dumpsys window学习

本文分析了Android应用bug2334528中游戏界面初次加载显示不全的问题,通过dumpsyswindow工具揭示了WindowManagerService在窗口管理和计算Activity大小的角色,涉及状态栏、壁纸窗口和窗口切换动画等复杂过程。

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针对bug2334528首次进入app,游戏界面显示不全,退出再进入后全屏显示进行分析:

dumpsys window

dumpsys window是Android系统中的一个工具,用于分析应用程序窗口,通常用于查找窗口管理器或WindowManager服务的问题。

命令:

adb shell dumpsys window

将输出设备中所有可见窗口的详细信息,包括窗口名称、位置、大小、焦点状态以及其他属性。考虑到输出的窗口信息非常详细,可能会有几千行输出。为了方便查看,可以将输出保存到文件中并使用文本编辑器查看:

adb shell dumpsys window > windows.txt

获取当前活动的包名和类名:

输出指定应用程序的窗口信息,分析游戏显示不全界面与全屏显示界面:

窗口分析知识准备:

在Android系统中,同一时刻,只有一个Activity窗口是激活的,但是,对于WindowManagerService服务来说,这并不意味着它每次只需要管理一个Activity窗口,例如,在两个Activity窗口的切换过程中,前后两个Activity窗口实际上都是可见的。即使在只有一个Activity窗口是可见的时候,WindowManagerService服务仍然需要同时管理着多个窗口,这是因为可见的Activity窗口可能还会被设置了壁纸窗口(Wallpaper Winodw)或者弹出了子窗口(Sub Window),以及可能会出现状态栏(Status Bar)以及输入法窗口(Input Method Window)。

WMS需要通过各个窗口在屏幕上的位置以及大小来决定哪些窗口需要显示的以及要显在哪里,这实际上就是要计算出各个窗口的可见区域。SurfaceFlinger服务在渲染整个屏幕的UI的时候,会对各个窗品的可见性进行计算,因此,WMS服务只要将它所管理的各个窗品的位置以及大小告诉SurfaceFlinger服务,后者可以帮帮它计算出各个窗口的可见区域了。这里所说的窗口位置包括窗口在X、Y和Z轴的位置。

WindowManagerService服务大致按照以下方式来控制哪些窗口需要显示的以及要显在哪里:

   1. 每一个Activity窗口的大小都等于屏幕的大小,因此,只要对每一个Activity窗口设置一个不同的Z轴位置,然后就可以使得位于最上面的,即当前被激活的Activity窗口,才是可见的。

  2. 对于非全屏Activity窗口来说,它会在屏幕的上方留出一块区域,用来显示状态栏。这块留出来的区域称对于屏幕来说,称为装饰区(decoration),而对于Activity窗口来说,称为内容边衬区(Content Inset)。

3. 对于壁纸窗口,它出现需要壁纸的Activity窗口的下方,这时候要求Activity窗口是半透明的,这样就可以将它后面的壁纸窗口一同显示出来。

4. 两个Activity窗口在切换过程,实际上就是前一个窗口显示退出动画而后一个窗口显示开始动画的过程,而在动画的显示过程,窗口的大小会有一个变化的过程,这样就导致前后两个Activity窗口的大小不再都等于屏幕的大小,因而它们就有可能同时都处于可见的状态。事实上,Activity窗口的切换过程是相当复杂的,因为即将要显示的Activity窗口可能还会被设置一个启动窗口(Starting Window)。一个被设置了启动窗口的Activity窗口要等到它的启动窗口显示了之后才可以显示出来。

WindowManagerService计算Activity窗口大小的过程分析:

Activity窗口的大小是由WindowManagerService服务来计算的。WindowManagerService服务会根据屏幕及其装饰区的大小来决定Activity窗口的大小。一个Activity窗口只有知道自己的大小之后,才能对它里面的UI元素进行测量、布局以及绘制。

