Android窗口管理分析（三）：WMS窗口的组织形式

本文总共包括以下几点：

窗口的分组管理：应用窗口组、子窗口组、系统窗口组

Activity、Dialg应用窗口及PopWindow子窗口的添加原理跟注意事项

窗口的Z次序管理：窗口的分配序号、次序调整等

WMS中窗口次序分配如何影响SurfaceFlinger服务

各种窗口type和窗口类型的对应关系是什么样的？

窗口和对应类型

窗口type值	窗口类型
FIRST_APPLICATION_WINDOW=1	开始应用程序窗口
TYPE_BASE_APPLICATION=1	所有程序窗口的base窗口，其他应用程序都显示在它上面
TYPE_APPLICATION=2	普通应用程序窗口，token必须设置为Activity的token
TYPE_APPLICATION_STARTING=3	应用程序启动时所显示的窗口
LAST_APPLICATION_WINDOW=99	结束应用程序窗口

一般Activity都是TYPE_BASE_APPLICATION类型的，而TYPE_APPLICATION主要是用于Dialog，再看下子窗口类型

子窗口和对应类型

窗口type值	窗口类型
FIRST_SUB_WINDOW=1000	SubWindows子窗口，子窗口的Z序和坐标空间
TYPE_APPLICATION_PANEL =1000	面板窗口，显示于宿主窗口的上层
TYPE_APPLICATION_MEDIA=1001	媒体窗口（例如视频），显示于宿主窗口下层
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
TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG=1003	对话框，类似于面板窗口，显示于所有面板窗口的上层
TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY=1004	媒体信息，显示在媒体层和程序窗口之间，需要实现半透明效果
LAST_SUB_WINDOW=1999	结束子窗口

系统窗口类型

窗口type值	窗口类型
FIRST_SYSTEM_WINDOW=2000	系统窗口
TYPE_STATUS_BAR=FIRST_SYSTEM_WINDOW	状态栏
TYPE_SYSTEM_ALERT=FIRST_SYSTEM_WINDOW+3	系统提示，出现在应用程序窗口之上
TYPE_TOAST=FIRST_SYSTEM_WINDOW+5	显示Toast

窗口的分组原理是什么样的？

Android的窗口是以token来分组的

windowToken包含一个WindowList，包含一系列的WindowState

Activity对应token和WindowToken的添加过程是什么样的？

AMS将Activity的token加入WMS中，为Activity创建APPWindowToken。
Activity分组在Activity显示之前就被AMS添加到WMS中，之后AMS才会去通知App新建Activity，并将Activity的Window添加到WMS中。
启动Activity步骤：新建一个Activity，并为Activity创建一个appContext，这个Context主要是为了activity.attach使用的，其实是单纯new一个ContextImpl，之后Activity会利用attach函数将ContextImpl绑定在自己身上。

创建ActivityContext

为Activity绑定ContextImpl，因为Activity只是一个ContextWrapper。
new一个PhoneWindow并设置回调。
利用当前的WindowManagerImpl为Window创建一个WindowManagerImpl并设置它的parentWindow。

setWindowManager

将window的WindowManager传递给Activity，作为Activity的WindowManager
Activity通过getSystemService获取WindowManager服务时，直接返回了Window的WindowManagerImpl

getSystemService

通过需要获得的service名字返回不同manager对象。

handleResumeActivity

获取activity的window对象，如果用户没有通过setContentView方式新建DecorView，这里会利用PhoneWindow的getDecorView()新建DecorView，并把decorview设置为不可见。
获取windowManager以及window的各属性。添加decorview到WMS管理。

WindowManagerImpl的addView

最终会调用WindowManagerGlobal的addView方法
调整wparams的token参数
新建ViewRootImpl，并利用wparams参数添加窗口
ViewRootImpl设置view

adjustLayoutParamsForSubWindow

对于Activity来说，wp.token = mContainer其实是AMS端传过来的IApplicationToken
在ViewRootImpl中setView的时候，利用IWindowSession代理与WMS端的Session通信，将窗口及token信息传递到WMS端，其中IApplicationToken就是该Activity处于的分组
在WMS端，根据IApplicationToken IBinder键值，从全局的mTokenMap。

