WMS工作原理分析

最新推荐文章于 2025-05-31 15:59:23 发布

鸡毛飞上天

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分类专栏：工作笔记之 Android FrameWork 文章标签： WindowManagerService android内核

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本文详细介绍了Window Manager Service (WMS) 的工作机制，包括窗口、Window和View的区别，WMS接口结构及其交互过程，以及窗口的创建时机和过程。特别关注了通过WindowManager添加和移除窗口的具体实现。

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Wms管理着所有的窗口，包括创建、删除和修改，以及将某个窗口设置为焦点窗口。

一、窗口、Window和View的区别

窗口由两部分构成，一部分是描述该窗口的类WindowState，另一部分是该窗口在屏幕上对应的界面Surface。

window是一个类，其实现类是PhoneWindow类，Activity类实现Window.Callback接口，从而成了具有通用操作方式的窗口。

View也是一个视图，是一个独立的交互元素。

二、Wms接口结构

交互过程如下：

应用程序在Activity中添加、删除窗口。具体实现就是通过调用WindowManager类的addView()和removeView()函数完成，转而调用ViewRoot类的相关方法，然后通过IPC调用到Wms中的相关方法完成添加、删除过程。
AmS通知ActivityThread销毁某个Actviity时，ActivityThread会直接调用WindowManager中的removeView()方法删除窗口。
AmS中直接调用WmS，告诉Wms一些信息，比如某个新的Activity要启动了，从而Wms保存一个该Activity记录的引用。
在Wms内部，全权接管输入消息的处理和屏幕的绘制。输入消息由InputManager类完成，屏幕绘制由SurfaceFlinger模块完成，SurfaceFlings是Linux的一个驱动，内部使用芯片的图形加速引擎完成界面的绘制。

三、窗口的创建时机和过程

时机：第一种是开发者主动调用WindowManager类的addView()方法；第二种是当用户启动新的Activity或者显示一个对话框的时候，由类内部间接调用addView()函数。

以第二种窗口创建为例，activity启动执行performLaunchActivity函数，创建activity对象、ContextImpl对象和Application对象，然后调用activity.attach()函数，创建Window实现类PhoneWindow对象，回调Activity的onCreate()函数，setContentView(view)初始化DecorView。接着调用handleResumeActivity函数，调用windowManage.addView(decor)。windowManager的实现类是windowManagerImpl类，看下它的addView()方法。

@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
    applyDefaultToken(params);
    mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}

调用到WindowManagerGlobal.addView()函数。

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
        Display display, Window parentWindow) {
           ...
    ViewRootImpl root;
    View panelParentView = null;
         ...

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

        view.setLayoutParams(wparams);

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

    // do this last because it fires off messages to start doing things
    try {
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
    } catch (RuntimeException e) {
        // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
        synchronized (mLock) {
            final int index = findViewLocked(view, false);
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
        }
        throw e;
    }
}

初始化调用到ViewRootImpl对象，在构造函数中获取WindowSession对象，windowSession会通过IPC创建Session对象。它是一个SurfaceSession对象的包装类，直接和SurfaceFlinger对象直接打交道，SurfaceFlinger对象是底层界面绘制类。接着看ViewRootImpl.setView()方法。setView函数主要做两件事情，一是requestLayout()，请求绘制界面scheduleTraversals()。二是创建InputChannel消息传输渠道对象，他是对Unxi Socket对的封装，在系统server和程序中各有一个，作用是对消息的读取。三是调用session.addToDisplay()，继而调用wms.addWindow()函数。

addWindow方法的执行流程分为三个小过程，第一个是进行前置处理，即首先判断参数的合法性，二是具体添加和窗口相关的数据，第三是后置处理，即添加窗口会引起相关状态的变化。

判断mDisplay是否为空，该变量为全局变量，代表当前屏幕的Display属性，该代码当系统启动后仅被执行一次。
判断目标窗口是否已经存在mWindowMap列表中，此时目标是IWindow类型，其对应是ViewRoot类中的W对象。如果已经存在，抛出异常提示重复添加。
如果目标窗口参数attr.type=SUB_WINDOW，即子窗口类型，那么目标窗口所隶属的父窗口必须存在，否则添加无效。

当前置检查完成后，没什么错误，就开始真正窗口的添加。

新建一个windowState对象，窗口都是由WindowState类表示，每个窗口对应一个WindowState对象。
调用mPolicy.adjustWindowParamsLw()对窗口参数进行调整，对TOAST窗口限制其获得输入焦点的功能。
创建一对pipe,一个赋值给输出参数outchannel变量中，另一个赋值给InputDispatcher中，管道将用于输入消息的传递。
调用win.attach()方法，内部初始化和创建真正的Surface相关的变量，主要是SurfaceSession变量，该类直接和SurfaceFlinger交互的类，用于向SurfaceFlinger中添加、删除、变换窗口。SurfaceSession构造函数中调用了nativeCreate()，属于native层方法，主要是创建爱你一块共享内存，通过writeParcel返回给ViewRootImlp.mSurface
将新建的windowState对象那个添加到mWindowMap列表中。

后置处理：