Framework 窗口添加流程分析2之 addWindow 流程

本文详细探讨了Android Framework中WindowManagerService.addWindow()的流程,包括权限检查、Display管理和WindowState创建。此外,还涉及了窗口类型判断、InputChannel注册、SurfaceSession的建立以及窗口过渡动画和屏幕显示边界的处理。

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Framework 窗口添加流程分析2之 addWindow 流程

以下是 WindowManagerService.addWindow() 方法的一些大致流程:

  1. 添加窗口的权限检查
  2. Display、DisplayContent 的检查及创建
  3. 处理一些要窗口类型的判断及 WindowToken 的判断创建
  4. 创建 WindowState ,传入 wms、IWindow、WindowToken、parentWindow、LayoutParams等参数
  5. 在 DisplayPolicy 处理窗口的一些策略,如焦点处理,保存状态栏、导航栏实例等
  6. 注册一个输入通道 InputChannel,以便可以处理输入事件
  7. win.attach() :维护当前 wms 的 Sessions 列表,并未 Session 创建 SurfaceSession,用于与 Surface Flinger 的连接,可以从中创建一个或多个 Surface 实例,而这些 Surface 实例将被合成到屏幕上
  8. win.mToken.addWindow(win) : WindowToken 容器的关系维护,参考 WindowContainer.addChild()
  9. 处理窗口过渡动画的添加
  10. 处理屏幕显示边界计算
  11. 输入相关的处理
  12. 更新屏幕旋转方向以及一些显示器相关的配置
// frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java
public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,
                     LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId, Rect outFrame,
                     Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, Rect outOutsets,
                     DisplayCutout.ParcelableWrapper outDisplayCutout, InputChannel outInputChannel,
                     InsetsState outInsetsState) {
   
   
    int[] appOp = new int[1];
    // 添加窗口的权限检查,主要交给 WindowManagerPolicy 处理,实现类是 PhoneWindowManager
    int res = mPolicy.checkAddPermission(attrs, appOp);
    if (res != WindowManagerGlobal.ADD_OKAY) {
   
   
        return res;
    }
    boolean reportNewConfig = false;
    WindowState parentWindow = null;
    long origId;
    final int callingUid = Binder.getCallingUid();
    final int type = attrs.type;
    synchronized (mGlobalLock) {
   
   
        // frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
        // SystemServer 在 startOtherServices() 中创建 wms, 依次调用 wm.onInitReady()、wm.displayReady()、wm.systemReady(), 其中在 wm.displayReady() 后 mDisplayReady 置为 true
        if (!mDisplayReady) {
   
   
            throw new IllegalStateException("Display has not been initialialized");
        }
        // 获取 DisplayContent
        final DisplayContent displayContent = getDisplayContentOrCreate(displayId, attrs.token);

        if (displayContent == null) {
   
   
            // 创建失败
            Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window to a display that does not exist: "
                   + displayId + ".  Aborting.");
            return WindowManagerGlobal.ADD_INVALID_DISPLAY;
        }

