出异常。
2、将dirty的坐标位置转换为ViewRoot的屏幕显示区域。
3、更新mDirty变量，并调用scheduleTraversals发起重绘请求。
Draw:
我们这里讨论的是根视图，根视图的绘制是由ViewRoot来管控的，首先看下ViewRootImpl中的draw：
private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
Surface surface = mSurface;
if (!surface.isValid()) {
return;
}
if (DEBUG_FPS) {
trackFPS();
}
if (!sFirstDrawComplete) {
synchronized (sFirstDrawHandlers) {
sFirstDrawComplete = true;
final int count = sFirstDrawHandlers.size();
for (int i = 0; i< count; i++) {
mHandler.post(sFirstDrawHandlers.get(i));
}
}
}
scrollToRectOrFocus(null, false);
if (mAttachInfo.mViewScrollChanged) {
mAttachInfo.mViewScrollChanged = false;
mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnScrollChanged();
}
boolean animating = mScroller != null && mScroller.computeScrollOffset();
final int curScrollY;
if (animating) {
curScrollY = mScroller.getCurrY();
} else {
curScrollY = mScrollY;
}
if (mCurScrollY != curScrollY) {
mCurScrollY = curScrollY;
fullRedrawNeeded = true;
}
final float appScale = mAttachInfo.mApplicationScale;
final boolean scalingRequired = mAttachInfo.mScalingRequired;
int resizeAlpha = 0;
if (mResizeBuffer != null) {
long deltaTime = SystemClock.uptimeMillis() - mResizeBufferStartTime;
if (deltaTime < mResizeBufferDuration) {
float amt = deltaTime/(float) mResizeBufferDuration;
amt = mResizeInterpolator.getInterpolation(amt);
animating = true;
resizeAlpha = 255 - (int)(amt*255);
} else {
disposeResizeBuffer();
}
}
final Rect dirty = mDirty;
if (mSurfaceHolder != null) {
// The app owns the surface, we won't draw.
dirty.setEmpty();
if (animating) {
if (mScroller != null) {
mScroller.abortAnimation();
}
disposeResizeBuffer();
}
return;
}
if (fullRedrawNeeded) {
mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true;
dirty.set(0, 0, (int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f));
}
if (DEBUG_ORIENTATION || DEBUG_DRAW) {
Log.v(TAG, "Draw " + mView + "/"
+ mWindowAttributes.getTitle()
+ ": dirty={" + dirty.left + "," + dirty.top
+ "," + dirty.right + "," + dirty.bottom + "} surface="
+ surface + " surface.isValid()=" + surface.isValid() + ", appScale:" +
appScale + ", width=" + mWidth + ", height=" + mHeight);
}
mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnDraw();
int xOffset = 0;
int yOffset = curScrollY;
final WindowManager.LayoutParams params = mWindowAttributes;
final Rect surfaceInsets = params != null ? params.surfaceInsets : null;
if (surfaceInsets != null) {
xOffset -= surfaceInsets.left;
yOffset -= surfaceInsets.top;
// Offset dirty rect for surface insets.
dirty.offset(surfaceInsets.left, surfaceInsets.right);
}
if (!dirty.isEmpty() || mIsAnimating) {
if (mAttachInfo.mHardwareRenderer != null && mAttachInfo.mHardwareRenderer.isEnabled()) {
// Draw with hardware renderer.
mIsAnimating = false;
boolean invalidateRoot = false;
if (mHardwareYOffset != yOffset || mHardwareXOffset != xOffset) {
mHardwareYOffset = yOffset;
mHardwareXOffset = xOffset;
mAttachInfo.mHardwareRenderer.invalidateRoot();
}
mResizeAlpha = resizeAlpha;
dirty.setEmpty();
mBlockResizeBuffer = false;
mAttachInfo.mHardwareRenderer.draw(mView, mAttachInfo, this);
} else {
// If we get here with a disabled & requested hardware renderer, something went
// wrong (an invalidate posted right before we destroyed the hardware surface
// for instance) so we should just bail out. Locking the surface with software
// rendering at this point would lock it forever and prevent hardware renderer
// from doing its job when it comes back.
// Before we request a new frame we must however attempt to reinitiliaze the
// hardware renderer if it's in requested state. This would happen after an
// eglTerminate() for instance.
if (mAttachInfo.mHardwareRenderer != null &&
!mAttachInfo.mHardwareRenderer.isEnabled() &&
mAttachInfo.mHardwareRenderer.isRequested()) {
try {
mAttachInfo.mHardwareRenderer.initializeIfNeeded(
mWidth, mHeight, mSurface, surfaceInsets);
} catch (OutOfResourcesException e) {
handleOutOfResourcesException(e);
return;
}
mFullRedrawNeeded = true;
scheduleTraversals();
return;
}
if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) {
return;
}
}
}
if (animating) {
mFullRedrawNeeded = true;
scheduleTraversals();
}
}将成员变量mSurface所描述的应用程序窗口的绘图表面保存在变量surface中，以便接下来可以通过变量surface来操作应用程序窗口的绘图表面。