Android多窗口原理

底层原理

简单来说,多窗口框架的核心思想是分栈设置栈边界。

既然提到了分栈,那我们首先要了解这个栈是什么?在Android系统中,启动一个Activity之后,必定会将此Activity存放于某一个Stack, Android为了支持多窗口,在运行时创建了多个Stack,Stack就是类似这里虚拟桌面的作用。
每个Stack会有一个唯一的Id,在ActivityManager.java中定义了这些Stack的Id,系统所有Stack的ID属于这5种里面的一种。不同的Activity可能归属于不同的Stack,但是具有相同的Stack ID。StackID如下图所示:


 /** First static stack ID. */

 public static final int FIRST_STATIC_STACK_ID = 0;

 /** Home activity stack ID. */

 public static final int HOME_STACK_ID = FIRST_STATIC_STACK_ID;

 /** ID of stack where fullscreen activities are normally launched into. */

 public static final int FULLSCREEN_WORKSPACE_STACK_ID = 1;

 /** ID of stack where freeform/resized activities are normally launched into. */

 public static final int FREEFORM_WORKSPACE_STACK_ID = FULLSCREEN_WORKSPACE_STACK_ID + 1;

 /** ID of stack that occupies a dedicated region of the screen. */

 public static final int DOCKED_STACK_ID = FREEFORM_WORKSPACE_STACK_ID + 1;

 /** ID of stack that always on top (always visible) when it exist. */

 public static final int PINNED_STACK_ID = DOCKED_STACK_ID + 1;

由此我们可以知道,系统中可能会包含这么几个Stack:

【Id:0】Home Stack,这个是Launcher所在的Stack。 其实还有一些系统界面也运行在这个Stack上,例如近期任务

【Id:1】FullScren Stack,全屏的Activity所在的Stack。 但其实在分屏模式下,Id为1的Stack只占了半个屏幕。

【Id:2】Freeform模式的Activity所在Stack

【Id:3】Docked Stack 下文中我们将看到,在分屏模式下,屏幕有一半运行了一个固定的应用,这个就是这里的Docked Stack

【Id:4】Pinned Stack 这个是画中画Activity所在的Stack

需要注意的是,这些Stack并不是系统一启动就全部创建好的。而是在需要用到的时候才会创建。上文已经提到过,ActivityStackSupervisor负责ActivityStack的管理。

栈边界

在多窗口框架中,通过设置Stack的边界(Bounds)来控制里面每个Task的大小,最终Task的大小决定了里面的Activity的窗口的大小。栈边界通过Rect(left,top,right,bottom)来表示,存储了四个值,分别表示矩形的4条边离坐标轴的位置,最终显示在屏幕上窗口的大小是根据Stack边界的大小来决定的。

如下图所示,为分屏模式下的Activity的状态。整个屏幕被分成了两个Stack,一个DockedStack,一个FullScreenStack。每个Stack里面有多个Task,每个Task里面又有多个Activity。当我们设置了Stack的大小之后,Stack里面的所有的Task的大小以及Task里面所有的Activity的窗口大小都确定了。假设屏幕的大小是1440x2560,整个屏幕的栈边界就是(0,0,1440,2560)。

image.png

所以对于分屏模式而言,当点击分屏菜单进入分屏的时候,系统会将屏幕一分为二。当前打开的应用移到屏幕上方(如果是横屏那就是左边),其他所有打开的应用,在下方(如果是横屏那就是右边)以多任务形式列出。之后用户在操作的时候,下方的半屏保持了原先的使用方式:可以启动或退出应用,可以启动多任务后进行切换,而上方的应用保持不变。 前面我们已经提到过,其实这里处于上半屏固定不变的应用就是处在Docked的Stack中(Id为3),下半屏是之前全屏的Stack进行了Resize(Id为1)。

不同的窗口对应不同的Stack,上面的窗口此时对应的是Docked Stack,底部窗口是Home Stack(处于多任务界面)或者FullStack(正常界面)。如图所示,屏幕被分成上下两块区域,也就是两个Stack,每个Stack里面会包含很多的Task,而每个Task里面又包含了多个Activity,最终系统通过控制每个Stack的大小,来控制每个Task的大小,然后控制了Task里面的Activity的窗口的大小,所以最终控制了用户肉眼看到的每个小屏幕窗口大小。

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