<think>嗯,用户这次提出了一个关于如何学习Android Framework及其源码分析的问题。从对话历史看,用户之前对ZygoteInit的main方法很感兴趣,现在想系统性地学习整个Framework,说明用户可能是个有Android应用开发经验、想向系统层进阶的开发者。 用户给出的5条引用其实都是干扰项,内容涉及系统编译、Binder、Transition框架、Keystore和Service绑定,但这些并不是用户真正的需求。用户的核心诉求很明确:如何高效学习Android Framework源码。 考虑到用户已经表现出对底层机制的兴趣(比如之前分析Zygote),学习路径应该从宏观到微观: 第一阶段需要建立整体架构认知,推荐从系统启动流程切入,因为这是贯穿多个核心组件的线索。Zygote->SystemServer->AMS这条线既能衔接用户已有知识,又能自然扩展到Binder等IPC机制。 第二阶段要聚焦核心服务,AMS/WMS/PMS这三大件必须优先掌握。特别要注意的是,用户可能被Binder的复杂性吓退,所以需要强调先理解接口设计再深入HAL层的学习策略。 第三阶段实践环节很重要,建议用户从调试系统服务调用栈开始,比如在Activity启动时打印堆栈。这样比直接啃源码更容易建立感性认识。 最后要提醒风险点:Framework代码量大且版本差异大,必须配合官方文档和AOSP版本管理工具。用户可能没意识到需要同步特定版本的源码树,这点必须强调。 用户可能遇到的典型困难包括:JNI层跳转容易迷失、HAL抽象层理解门槛高、缺乏调试手段。针对这些,在回答中给出了具体应对方案,比如用grep搜索JNI映射、用模拟器调试等。 相关问题设计成阶梯式:从编译环境搭建到具体组件分析,最后到性能调优,覆盖用户可能的学习阶段。特别添加了“如何克服学习难点”这种实用性问题,因为自学Framework的挫败感很强。</think>学习 Android Framework 及其源码分析需要系统性的方法和实践策略,以下是结合实战经验的学习路径和关键要点: --- ### **一、学习路径与核心步骤** #### 1. **基础准备** - **掌握 Java/Kotlin 与 JNI** Framework 层大量使用 Java 和 JNI(如 `ZygoteInit` 通过 JNI 调用本地方法),需深入理解: - Java 反射、类加载机制 - JNI 函数注册与 Native 层交互(参考 `AndroidRuntime.cpp`) - **熟悉 Linux 进程与 IPC** Binder 是 Framework 的核心 IPC 机制,需掌握: - Binder 驱动原理(`binder.c`) - `AIDL` 接口定义与跨进程通信实现 [^2][^5] #### 2. **环境搭建与源码获取** - **同步 AOSP 源码** ```bash repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-13.0.0_r1 repo sync ``` - **使用 IDE 高效阅读** - Android Studio:导入 `frameworks/base` 模块,配置源码索引 - VS Code + `ctags`:快速跳转函数定义(如 `grep -r "startSystemServer" frameworks/base/`) #### 3. **核心模块学习路线** | **模块** | **关键源码文件** | **学习目标** | |--------------------|--------------------------------------|------------------------------------------| | **启动流程** | `ZygoteInit.java`, `SystemServer.java` | Zygote 孵化机制、SystemServer 服务初始化 | | **Activity 管理** | `ActivityManagerService.java` (AMS) | Activity 生命周期、任务栈管理 [^5] | | **Binder 机制** | `Binder.java`, `BinderProxy.java` | IPC 通信模型、ServiceManager 原理 [^2] | | **Window 系统** | `WindowManagerService.java` (WMS) | 窗口管理、事件分发 | | **资源管理** | `ResourceManager.java` | APK 资源加载、AssetManager 机制 | #### 4. **调试与验证方法** - **日志追踪** 在源码关键位置添加 `Slog.d()` 并编译系统镜像,通过 `adb logcat` 观察流程: ```java // 示例:在 ZygoteInit.main() 添加日志 Slog.d("Zygote", "Start preload"); preload(); ``` - **定制 ROM 刷机** 修改源码后编译 `userdebug` 版本刷入真机/模拟器,验证修改效果。 - **Android Studio 调试** 附加到 `system_process` 进程调试系统服务(需 ROOT 设备)。 --- ### **二、高效学习技巧** 1. **从调用栈切入** - 通过异常堆栈定位源码(如 `ActivityNotFoundException` 回溯 AMS 代码) - 使用 `adb shell dumpsys activity activities` 查看当前 Activity 栈 2. **善用官方资源** - [AOSP 源码搜索](https://cs.android.com/) - [Google 官方架构文档](https://source.android.com/docs/core/architecture) 3. **重点突破复杂机制** - **Binder 工作流程**: ```mermaid graph LR Client-->|transact()|BinderProxy BinderProxy-->|ioctl|BinderDriver BinderDriver-->|onTransact()|Server ``` - **Zygote Fork 机制**: 子进程继承预加载资源,通过 `forkAndSpecialize()` 创建应用进程 [^1]。 4. **参与开源项目** - 修复 AOSP 的 `good-first-issue` 标签 Bug - 阅读 `LineageOS` 等定制 ROM 的 Framework 修改 --- ### **三、常见难点与解决方案** | **难点** | **解决策略** | |---------------------------|------------------------------------------| | **JNI 层跳转复杂** | 使用 `javap -s` 反查 JNI 方法签名 | | **HAL 层抽象** | 结合 `hardware/libhardware` 模块分析 | | **多版本兼容问题** | 通过 `@UnsupportedAppUsage` 注解追踪兼容逻辑 | | **Binder 调用链路追踪** | `adb shell cat /sys/kernel/debug/binder/transactions` | --- ### **四、学习资源推荐** 1. **书籍** - 《Android 系统源代码情景分析》 - 《深入理解 Android 内核设计思想》 2. **视频课程** - Android Framework 开发揭秘(极客时间) 3. **社区** - Stack Overflow `android-internal` 标签 - XDA Developers 内核开发板块 --- ### **总结** 学习 Android Framework 需要: 1. **纵向深入**:从 Java 层(如 AMS)→ JNI → Native(如 Binder 驱动)逐层剖析 2. **横向扩展**:以核心场景(如应用启动)串联多个模块 3. **实践驱动**:通过修改源码、调试、定制 ROM 加深理解 > 关键提示:避免一开始陷入 HAL 或 Kernel 细节,优先掌握 Framework 层的主干逻辑。
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