Android显示框架：Android应用视图的管理者Window

时间 2019-12-04

标签 android 显示框架应用视图管理者 window 栏目 Android 繁體版

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关于做者java

郭孝星，程序员，吉他手，主要从事Android平台基础架构方面的工做，欢迎交流技术方面的问题，能够去个人Github提issue或者发邮件至guoxiaoxingse@163.com与我交流。android

第一次阅览本系列文章，请参见导读，更多文章请参见文章目录。git

文章目录程序员

一窗口类型
二窗口参数
三窗口模式
四窗口回调
五窗口实现

从这篇文章开始，咱们来分析和Window以及WindowManager相关的内容，github

Abstract base class for a top-level window look and behavior policy.架构

Window在Android是一个窗口的概念，平常开发中咱们和它接触的很少，咱们更多接触的是View，可是View都是经过Window来呈现的，Window是View的直接管理者。
而WindowManager承担者管理Window的责任。app

一窗口类型

Window在Android中有三种类型：ide

应用Window：z-index在1~99之间，它每每对应着一个Activity。
子Window：z-index在1000~1999之间，它每每不能独立存在，须要依附在父Window上，例如Dialog等。
系统Window：z-index在2000~2999之间，它每每须要声明权限才能建立，例如Toast、状态栏、系统音量条、错误提示框都是系统Window。

z-index是Android窗口的层级的概念，z-index越大的窗口越居于顶层，函数

z-index对应着WindowManager.LayoutParams里的type参数，具体说来。工具

应用Window

public static final int FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;//1
public static final int TYPE_BASE_APPLICATION = 1;//窗口的基础值，其余的窗口值要大于这个值
public static final int TYPE_APPLICATION = 2;//普通的应用程序窗口类型
public static final int TYPE_APPLICATION_STARTING = 3;//应用程序启动窗口类型，用于系统在应用程序窗口启动前显示的窗口。
public static final int TYPE_DRAWN_APPLICATION = 4;
public static final int LAST_APPLICATION_WINDOW = 99;//2

子Window

public static final int FIRST_SUB_WINDOW = 1000;//子窗口类型初始值
public static final int TYPE_APPLICATION_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW;
public static final int TYPE_APPLICATION_MEDIA = FIRST_SUB_WINDOW + 1;
public static final int TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 2;
public static final int TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG = FIRST_SUB_WINDOW + 3;
public static final int TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY = FIRST_SUB_WINDOW + 4;
public static final int TYPE_APPLICATION_ABOVE_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 5;
public static final int LAST_SUB_WINDOW = 1999;//子窗口类型结束值

系统Window

public static final int FIRST_SYSTEM_WINDOW = 2000;//系统窗口类型初始值
public static final int TYPE_STATUS_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW;//系统状态栏窗口
public static final int TYPE_SEARCH_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW+1;//搜索条窗口
public static final int TYPE_PHONE = FIRST_SYSTEM_WINDOW+2;//通话窗口
public static final int TYPE_SYSTEM_ALERT = FIRST_SYSTEM_WINDOW+3;//系统ALERT窗口
public static final int TYPE_KEYGUARD = FIRST_SYSTEM_WINDOW+4;//锁屏窗口
public static final int TYPE_TOAST = FIRST_SYSTEM_WINDOW+5;//TOAST窗口

二窗口参数

在WindowManager里定义了一个LayoutParams内部类，它描述了窗口的参数信息，主要包括：

public int x：窗口x轴坐标
public int y：窗口y轴坐标
public int type：窗口类型
public int flags：窗口属性
public int softInputMode：输入法键盘模式

关于窗口属性，它控制着窗口的行为，举几个常见的：

FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON 只要窗口可见，就容许在开启状态的屏幕上锁屏
FLAG_NOT_FOCUSABLE 窗口不能得到输入焦点，设置该标志的同时，FLAG_NOT_TOUCH_MODAL也会被设置
FLAG_NOT_TOUCHABLE 窗口不接收任何触摸事件
FLAG_NOT_TOUCH_MODAL 在该窗口区域外的触摸事件传递给其余的Window,而本身只会处理窗口区域内的触摸事件
FLAG_KEEP_SCREEN_ON 只要窗口可见，屏幕就会一直亮着
FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS 容许窗口超过屏幕以外
FLAG_FULLSCREEN 隐藏全部的屏幕装饰窗口，好比在游戏、播放器中的全屏显示
FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED 窗口能够在锁屏的窗口之上显示
FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES 当用户的脸贴近屏幕时（好比打电话），不会去响应此事件
FLAG_TURN_SCREEN_ON 窗口显示时将屏幕点亮

