要点提炼|开发艺术之Window

多数情况我们是和Activity和View打交道，在之前学习中也都接触过，本篇来深入学习和它们有紧密联系的Window，主要内容：

Window&WindowManager
Window的内部机制（添加、删除、更新）
Window的创建过程（Activity、Dialog、Toast）

1.Window&WindowManager

a.Window&PhoneWindow：
Window是一个抽象类，它定义了顶级窗体样式和行为。其唯一的实现类是PhoneWindow。

推荐阅读：Window，PhoneWindow，DecorView，setContentView源码理解

b.Window&View：
每个Window都对应一个View和一个ViewRootImpl，Window和View通过ViewRootImpl来建立联系。Window并不可见，它实际以View的形式存在，它是View的直接管理者。

c.Window&WindowManager：
实际使用中无法访问Window，对Window的访问必须通过WindowManager，对Window的操作通过它完成。

例如：通过WindowManager添加Window

//将一个Button添加到屏幕为（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);//第三个参数代表flags，第四个参数代表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;//相对于gravity
mLayoutParams.y = 300;//相对于gravity

mFloatingButton.setOnTouchListener(this);
mWindowManager.addView(mFloatingButton, mLayoutParams);

这里依次介绍WindowManager的三个重要参数：

flags：表示Window的属性。主要的可选值含义：
- FLAG_NOT_FOCUSABLE：表示Window不需要获取焦点，也不需要接收各种输入事件，此标记会同时启动FLAG_NOT_TOUCH_MODEL，最终事件会传递给下层的具有焦点的Window。
- FLAG_NOT_TOUCH_MODAL：表示系统会将当前Window区域以外的单击事件传递给底层的Window，而区域以内的单击事件则自己处理。一般都需要开启此标记，否则其他Window将无法收到单击事件。
- FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED：表示Window可显示在锁屏界面。
type：表示Window的类型。Window有三种类型：
- 应用Window：对应一个Activity。
- 子Window：不能单独存在，需附属特定的父Window。如Dialog。
- 系统Window：需申明权限才能创建。如Toast。

Window是分层的，见下表。

层级大的会覆盖在层级小的Window上面。

对应WindowManager.LayoutParams的type参数。

gravity：表示Window的位置。
- 默认是屏幕中间。
- x、y值相对于gravity。

d.WindowManager&WindowManagerService：
Window的具体实现位于WindowManagerService中。WindowManager和WindowManagerService的交互是一个IPC（跨进程通信）过程。

2.Window的内部机制

WindowManager对Window主要有三大操作：添加、更新和删除。这三个方法主要是定义在ViewManager接口中：

public interface ViewManager
{
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//添加过程
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);//更新过程
    public void removeView(View view);//删除过程
}

WindowManager也是一个接口，它继承了ViewManager接口：

public interface WindowManager extends ViewManager {}

WindowManager的具体实现类是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);
        }
}

由以上代码可见，WindowManagerImpl并没有直接实现Window的三大操作，而是交给了WindowManagerGlobal。WindowManagerGlobal以单例模式向外提供自己的实例：

private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

一幅图说明这几个类的关系：

因此，通过WindowManagerGlobal的addView()、updateViewLayout()、removeView()实现WindowManager对Window的添加、删除和修改。

下面分别来看WindowManagerGlobal对Window操作的大致过程：

a.Window的添加过程：

b.Window的删除过程

c.Window的更新过程

不难发现，以上验证了之前的总结：

Windows的三大操作最终都会通过一个IPC过程移交给WindowManagerService。

Window和View通过ViewRootImpl来联系，ViewRootImpl可控制View的测量、布局和重绘。

推荐阅读：源码剖析之------Window的内部实现机制、我眼中的Window创建/添加/删除/更新过程

3.Window的创建过程

由于View必须依附Window才能呈现出来，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，下面分别来看以上三种Window的大致创建过程：

a.Activity的Window创建过程

推荐阅读：Activity的Window创建过程分析（源码）

b.Dialog的Window创建过程

Step1：创建WindowDialog。和Activity类似，同样是通过PolicyManager.makeNewWindow()来实现。

Step2：初始化DecorView并将Dialog的视图添加到DecorView中去。和Activity类似，同样是通过Window.setContentView()来实现。

Step3：将DecorView添加到Window中显示。和Activity一样，都是在自身要出现在前台时才会将添加Window。

Dialog.show()方法：完成DecorView的显示。
WindowManager.remoteViewImmediate()方法：当Dialog被dismiss时移除DecorView。

c.Toast的Window创建过程

①Toast的内部的视图由两种方式指定：

系统默认的样式；
通过setView()指定一个自定义View。

这里见技能篇之Toast的使用

②Toast具有定时取消功能，故系统采用Handler做定时处理。

③在Toast内部有两类IPC过程：

Toast访问NotificationManagerService(NMS)；
NotificationManagerService回调Toast里的TN接口。

④Toast提供方法show()和cancel()分别用于显示和隐藏Toast。

Toast的显示和隐藏都需要通过NMS来实现，由于NMS运行在系统进程中，故需通过远程调用的方式来进行显示和隐藏Toast。
NMS处理Toast的显示和隐藏请求时会跨进程回调TN中的方法，由于TN运行在Binder线程池中，故需通过Handler将其切换到当前线程（发送Toast请求的线程）。

NMS只是起到了管理Toast队列及其延时的效果，Toast 的显示和隐藏实际是通过TN来实现的。

推荐阅读：Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

希望这篇文章对你有帮助~

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