Android开发技术——车机技术之WMS学习

窗口管理核心类介绍

窗口管理使用到的 DisplayContent，WindowToken 和 WindowState。

DisplayContent

用来管理一个逻辑屏上的所有窗口，有几个屏幕就会有几个 DisplayContent。使用 displayId 来区分。

处于不同 DisplayContent 的两个窗口在布局、显示顺序以及动画处理上不会产生任何耦合。因此，就这几个方面来说，DisplayContent 就像一个孤岛，所有这些操作都可以在其内部独立执行。

DisplayContent 类声明：

class DisplayContent extends WindowContainer<DisplayContent.DisplayChildWindowContainer>{    // Mapping from a token IBinder to a WindowToken object on this display.    private final HashMap mTokenMap = new HashMap();}   

DisplayContent 的子容器是其内部类 DisplayChildWindowContainer
DisplayContent 内部使用：IBinder 为 key，WindowToken 为 value 的键值对保存在 HashMap 中。
DisplayContent 是在 Window 添加到 WMS 的时候初始化的。

WMS

public int addWindow(Session session, ..){    final DisplayContent displayContent = mRoot.getDisplayContentOrCreate(displayId);    ..}

mRoot 是 RootWindowContainer 类型的对象，看名字就知道其是窗口容器的根。说明在 Window 体系中，RootWindowContainer 节点是容器最顶端的父容器。

class RootWindowContainer extends WindowContainer<DisplayContent> {    DisplayContent getDisplayContentOrCreate(int displayId) {        DisplayContent dc = getDisplayContent(displayId);        if (dc == null) {            final Display display = mService.mDisplayManager.getDisplay(displayId);            if (display != null) {                              dc = createDisplayContent(display);                     }        }        return dc;    }   DisplayContent getDisplayContent(int displayId) {      for (int i = mChildren.size() - 1; i >= 0; --i) {          final DisplayContent current = mChildren.get(i);           if (current.getDisplayId() == displayId) {              return current;           }      }      return null;  }}

其继承了 WindowContainer，这里的 DisplayContent 是一个泛型声明，表示其子容器的类型是 DisplayContent， 在 getDisplayContent 方法中也可知，其 mChildren 列表是 DisplayContent 的集合。这也变相的说明 DisplayContent 也是一个容器。

WindowToken
类声明：

class WindowToken extends WindowContainer<WindowState>

表明 WindowToken 也是子容器，其子容器是 WindowState，所以 WindowState 也是一个容器。

WindowToken 在窗口体系中有两个作用：

    应用组件标识：将属于同一个应用组件的窗口组织在一起，这里的应用组件可以是：Activity、InputMethod、Wallpaper 以及 Dream。WMS 在对窗口的管理过程中用 WindowToken 来指代一个应用组件。例如在进行窗口的 Z-Order 排序时，属于同一个 WindowToken 的窗口会被安排在一起。
    令牌作用：WindowToken 由应用组件或其管理者负责向 WMS 声明并持有，应用组件在需要更新窗口时，需要向 WMS 提供令牌表明自己的身份， 并且窗口的类型必须与所持有的 WindowToken 的类型一致。

但是系统窗口是个例外，并不需要提供 token，WMS 会隐式声明一个WindowToken。那是不是说谁都可以添加系统窗口了呢？非也，在 addWindow 开始处就会调用下面代码：

mPolicy.checkAddPermission()

它要求客户端必须拥有 SYSTEM_ALERT_WINDOW 或INTERNAL_SYSTEM_WINDOW 权限才能创建系统类型的窗口。Window 和WindowToken 关系如下：

WindowState
类声明：

class WindowState extends WindowContainer

表明 WindowState 也是一个 WindowContainer 容器，但是其子容器也是WindowState，一般窗口有子窗口 SUB_WINDOW 的情况下，WindowState 才有子容器节点。WindowState 在 WMS 中表示一个 Window 窗口状态属性，其内部保存了一个 Window 所有的属性信息。其与 View 以及 WindowToken 关系如下：
如何查看当前设备 Window 窗口状态命令？