        if (!displayContent.hasAccess(session.mUid)) {
   
   
            Slog.w(TAG_WM, "Attempted to add window to a display for which the application "
                   + "does not have access: " + displayId + ".  Aborting.");
            return WindowManagerGlobal.ADD_INVALID_DISPLAY;
        }
        // 判断是否添加过该窗口, mWindowMap 保存已添加过的窗口
        if (mWindowMap.containsKey(client.asBinder())
<think>嗯,用户想了解Android窗口管理服务(WMS)的工作原理和实现细节。首先,我需要回忆一下WMS在Android系统中的作用。记得WMS负责窗口的创建、布局和绘制,和Surface的管理有关。可能需要参考之前提供的引用内容,比如引用[1]提到PhoneWindow处理通用逻辑,而WindowManagerImpl实际负责将View添加到WMS。这可能涉及到窗口添加流程。 接下来,用户可能需要知道WMS的核心机制。比如窗口的层级(Z-order)和布局,还有与SurfaceFlinger的交互。需要解释WMS如何管理窗口的堆叠顺序和计算它们的可见区域。引用[4]提到了systemserver进程安装framework-res.apk,可能和系统服务的启动有关,比如WMS作为系统服务运行在system_server进程中。 另外,窗口添加过程可能涉及跨进程通信,比如引用[2]中的ActivityManager.getService().startActivity(),虽然这更多是启动Activity,但Activity的窗口管理最终会调用到WMS。这里可能需要说明应用进程通过Binder与WMS通信,请求创建窗口。 还有,窗口的绘制和合成部分。WMS配合SurfaceFlinger处理图层,确保正确显示。需要解释Surface的作用,每个窗口对应一个Surface,由WMS分配。 用户可能还想知道WMS与其他组件的关系,比如ActivityManagerService和ViewRootImpl。比如,ViewRootImpl作为应用和WMS的中介,处理布局和输入事件。引用[3]中的bindService流程可能和Service的窗口相关,但不太确定,可能需要略过。 在实现细节方面,WMS使用WindowState来跟踪窗口状态,处理焦点和输入事件的分发。这涉及到事件传递机制,比如触摸事件如何路由到正确的窗口。 需要确保回答结构清晰,分点解释,引用提供的资料。例如,在窗口添加流程中提到PhoneWindow和WindowManagerImpl的分工,引用[1]。可能还需要提到系统服务初始化的部分,引用[4]中的内容。 另外,用户的问题可能涉及WMS的代码结构,比如WindowManagerService类的方法,如addWindow(),处理权限和窗口参数。这部分需要结合Android源码的结构,但用户可能不需要太深入的代码细节,而是整体流程。 最后,生成相关问题要考虑用户可能进一步想知道WMS与其他服务的交互、性能优化或窗口动画的实现。例如,WMS如何处理多窗口模式,或者与SurfaceFlinger的协作机制。</think>### Android窗口管理服务(WMS)实现细节 #### 1. **WMS的核心职责** - **窗口层级管理**:通过Z-order决定窗口的显示顺序,例如对话框始终位于应用主窗口之上。 - **布局计算**:根据窗口尺寸、位置和系统状态(如导航栏高度)计算最终可见区域。 - **输入事件路由**:将触摸事件分发到正确的窗口,基于窗口层级和焦点状态。 - **Surface分配**:通过SurfaceFlinger为每个窗口分配图形缓冲区,管理合成策略[^1][^4]。 #### 2. **窗口添加流程** ```java // 伪代码流程 1. ActivityThread.handleResumeActivity() → 2. WindowManagerImpl.addView() → 3. WindowManagerGlobal.addView() → 4. ViewRootImpl.setView() → 5. Session.addToDisplay()(跨进程调用WMS)→ 6. WMS.addWindow() ``` - **关键点**:应用通过`WindowManagerImpl`发起请求,最终由WMS在`system_server`进程中完成窗口注册[^4]。 #### 3. **窗口状态管理** - **数据结构**:使用`WindowState`对象跟踪每个窗口的: - 父/子窗口关系(如PopupWindow依附于Activity窗口) - 当前焦点状态 - Surface控制句柄 - **布局优化**:通过`performLayoutAndPlaceSurfacesLocked()`方法批量处理布局计算,减少重复计算。 #### 4. **跨进程通信机制** - **Binder接口**:`IWindowSession`用于应用进程向WMS发送请求 - **回调接口**:`IWindow`允许WMS向应用进程通知事件(如尺寸变化) ```java // WMS中的典型IPC调用 public int addWindow(Session session, IWindow client, ...) { // 权限检查(TYPE_SYSTEM_ALERT需MANAGE_APP_TOKENS权限) // 创建WindowToken关联ActivityRecord } ``` #### 5. **与图形系统的协作** - **Surface生命周期**: - WMS通过`SurfaceControl`创建/销毁Surface - Surface状态变化触发`SurfaceFlinger`图层重组 - **动画处理**:窗口动画由WMS计算帧数据,通过`Transaction.setMatrix()`提交到SurfaceFlinger。 #### 6. **特殊窗口处理** - **系统窗口**(如STATUS_BAR): - 在`PhoneWindowManager`中定义策略 - 拥有最高Z-order优先级 - **多窗口模式**: - Split-screen模式下重新计算各窗口边界 - 通过`ActivityTaskManager`协调任务栈
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