1. Window和WindowManager

Window表示一个窗口的概念，如在创建对话框时就需要Window来进行。Window通过WindowManager来操作Window，但WIndow的具体实现都需要使用WindowManagerService

1.1 Window

1. WindowFlags

2. WindowType

• 应用Window：对应着一个Activity
• 子Window：不能单独存在，需要附属在特定的父Window上
• 系统Window：需要声明权限才能创建的Window,例如Toast和系统状态栏

如果采用TYPE_SYSTEM_ERROR，需要声明权限<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />

3. Window分层

Z-index，应用Window的层级范围1-99，子Window范围1000-1999，系统Window层级范围是2000-2999

4. WindowManager

• 增删改Window实际上是操作Window里的View

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Button btn = new Button(this);
        btn.setText("TEST");
        WindowManager.LayoutParams params = new WindowManager.LayoutParams(WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT, WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0, PixelFormat.TRANSPARENT);
        params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL| WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCHABLE| WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
        params.gravity = Gravity.LEFT| Gravity.TOP;
        params.x = 100;
        params.y = 300;
        params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG;
        getWindowManager().addView(btn, params);
    }
}

btn.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
                                   @Override
                                   public boolean onTouch(View view, MotionEvent motionEvent) {
                                       int rawX = (int) motionEvent.getX();
                                       int rawY = (int) motionEvent.getY();
                                       switch (motionEvent.getAction()) {
                                           case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                                               params.x = rawX;
                                               params.y = rawY;
                                               mWindow.updateViewLayout(btn, params);
                                       }
                                       return false;
                                   }
                               }
        );

Window机制

2. Window的内部机制

Window每一个都对应着每一个View和每一个ViewRootImpl，因此Window不是实际存在的，而是以View的形式存在的

2.1 Window的添加过程

@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);
}

WindowManagerGlobal的实现步骤：
步骤一：检查参数是否合法，如果是子Window则需要调整一些参数

if (view == null) {
     throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
 }
 if (display == null) {
     throw new IllegalArgumentException("display must not be null");
 }
 if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
     throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
 }

 final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;
// 如果是子View，则会调整参数
 if (parentWindow != null) {
     parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
 }

步骤二：创建ViewRootImpl并将View添加到列表中
在WindowManagerGlobal内部有如下几个列表比较重要：

private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams =
        new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();

• mViews存储的是所有Window所对应的View，
• mRoots存储的是所有Window所对应的ViewRootImpl
• mParams存储的是所有Window所对应的布局参数
• mDyingViews则存储了那些正在被删除的View对象，或者说是那些已经调用removeView方法但是删除操作还未完成的Window对象。

在addView中通过如下方式将Window的一系列对象添加到列表中：

root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

view.setLayoutParams(wparams);

mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);

步骤三：通过ViewRootImpl来更新界面并完成Window的添加过程

@Override
public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();
        mLayoutRequested = true;
        scheduleTraversals();
    }
}

接着会通过mWindowSession最终来完成Window的添加过程。mWindowSession的类型是IWindowSession，它是一个Binder对象，真正的实现类是Session，也就是Window的添加过程是一次IPC调用。

在Session内部会通过WindowManagerService来实现Window的添加

2.2 Window的删除过程

WindowManagerGlobal#removeView

public void removeView(View view, boolean immediate) {
    if (view == null) {
        throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
    }

    synchronized (mLock) {
        int index = findViewLocked(view, true); // 找到待删除的View的Index
        View curView = mRoots.get(index).getView(); // 找到待删除的View
        removeViewLocked(index, immediate); // 进行删除
        if (curView == view) {
            return;
        }

        throw new IllegalStateException("Calling with view " + view
                + " but the ViewAncestor is attached to " + curView);
    }
}

WindowManagerGlobal#removeViewLocked

private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) {
     ViewRootImpl root = mRoots.get(index); // 从mRoots数组中找到对应的root
     View view = root.getView(); // 找到对应的View

     if (view != null) {
         InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
         if (imm != null) {
             imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken());
         }
     }
     boolean deferred = root.die(immediate);
     if (view != null) {
         view.assignParent(null);
         if (deferred) {
             mDyingViews.add(view);
         }
     }
 }

• removeViewLocked是通过ViewRootImpl来完成删除操作的。在WindowManager中提供了两种删除接口removeView和removeViewImmediate，它们分别表示异步删除和同步删除
• removeViewImmediate需要特别注意，一般来说不需要使用此方法来删除Window以免发生意外的错误。这里主要说异步删除的情况，具体的删除操作由ViewRootImpl的die方法来完成。在异步删除的情况下，die方法只是发送了一个请求删除的消息后就立刻返回了，这个时候View并没有完成删除操作，所以最后会将其添加到mDyingViews中，mDyingViews表示待删除的View列表。ViewRootImpl的die方法如下所示：

boolean die(boolean immediate) {
     // Make sure we do execute immediately if we are in the middle of a traversal or the damage
     // done by dispatchDetachedFromWindow will cause havoc on return.
     if (immediate && !mIsInTraversal) {
         doDie();
         return false;
     }

     if (!mIsDrawing) {
         destroyHardwareRenderer();
     } else {
         Log.e(TAG, "Attempting to destroy the window while drawing!\n" +
                 "  window=" + this + ", title=" + mWindowAttributes.getTitle());
     }
     mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE);
     return true;
 }

同步删除：doDie()方法，内部会调用dispatchDetachedFromWindow方法
异步删除：发送消息mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE);
dispatchDetachedFromWindow方法：

• 垃圾回收相关工作，比如清楚数据和消息、移除回调等
• 通过Session的remove方法删除Window，最终会调用WindowManagerService的removeWindow方法
• 调用View的dispatchDetachedFromWindow
• 调用WindowManagerGlobal的doRemoveView方法刷新数据，包括mRoots，mParams以及mDyingViews，需要将当前Window所关联的这三类对象从列表中删除。
  

2.3 Window的更新过程

public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
    if (view == null) {
        throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
    }
    if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
        throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
    }

    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;

    view.setLayoutParams(wparams);//替换掉老的LayoutParams

    synchronized (mLock) {
        int index = findViewLocked(view, true);
        ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
        mParams.remove(index); //先删除再增加
        mParams.add(index, wparams);
        root.setLayoutParams(wparams, false);
    }
}

首先它需要更新View的LayoutParams并替换掉老的LayoutParams，接着再更新ViewRootImpl中的LayoutParams，这一步是通过ViewRootImpl的setLayoutParams方法来实现的。在ViewRootImpl中会通过scheduleTraversals方法来对View重新布局，包括测量，布局，重绘这三个过程。除了View本身的重绘以外，ViewRootImpl还会通过WindowSession来更新Window的视图，这个过程最终是由WindowManagerService的relayoutWindow()来具体实现的，它同样是一个IPC过程。

第八章(2)---Window的内部机制

3. Window的创建过程

3.1 Activity的Window启动过程

3.2 Dialog的Window创建过程

3.3 Toast的Window创建过程

• TN是一个Binder类，在NMS处理Toast请求时，需要Handler将其从Binder线程池中切换到发送Toast的线程，因此Toast无法在没有Looper的线程中弹出
• enqueueToast将Toast请求封装成ToastRecord加入mToastQueue，mToastQueue最多存在50个弹出请求
• ToastRecord与NMS之间通过TN对象Callback的show,hide方法完成Toast的显示和隐藏功能，都是IPC