adb shell dumpsys window windows    
Window #9 Window{884cb45 u0 com.android.messaging/com.android.messaging.ui.conversationlist.ConversationListActivity}:    mDisplayId=0 stackId=3 mSession=Session{f1b7b8e 4307:u0a10065} mClient=android.os.BinderProxy@a512fbc    mOwnerUid=10065 mShowToOwnerOnly=true package=com.android.messaging appop=NONE    mAttrs={(0,36)(828xwrap) gr=BOTTOM CENTER sim={adjust=pan forwardNavigation} ty=APPLICATION fmt=TRANSLUCENT wanim=0x7f130015      fl=DIM_BEHIND ALT_FOCUSABLE_IM HARDWARE_ACCELERATED      vsysui=LIGHT_STATUS_BAR LIGHT_NAVIGATION_BAR}    Requested w=828 h=290 mLayoutSeq=220    mBaseLayer=21000 mSubLayer=0    mToken=AppWindowToken{3f9efb8 token=Token{2b272cc ActivityRecord{55a41e u0 com.android.messaging/.ui.conversationlist.ConversationListActivity t8}}}    mAppToken=AppWindowToken{3f9efb8 token=Token{2b272cc ActivityRecord{55a41e u0 com.android.messaging/.ui.conversationlist.ConversationListActivity t8}}}...  

下面笔者以窗口的添加操作为例讲解 WMS 的窗口管理。

窗口的添加操作

public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,        WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId,        Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, Rect outOutsets,        InputChannel outInputChannel) {    ...    int res = mPolicy.checkAddPermission(attrs, appOp);//1    ...    synchronized(mWindowMap) {        final DisplayContent displayContent = mRoot.getDisplayContentOrCreate(displayId);//2        if (type >= FIRST_SUB_WINDOW && type <= LAST_SUB_WINDOW) {            parentWindow = windowForClientLocked(null, attrs.token, false);//3        }        ...                    WindowToken token = displayContent.getWindowToken(                hasParent ? parentWindow.mAttrs.token : attrs.token);//4        if (token == null) {                                          final IBinder binder = attrs.token != null ? attrs.token : client.asBinder();            token = new WindowToken(this, binder, type, false, displayContent,                    session.mCanAddInternalSystemWindow);//5        }         ...        final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,                appOp[0], seq, attrs, viewVisibility, session.mUid,                session.mCanAddInternalSystemWindow);//6        ...        mPolicy.adjustWindowParamsLw(win.mAttrs);//7        ...        if  (openInputChannels) {            win.openInputChannel(outInputChannel);//8        }        ...        mWindowMap.put(client.asBinder(), win);//9        ...        win.mToken.addWindow(win);//10        ...        displayContent.assignWindowLayers(false /* setLayoutNeeded */);//11        //12        if (focusChanged) {            mInputMonitor.setInputFocusLw(mCurrentFocus, false /*updateInputWindows*/);        }        mInputMonitor.updateInputWindowsLw(false /*force*/);    }    ...    return res;}

注释1：检查当前 Window 的 token 等权限合法性。
注释2：这在介绍 DisplayContent 已经说过，使用 RootWindowContainer 的子容器中获取一个 DisplayContent，如果子容器集合中不存在，则去获取一个，并添加到 child 集合中
注释3：如果是 Dialog 等子窗口，则获取父窗口，没有就报找不到父窗口的异常。
注释4：使用 attr.token 去 displayContent 的键值对 mTokenMap 中获取对应的 WindowToken，WindowToken 中保存了一组 Window。
注释5：如果4中 WindowToken 为 null，则创建一个 WindowToken，传入 app 层传入的 attr.token 以及 displayContent 对象，内部会将这个创建的 WindowToken 保存到 displayContent 中
注释6：创建一个 WindowState，并传入所有关于 Window 相关的属性，这样 WindowState 在 WMS 中就是以一个 Window 性质存在了、WindowState 构造过程中会将其添加到 WindowToken 中去。
注释7：根据 mPolicy 调整 window 的 attr 属性，mPolicy 的实现类是PhoneManagerPolicy。
注释8：执行 WindowState 的 openInputChannel，这里主要是打通和 Input 系统的通道，用于接收 IMS 的输入事件请求。
注释9：将客户端 app 层的 Window 对象和 WindowState 关联上，这样 WMS 就可以通过 Window 找到 WMS 中的 WindowState 对象。
注释10：win.mToken 是前面创建的 WindowToken 对象，所以此处就是将WindowState 加入到 WindowToken 的子容器集合中。
注释11：分配窗口的层级，这里的 setLayoutNeeded 参数为 false，说明不需要进行 Layout 操作。

这里小结下 addWindow 方法，主要就是创建了一个和 Window 一一对应的 WindowState 对象，并将 WindowState 插入到父容器 WindowToken 的子容器集合中，而 WindowToken 又保存在 DisplayContent 的键值对集合中。三种关系可以简单总结如下：