Android 浮窗开发之窗口层级

1.窗口层级关系（浮窗是如何“浮”的）？
2.浮窗有哪些限制，如何越过用户授权实现浮窗功能？
3.窗口与用户输入系统（Activity是如何接收到touch事件?）。

第一个问题:浮窗为何会浮。 浮窗之所以叫浮窗，是因为它能悬浮于应用或者桌面窗口之上，能脱离Activity而存在。为了研究其中区别，我们先来看看我们最熟悉的Activity是怎么显示出来的。

Activity是怎么显示出来的？
要弄清这个问题答案，我们先从Activity的setContentView()这个方法的源码开始找起，在Activity中看到setCententView的源码：

public void setContentView(int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
getWindow是返回返回Activity的mWindow变量，指向一个Window的对象，Window是一个抽象类，这里返回的是PhoneWindow对象（PhoneWindow是Window的子类），PhoneWindow中有一个DecorView对象，decorView成员，这是一个FrameLayout，setContentView的子布局最终会添加到decorView中,这个decorView就是当前窗口的根视图,这个根视图是如何最终被绘制出来的？在ActivityThread中有这样一段代码：

l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
l.softInputMode |= forwardBit;
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l);
}
这个decorView，最终会被WindowManager.addView添加到绘制系统中,并类型是WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION，这个参数决定了要绘制的窗口的z轴层次，为了避免思维栈过深，这里就不贴出详细的源码跟踪过程了，直接给结论。

先来看看Activity和window的关系：

再来window和View的关系：

Activity窗口显示过程：

说Activity是怎么显示出来的，其实是说Activity管理的View是怎么显示出来的。最后再来总结一下：

一、Activity通过setContentView设置的视图是添加到PhoneWindow的根视图decor中。

二、Window是一个抽象的概念，Window关了了一个View（根视图），最终被WindowManager管理的还是一个View（根视图）和它的LayoutParams，视图绘制刷新都是通过WindowManager（WindowManagerGlobal）与WindowManagerServiceIPC交互调用底层绘制的。

三、Activity是四大组件中唯一和窗体紧密联系的组件（这是为什么会有初学者把Activity直接理解为绘制界面的原因），所有掌管的视图只不过是一种window和Dialog、Toast、墙纸所掌管的Window类型不一样。

浮窗为什么会“浮”？
上面讲到Activity的显示过程其实已经揭示了通用界面的显示过程，浮窗的显示过程更为简单：

做过浮窗的同学应该都明白了，为啥浮窗能脱离Activity而显示，本质上我们是把一个View交给WindowManager来管理了，LayoutParams.type类型决定了这个View显示窗口的类型，不同类型显示的窗口层次（z轴）是不一样的。大方面来讲可以分为应用窗口（APPLICATION_WINDOW）、子窗口（SUB_WINDOW）、系统窗口（SYSTEM_WINDOW）三种类型，应用窗口z轴范围是1～99，子窗口的范围是1001～1999，系统窗口是（2000～2999），所以要实现浮动窗口我们只能在系统窗口范围中实现。
更新SDK 29