关于窗口类型，它对应着窗口的层级，上面咱们也提到过了。

它的构造函数也主要是针对这几个参数的。

public static class LayoutParams extends ViewGroup.LayoutParams implements Parcelable {
            public LayoutParams() {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = TYPE_APPLICATION;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type, int _flags) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type, int _flags, int _format) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }

            public LayoutParams(int w, int h, int _type, int _flags, int _format) {
                super(w, h);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }

            public LayoutParams(int w, int h, int xpos, int ypos, int _type, int _flags, int _format) {
                super(w, h);
                x = xpos;
                y = ypos;
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }
 }复制代码

三窗口模式

关于窗口模式咱们就比较熟悉了，咱们会在AndroidManifest.xml里Activity的标签下设置android:windowSoftInputMode="adjustNothing"，来控制输入键盘显示行为。

可选的有6个参数，源码里也有6个值与之对应：

SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED：没有指定软键盘输入区域的显示状态。
SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED：不要改变软键盘输入区域的显示状态。
SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN：在合适的时候隐藏软键盘输入区域，例如，当用户导航到当前窗口时。
SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN：当窗口得到焦点时，老是隐藏软键盘输入区域。
SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE：在合适的时候显示软键盘输入区域，例如，当用户导航到当前窗口时。
SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE：当窗口得到焦点时，老是显示软键盘输入区域。

固然，咱们也能够经过代码设置键盘模式。

getWindow().setSoftInputMode(WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE);复制代码

四窗口回调

Window里定义了一个Callback接口，Activity实现了Window.Callback接口，将Activity关联给Window，Window就能够将一些事件交由Activity处理。

public interface Callback {

        //键盘事件分发
        public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event);

        //触摸事件分发
        public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event);

        //轨迹球事件分发
        public boolean dispatchTrackballEvent(MotionEvent event);

        //可见性事件分发
        public boolean dispatchPopulateAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event);

        //建立Panel View
        public View onCreatePanelView(int featureId);

        //建立menu
        public boolean onCreatePanelMenu(int featureId, Menu menu);

        //画板准备好时回调
        public boolean onPreparePanel(int featureId, View view, Menu menu);

        //menu打开时回调
        public boolean onMenuOpened(int featureId, Menu menu);

        //menu item被选择时回调
        public boolean onMenuItemSelected(int featureId, MenuItem item);

        //Window Attributes发生变化时回调
        public void onWindowAttributesChanged(WindowManager.LayoutParams attrs);

        //Content View发生变化时回调
        public void onContentChanged();

        //窗口焦点发生变化时回调
        public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);

        //Window被添加到WIndowManager时回调
        public void onAttachedToWindow();

        //Window被从WIndowManager中移除时回调
        public void onDetachedFromWindow();

         */
        //画板关闭时回调
        public void onPanelClosed(int featureId, Menu menu);

        //用户开始执行搜索操做时回调
        public boolean onSearchRequested();
    }复制代码

五窗口实现

Window是一个抽象类，它的惟一实现类是PhoneWindow，PhoneWindow里包含了如下内容：

private DecorView mDecor：DecorView是Activity中的顶级View，它本质上是一个FrameLayout，通常说来它内部包含标题栏和内容栏（com.android.internal.R.id.content）。
ViewGroup mContentParent：窗口内容视图，它是mDecor自己或者是它的子View。
private ImageView mLeftIconView：左上角图标
private ImageView mRightIconView：右上角图标
private ProgressBar mCircularProgressBar：圆形loading条
private ProgressBar mHorizontalProgressBar：水平loading条
其余的一些和转场动画相关的Transition与listener

看到这些，你们有没有以为很熟悉，这就是咱们平常开发中常常见到的东西，它在PhoneWindow里被建立。另外，咱们在Activity里常常调用的方法，它的实际实现也是
在PhoneWindow里，咱们分别来看一看。

setContentView()

这是一个咱们很是熟悉的方法，只不过咱们一般是在Activity里进行调用，可是它的实际实现是在PhoneWindow里。

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {

    @Override
    public void setContentView(int layoutResID) {
        // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window
        // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature
        // before this happens.
        if (mContentParent == null) {
            //1. 若是没有DecorView则建立它，并将建立好的DecorView赋值给mContentParent
            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 {
            //2. 将Activity传入的布局文件生成View并添加到mContentParent中
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        mContentParent.requestApplyInsets();
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            //3. 回调Window.Callback里的onContentChanged()方法，这个Callback也被Activity
            //所持有，所以它实际回调的是Activity里的onContentChanged()方法，通知Activity
            //视图已经发生改变。
            cb.onContentChanged();
        }
        mContentParentExplicitlySet = true;
    }    
}复制代码

