第10章 GUI系统之“窗口管理员”--WMS

“窗口”是一个抽象的概念,从用户角度来讲,它是一个“界面”;从 SurfaceFlinger 角度来看,它是一个 Layer,承载着和“界面”有关的数据和属性;从 WMS 的角度来看,它是一个 WindowState,用于管理和“界面”有关的状态。

打个比方,就像一出由N个演员参与的话剧:SurfaceFlinger 是摄像机,WMS 是导演,ViewRoot 则是演员个体。摄像机(SurfaceFlinger)的作用是单一而规范的,它负责客观地捕获当前的画面,然后真实地呈现给观众;导演(WMS)则会考虑到话剧的舞台效果和视觉美感,如他需要根据实际情况来安排各个演员的排序站位,谁在前谁在后,都会影响到演出的“画面效果”与“剧情编排”;而各个演员(ViewRoot)的长相和表情,则更多地取决于他们自身的条件和努力。

从计算机 I/O 系统的角度来分析,WMS 至少要完成以下两个功能:

  1. 全局的窗口管理(Output)

应用程序的显示请求在 SurfaceFlinger 和 WMS 的协助下有序地输出给物理屏幕或者其他显示设备。

  1. 全局的事件管理派发(Input)

SurfaceFlinger 只做与“显示”相关的事情,WMS 还要“兼职”对输入事件的派发。

10.1 WMS,AMS 与 Activity 间的关系

10.2 窗口属性

窗口类型(Type):

  • Application Window:1-99
  • Sub Window:1000-1999
  • System Window:2000-2999

层级(BaseLayer):

通过 windowTypeToLayerLw 函数对不同的窗口类型进行简单映射,映射规则取决于设备所采用的 WindowManagerPolicy。

Window Policy 即窗口策略,代表了 Android 显示系统所遵循的统一的窗口显示规则。

窗口属性:

窗口属性统一放置在 WindowManager.LayoutParams 中,有如下几个重要变量:

  1. Type
  2. Flags
  3. systemUiVisibility

10.3 窗口的添加过程

10.4 Surface管理

Surface 申请流程(relayout)

WMS 原则上只负责管理“窗口”的层级和属性,而 SurfaceFlinger 才是真正将窗口数据合成并最终显示到屏幕上的系统服务。

Surface 的跨进程传递

Surface(Java)对象在两个地方会被创建:

  • ViewRootImp:对应的是 ViewRootImp 的成员变量 mSurface,而且它在一开始就分配了一个“空”的 Surface 对象。

  • WindowStateAnimator:当 WMS 调用 WindowStateAnimator 的 createSurfaceLocked 时,将生成一个真正有效的 Surface 对象,且由其成员变量 mSurfaceControl 管理。

10.5 performLayoutAndPlaceSurfacesLockedinner

从函数名大概可以猜出它的设计意图,即 Perfrom Layout 和 Place Surface。Layout 在这里侧重表达的是“尺寸大小”的意思,即每个窗口所占的空间;后者则与 SurfaceFlinger 有关 -- WMS 是“导演”,它需要将自己的意图告诉“摄影机”(Surface)。

10.6 窗口大小的计算过程

SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN:用户要求全屏。

SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN:“假设”当前已经是全屏。

10.7 启动窗口的添加和销毁

10.8 窗口动画

窗口动画类型

  • AppWindowAnimator:AppWindowToken 中的成员变量 mAppAnimator 即代表了此应用程序所属的 AppWindowAnimator 动画。

  • WindowStateAnimator:WindowManagerService 记录了所有窗口的 WindowState,其中 WindowState.mWinAnimator 是一个 WindowStateAnimator 对象。它和上面的 AppWindowAnimator 一样都是可以由应用开发人员自行定制的。

  • ScreenRotationAnimator:屏幕旋转动画。WindowManagerService 中的 mAnimator 是一个 WindowAnimator 类型的对象,其中 WindowAnimator.mScreenRorationAnimation 即屏幕旋转动画。

动画流程追踪--WindowStateAnimator

1.获取对应的动画id
2.加载动画
3.设置动画

AppWindowAnimator

当启动一个新的 Activity 时,AMS 会根据当前的实际情况来判断是否为应用程序设置 AppWindowAnimator 以及动画的类型。

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