类型	常量范围	子类	常量值	说明	例子
APPLICATION_WINDOW	1～99	应用窗口
		FIRST_APPLICATION_WINDOW	1	应用程序窗口。
		TYPE_BASE_APPLICATION	1	所有程序窗口的“基地”窗口，其他应用程序窗口都显示在它上面
		TYPE_APPLICATION	2	普通应用功能程序窗口。token必须设置为Activity的token，以指出该窗口属谁。	大部分的应用程序窗口
		TYPE_APPLICATION_STARTING	3	应用程序的Activity显示之前由系统显示的窗口	用于应用程序启动时所显示的窗口。应用本身不要使用这种类型。它用于让系统显示些信息，直到应用程序可以开启自己的窗口
		TYPE_DRAWN_APPLICATION	4	TYPE_APPLICATION的一种变体，可确保窗口*管理器在显示应用程序之前将等待此窗口被绘制。仅在拥有用户的窗口上显示
		LAST_APPLICATION_WINDOW	99	应用程序窗口结束
SUB_WINDOW	1000～1999	子窗口
		FIRST_SUB_WINDOW	1000
		TYPE_APPLICATION_PANEL	1000	面板窗口，显示于宿主窗口上层，遮挡其下面的应用窗口。	子窗口。子窗口的Z序和坐标空间都依赖于他们的宿主窗口。
		TYPE_APPLICATION_MEDIA	1001	媒体窗口，例如视频。显示于宿主窗口下层，如果应用窗口不挖洞，即不可见。SurfaceView，在小窗口显示时设为MEDIA, 全屏显示时设为PANEL
		TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL	1002	应用程序窗口的子面板。显示于所有面板窗口的上层。（GUI的一般规律，越“子”越靠上）
		TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG	1003	对话框。类似于面板窗口，绘制类似于顶层窗口，而不是宿主的子窗口。
		TYPE_APPLICATION_MEIDA_OVERLAY	1004	用于两个SurfaceView的合成，如果设为MEDIA,则上面的SurfaceView 挡住下面的SurfaceView	媒体信息。显示在媒体层和程序窗口之间，需要实现透明（半透明）效果。（例如显示字幕）
		TYPE_APPLICATION_ABOVE_SUB_PANEL	1005	位于应用程序窗口顶部的子面板窗口。这些窗口显示在其附加窗口TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL面板的顶部
		LAST_SUB_WINDOW	1999	子窗口结束。（ End of types of sub-windows ）
SYSTEM_WINDOW	2000~2999	系统窗口
		FIRST_SYSTEM_WINDOW	2000	系统窗口。非应用程序创建。
		TYPE_STATUS_BAR	2000	状态栏。只能有一个状态栏；它位于屏幕顶端，其他窗口都位于它下方。	顶部的状态栏
		TYPE_SEARCH_BAR	2001	搜索栏。只能有一个搜索栏；它位于屏幕上方
		TYPE_PHONE	2002	电话窗口。它用于电话交互（特别是呼入）。它置于所有应用程序之上，状态栏之下	电话窗口
		TYPE_SYSTEM_ALERT	2003	系统提示。它总是出现在应用程序窗口之上。	警告窗口，在所有其他窗口之上显示 电量不足提醒窗口
		TYPE_KEYGUARD	2004	锁屏界面
		TYPE_TOAST	2005	短时的文字提醒小窗口	信息窗口。用于显示toast。
		TYPE_SYSTEM_OVERLAY	2006	系统顶层窗口。显示在其他一切内容之上。此窗口不能获得输入焦点，否则影响锁屏。	没有焦点的浮动窗口
		TYPE_PRIORITY_PHONE	2007	电话优先，当锁屏时显示。此窗口不能获得输入焦点，否则影响锁屏。	紧急电话窗口，可以显示在屏保之上
		TYPE_SYSTEM_DIALOG	2008	系统信息弹出窗口对话框。	例如音量调节框、SIM插上后弹出的运营商信息窗口
		TYPE_KEYGUARD_DIALOG	2009	跟KeyGuard绑定的弹出对话框 锁屏时的滑动解锁窗口	锁屏时显示的对话框。
		TYPE_SYSTEM_ERROR	2010	系统错误提示窗口，显示于所有内容之上。	ANR 窗口
		TYPE_INPUT_METHOD	2011	内部输入法窗口，显示于普通UI之上。应用程序可重新布局以免被此窗口覆盖。	输入法窗口，会挤占当前应用的空间
		TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG	2012	弹出的输入法窗口，不会挤占当前应用窗口空间，在其之上显示
		TYPE_WALLPAPER	2013	墙纸
		TYPE_STATUS_BAR_PANEL	2014	从状态条下拉的窗口	状态栏滑动面板
		TYPE_SECURE_SYSTEM_OVERLAY	2015	只有系统用户可以创建的OVERLAY窗口
		TYPE_DRAG	2016	浮动的可拖动窗口	360安全卫士的浮动精灵
		TYPE_STATUS_BAR_PANEL 2017
		TYPE_POINTER	2018	光标
		TYPE_NAVIGATION_BAR	2019
		TYPE_VOLUME_OVERLAY	2020	音量调节窗口
		TYPE_BOOT_PROGRESS	2021	启动进度，在所有窗口之上
		TYPE_HIDDEN_NAV_CONSUMER	2022	隐藏的导航栏
		TYPE_DREAM	2023	屏保动画
		TYPE_NAVIGATION_BAR_PANEL	2024	Navigation bar 弹出的窗口 比如说应用收集栏
		TYPE_UNIVERSAL_BACKGROUND	2025
		TYPE_DISPLAY_OVERLAY	2026	用于模拟第二显示设备
		TYPE_MAGNIFICATION	2027	用于放大局部
		TYPE_RECENTS_OVERLAY	2028	当前应用窗口，多用户情况下只显示在用户节目
		TYPE_PRIVATE_PRESENTATION	2030	在专用虚拟显示器上的演示窗口
		TYPE_VOICE_INTERACTION	2031	语音交互层中的Windows
		TYPE_ACCESSIBILITY_OVERLAY	2032	无障碍使用的	如果存在可触摸的全屏可访问性覆盖，则可访问性服务将自检其下方的窗口即使*被可触摸窗口覆盖。
		TYPE_VOICE_INTERACTION_STARTING	2033	语音交互层的启动窗口
		TYPE_DOCK_DIVIDER	2034	显示用于调整停靠堆栈大小的句柄的窗口。该窗口由系统进程拥
		TYPE_QS_DIALOG	2035	类似于TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG但由快速设置图块使用
		TYPE_SCREENSHOT	2036	与TYPE_DREAM具有相似的特征，保留该层以供选择屏幕快照区域。这些窗口不能占据输入焦点
		TYPE_PRESENTATION	2037	外部显示器上的演示窗口
		TYPE_APPLICATION_OVERLAY	2038	应用程序覆盖窗口显示在所有活动窗口上方。在FIRST_APPLICATION_WINDOW和LAST_APPLICATION_WINDOW之间的类型，但在关键系统窗口（例如状态栏或IME）下方。系统可以随时更改这些窗口的位置，大小或可见性以减少用户的视觉混乱并管理资源。需android.Manifest.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW}权限。系统将调整此窗口类型的进程的重要性，以减少低内存杀手杀死它们的机会。仅在拥有用户的屏幕上显示
		LAST_SYSTEM_WINDOW	2999	系统窗口结束。