Android Framework解析——WMS原理

作者：bobby_developer

1. WMS原理：WMS角色与实例化过程

  • window:它是一个抽象类，具体实现类为 PhoneWindow ，它对 View 进行管理。Window是View的容器，View是Window的具体表现内容；

  • windowManager:是一个接口类，继承自接口 ViewManager ，从它的名称就知道它是用来管理 Window 的，它的实现类为 WindowManagerImpl；

  • WMS:是窗口的管理者，它负责窗口的启动、添加和删除。另外窗口的大小和层级也是由它进行管理的；

SystemServer启动WMS流程表：

1.1 window

1.2 显示层级

1.3 窗口标志位

1.FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON(当Window可见时允许锁屏)
2.FLAG_NOT_FOCUSABLE（Window 不能获得输入焦点，即不接受任何按键或按钮事件，例如该 Window 上 有 EditView，点击 EditView 是 不会弹出软键盘的，Window 范围外的事件依旧为原窗口处理；例如点击该窗口外的view，依然会有响应。另外只要设置了此Flag，都将会启用FLAG_NOT_TOUCH_MODAL） 3.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL（设置了该 Flag,将 Window 之外的按键事件发送给后面的 Window 处理, 而自己只会处理 Window 区域内的触摸事件；Window 之外的 view 也是可以响应 touch 事件。 4.FLAG_NOT_TOUCHABLE（设置了该Flag，表示该 Window 将不会接受任何 touch 事件，例如点击该 Window 不会有响应，只会传给下面有聚焦的窗口） 5.FLAG_KEEP_SCREEN_ON（只要 Window 可见时屏幕就会一直亮着，视频播放、游戏） 6.FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS（允许 Window 超过屏幕之外）
7.FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES（当用户的脸贴近屏幕时（比如打电话），不会去响应此事件 ）
8.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED（当用户的脸贴近屏幕时（比如打电话），不会去响应此事件
9.FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES ; 窗口可以在锁屏的 Window 之上显示, 使用Activity#setShowWhenLocked(boolean) 方法代替）

1.4 WindowManager

在了解WindowManager管理View实现之前，先了解下WindowManager相关类图以及Activity界面各层级显示关系；

2. WMS工作原理

2.1 WMS职责

2.2 WMS中重要的一些属性释义

2.3 AddWindow源码分析

WMS中addWindow源码分析，在分析addWindow之前，先了解几个类；

  • WindowToken

    WindowToken具有令牌的作用，是对应用组件的行为进行规范管理的一个手段。WindowToken由应用组件或其管理者负责向WMS声明并持有。应用组件在需要新的窗口时，必须提供WindowToken以表明自己的身份，并且窗口的类型必须与所持有的WindowToken的类型一致，同时它将属于同一个应用组件的窗口组织在了一起；

  • DisplayContent

    如果说WindowToken按照窗口之间的逻辑关系将其分组，那么DisplayContent则根据窗口的显示位置将其分组。隶属于同一个DisplayContent的窗口将会被显示在同一个屏幕中。每一个DisplayContent都对应这一个唯一的ID，在添加窗口时可以通过指定这个ID决定其将被显示在那个屏幕中。DisplayContent是一个非常具有隔离性的一个概念。处于不同DisplayContent的两个窗口在布局、显示顺序以及动画处理上不会产生任何耦合。因此，就这几个方面来说，DisplayContent就像一个孤岛，所有这些操作都可以在其内部独立执行。因此，这些本来属于整个WMS全局性的操作，变成了DisplayContent内部的操作了。

  • WindowState 表示一个窗口的所有属性，所以它是WMS中事实上的窗口；当向WMS添加一个窗口时，WMS会为其创建一个WindowState。另外WMS.addWindow()函数中看到新的WindowState被保存到mWindowMap中，键值为IWindow的Bp端。mWindowMap是整个系统所有窗口的一个全集。