Dialog必须用Activity的context？

在添加到WMS时，Dialog窗口属性是WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION，同样属于应用窗口，所以必须使用Activity的AppToken才可以。

Dialog和Activity共享一个同一个WindowManager（也就是WindowManagerImpl），而WindowManagerImpl里面有个Window类型的mParentWindow变量，这个变量在attach时传入当前Activity的Window。而Activity的Window里面的mAppToken是当前Activity的token。

所以最终是因为不能为Dialog提供正确的token

PopupWindow的子窗口添加流程是什么样的？

WMS为PopupWindow窗口创建一个子窗口分组WindowToken，每个子窗口都会有一个指向父窗口的引用，因为是利用父窗口IWindow作为键值，父窗口可以方便利用IWindow获取WindowToken，存入map中，进而得到全部的子窗口。

窗口的Z次序管理是什么样的？

在WMS中，窗口被抽象成WindowState，采用了三个int值来标志窗口所在位置。前两个主要根据窗口类型确定窗口位置，mLayer才是真正的值。

final class WindowState implements WindowManagerPolicy.WindowState {
    
    final WindowList mChildWindows = new WindowList();
    final int mBaseLayer;
    final int mSubLayer;
     <!--最终Z次序的赋值-->
   int mLayer;
    
    }

由于前两个都是final修饰的，所以只有最后一个值可以改。

从坐标系知道，值越大，窗口越靠上。

对于Activity等应用窗口来说，主序都是一样的，怎么定他们真正的Z-order呢？其实是Activity的顺序由AMS来保证的。

在系统层面，决定了不同类型窗口所处的位置，比如系统Toast类型的窗口一定处于所有应用窗口之上

添加窗口的示意代码如下

addWindow(){
    <!--1-->
    new WindowState
    <!--2-->
    addWindowToListInOrderLocked(win, true);
    <!--3-->
    assignLayersLocked(displayContent.getWindowList());
 	}

Z-order通过addWindowToListInOrderLocked及assignLayersLocked才能确定

第一步，new一个windowstate实例。
第二步，addWindowToListInOrderLocked主要根据窗口的Token找到归属，插入到对应Token的WindowState列表，插入到特定位置后，Z-order就确定了。
第三步，通过assignLayersLocked为WindowState分配真正的Z-order mLayer。

当mLayer(int)确定后，这个顺序最终确定，之后，在SurfaceFlinger图层混排的时候处理。

WMS中窗口次序分配如何影响SurfaceFlinger服务？

SurfaceFlinger图层混排的时候不会混排所有的窗口，只会混排可见的窗口，比如有多个全屏Activity的时候，SurfaceFlinger只会处理最上面的。

SurfaceControl.openTransaction();
          try {
              mSurfaceX = left;
              mSurfaceY = top;
               try {
                  mSurfaceControl.setPosition(left, top);
                  mSurfaceLayer = mAnimLayer;
                  final DisplayContent displayContent = w.getDisplayContent();
                  if (displayContent != null) {
                      mSurfaceControl.setLayerStack(displayContent.getDisplay().getLayerStack());
                  }
                  <!--设置次序-->
                  mSurfaceControl.setLayer(mAnimLayer);
                  mSurfaceControl.setAlpha(0);
                  mSurfaceShown = false;
              } catch (RuntimeException e) {
                  mService.reclaimSomeSurfaceMemoryLocked(this, "create-init", true);
              }
              mLastHidden = true;
          } finally {
              SurfaceControl.closeTransaction();
          }
      }

通过事务来确保完整性，包括surface次序调整，通知SurfaceFlinger更新Surface信息。