这个方法主要作了两件事情：

若是没有DecorView则建立它，并将建立好的DecorView赋值给mContentParent
将Activity传入的布局文件生成View并添加到mContentParent中
回调Window.Callback里的onContentChanged()方法，这个Callback也被Activity所持有，所以它实际回调的是Activity里的onContentChanged()方法，通知Activity视图已经发生改变。

建立DecorView是经过installDecor()方法完成的，它的逻辑也很是简单，就是建立了一个ViewGroup而后返回给了mDecor和mContentParent。

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {

 public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;

  private void installDecor() {
         mForceDecorInstall = false;
         if (mDecor == null) {
             //生成DecorView
             mDecor = generateDecor(-1);
             mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
             mDecor.setIsRootNamespace(true);
             if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                 mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
             }
         } else {
             mDecor.setWindow(this);
         }
         if (mContentParent == null) {
             mContentParent = generateLayout(mDecor);
             ...
             } else {
                ...
             }
            ...
         }
     }

 protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
        //读取并设置主题颜色、状态栏颜色等信息
        ...
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        //设置窗口参数等信息
        ...
        return contentParent;
    }    
}复制代码

经过以上这些流程，DecorView已经被建立并初始化完毕，Activity里的布局文件也被成功的添加到PhoneWindow的mContentParent（实际上就是DecorView，它是Activity的顶层View）
中，可是这个时候DecorView尚未真正的被WindowManager添加到Window中，它还没法接受用户的输入信息和焦点事件，这个时候就至关于走到了Activity的onCreate()流程，界面还
未展现给用户。

直到走到Activity的onResume()方法，它会调用Activity的makeVisiable()方法，DecorView才真正的被用户所看到。

public class Activity extends ContextThemeWrapper implements LayoutInflater.Factory2, Window.Callback, KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2, Window.OnWindowDismissedCallback, WindowControllerCallback {

    void makeVisible() {
        if (!mWindowAdded) {
            ViewManager wm = getWindowManager();
            wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
            mWindowAdded = true;
        }
        mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
    }
}复制代码

一般以上的分析，咱们理解了setContentView的工做原理，另外还有addContentView、clearContentView，正如它们的名字那样，setContentView是替换View，addContentView是添加View。实现原理相同。

好了，以上即是本篇文章的所有内容，下一篇文章咱们来分析WindowManager的内容，分析Window的添加、移除和更新的流程。

附录

文章末尾给你们提供一个WindowUtils工具类。

import android.animation.ValueAnimator;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.content.res.Configuration;
import android.view.Surface;
import android.view.Window;
import android.view.WindowManager;

public final class WindowUtils {

    /** * Don't let anyone instantiate this class. */
    private WindowUtils() {
        throw new Error("Do not need instantiate!");
    }

    /** * 获取当前窗口的旋转角度 * * @param activity activity * @return int */
    public static int getDisplayRotation(Activity activity) {
        switch (activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation()) {
            case Surface.ROTATION_0:
                return 0;
            case Surface.ROTATION_90:
                return 90;
            case Surface.ROTATION_180:
                return 180;
            case Surface.ROTATION_270:
                return 270;
            default:
                return 0;
        }
    }

    /** * 当前是不是横屏 * * @param context context * @return boolean */
    public static final boolean isLandscape(Context context) {
        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE;
    }

    /** * 当前是不是竖屏 * * @param context context * @return boolean */
    public static final boolean isPortrait(Context context) {
        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT;
    }
    /** * 调整窗口的透明度 1.0f,0.5f 变暗 * @param from from>=0&&from<=1.0f * @param to to>=0&&to<=1.0f * @param context 当前的activity */
    public static void dimBackground(final float from, final float to, Activity context) {
        final Window window = context.getWindow();
        ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofFloat(from, to);
        valueAnimator.setDuration(500);
        valueAnimator.addUpdateListener(
                new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
                    @Override
                    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                        WindowManager.LayoutParams params
                                = window.getAttributes();
                        params.alpha = (Float) animation.getAnimatedValue();
                        window.setAttributes(params);
                    }
                });
        valueAnimator.start();
    }
}复制代码

Android显示框架：Android应用视图的管理者Window

一 窗口类型

二 窗口参数

三 窗口模式

四 窗口回调