2.4 removeWindow

void removeWindow(Session session, IWindow client) {synchronized (mGlobalLock) {//获取WindowStateWindowState win = windowForClientLocked(session, client, false);if (win != null) {//执行删除win.removeIfPossible();return;}// Remove embedded window map if the token belongs to an embedded windowmEmbeddedWindowController.remove(client);}}

win.removeIfPossible方法和它的名字一样， 并不是直接执行删除操作，而是进行多个条件判断过滤，满足其中一个条件就会return，推迟删除操作。比如View正在运行一个动画，这是就会推迟删除操作直到动画完成。然后调用removeImmediately方法。

3. 事件派发

EventHub:
1.使用inotify监听输入设备的添加和移除；
2.使用epoll机制监听输入设备的数据变化；
3.读取设备文件数据；
4.将原始数据返回给InputReader；

InputReader:不断读取由EventHub监听到的input事件，将多个事件组合成一个可供上层消费的事件（比如将一组触摸事件合并成一个action_down事件），然后交给InputDispatcher进行事件分发；

InputDispatcher:拿到InputReader获取的事件后，对事件进行包装，寻找并分发到目标窗口，对应inputChannel输入；

Android系统是由事件驱动的，而input是常见的事件之一，点击、滑动、长按等操作，都属于input事件，核心类就是InputReader和InputDispatcher；

解释： ViewRootImpl#WindowInputEventReceiver：从下面源码可以看出，此类用于InputChannel输入事件接收以及处理输入事件分发；

    final class WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver {//构造方法，接受inputchannel输入事件public WindowInputEventReceiver(InputChannel inputChannel, Looper looper) {super(inputChannel, looper);}@Overridepublic void onInputEvent(InputEvent event) {...if (processedEvents != null) {if (processedEvents.isEmpty()) {// InputEvent consumed by mInputCompatProcessorfinishInputEvent(event, true);} else {for (int i = 0; i < processedEvents.size(); i++) {//对输入事件进行分发enqueueInputEvent(processedEvents.get(i), this,QueuedInputEvent.FLAG_MODIFIED_FOR_COMPATIBILITY, true);}}} else {enqueueInputEvent(event, this, 0, true);}}

ViewRootImpl#InputStage:抽象类，主要用来将事件的处理分成若干个阶段（stage）进行，如果该事件没有被处理，则该stage就会调用onProcess方法处理，然后调用forward执行下一个stage的处理；如果该事件被标识为处理则直接调用forward，执行下一个stage的处理，直到没有下一个stage；

ViewPostImeInputStage:InputStage的子类，将输入事件传递到上层视图；至此，输入事件一层层向上传递，最终交由具体的view进行处理；

如果你还没有掌握Framework，现在想要在最短的时间里吃透它，可以参考一下《Android Framework核心知识点》，里面内容包含了：Init、Zygote、SystemServer、Binder、Handler、AMS、PMS、Launcher……等知识点记录。

《Framework 核心知识点汇总手册》:https://qr18.cn/AQpN4J

Handler 机制实现原理部分：
1.宏观理论分析与Message源码分析
2.MessageQueue的源码分析
3.Looper的源码分析
4.handler的源码分析
5.总结

Binder 原理：
1.学习Binder前必须要了解的知识点
2.ServiceManager中的Binder机制
3.系统服务的注册过程
4.ServiceManager的启动过程
5.系统服务的获取过程
6.Java Binder的初始化
7.Java Binder中系统服务的注册过程

Zygote ：

  1. Android系统的启动过程及Zygote的启动过程
  2. 应用进程的启动过程

AMS源码分析 ：

  1. Activity生命周期管理
  2. onActivityResult执行过程
  3. AMS中Activity栈管理详解

深入PMS源码：

1.PMS的启动过程和执行流程
2.APK的安装和卸载源码分析
3.PMS中intent-filter的匹配架构

WMS：
1.WMS的诞生
2.WMS的重要成员和Window的添加过程
3.Window的删除过程

《Android Framework学习手册》：https://qr18.cn/AQpN4J

  1. 开机Init 进程
  2. 开机启动 Zygote 进程
  3. 开机启动 SystemServer 进程
  4. Binder 驱动
  5. AMS 的启动过程
  6. PMS 的启动过程
  7. Launcher 的启动过程
  8. Android 四大组件
  9. Android 系统服务 - Input 事件的分发过程
  10. Android 底层渲染 - 屏幕刷新机制源码分析
  11. Android 源码分析实战

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