Window十二问（快扶我起来，我还能问）-快扶我起来表情

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前言

关于Window，你了解多少呢?看看下面这些问题你都能答上来吗。

如果你遇到这些问题

Window是什么?和View的关系?
WindowManager是什么?和WMS的关系?
怎么添加一个Window?
Window怎样可以显示到锁屏界面
Window三种类型都存在的情况下，显示层级是怎样。
Window就是指PhoneWindow吗?
PhoneWindow什么时候被创建的?
要实现可以拖动的View该怎么做?
Window的添加、删除和更新过程。
Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的关系?
Window中的token是什么，有什么用?
Application中可以直接弹出Dialog吗?
关于事件分发，事件到底是先到DecorView还是先到Window的?

Window是什么

窗口。你可以理解为手机上的整个画面，所有的视图都是通过Window呈现的，比如Activity、dialog都是附加在Window上的。Window类的唯一实现是PhoneWindow，这个名字就更加好记了吧，手机窗口呗。

那Window到底在哪里呢?我们看到的View是Window吗?是也不是。

如果说的只是Window概念的话，那可以说是的，View就是Window的存在形式，Window管理着View。
如果说是Window类的话，那确实不是View，唯一实现类PhoneWindow管理着当前界面上的View，包括根布局——DecorView，和其他子view的添加删除等等。

不知道你晕没有，我总结下，Window是个概念性的东西，你看不到他，如果你能感知它的存在，那么就是通过View，所以View是Window的存在形式，有了View，你才感知到View外层有一个皇帝的新衣——window。

WindowManager是什么?和WMS的关系?

WindowManager就是用来管理Window的，实现类为WindowManagerImpl，实际工作会委托给WindowManagerGlobal类中完成。

而具体的Window操作，WM会通过Binder告诉WMS，WMS做最后的真正操作Window的工作，会为这个Window分配Surface，并绘制到屏幕上。

怎么添加一个Window?

var windowParams: WindowManager.LayoutParams = WindowManager.LayoutParams() 
    windowParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE 
    windowParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG 
    var btn = Button(this) 
    windowManager.addView(btn, windowParams)

简单贴了下代码，加了一个Button。

有的朋友可能会疑惑了，这明明是个Button，是个View啊，咋成了Window?

刚才说过了，View是Window的表现形式，在实际实现中，添加window其实就是添加了一个你看不到的window，并且里面有View才能让你感觉得到这个是一个Window。

所以通过windowManager添加的View其实就是添加Window的过程。

这其中还有两个比较重要的属性：flags和type，下面会依次说到。

Window怎样可以显示到锁屏界面

Window的flag可以控制Window的显示特性，也就是该怎么显示、touch事件处理、与设备的关系、等等。所以这里问的锁屏界面显示也是其中的一种Flag。

// Window不需要获取焦点，也不接受各种输入事件。 
public static final int FLAG_NOT_FOCUSABLE = 0x00000008; 
 
// @deprecated Use {@link android.R.attr#showWhenLocked} or 
// {@link android.app.Activity#setShowWhenLocked(boolean)} instead to prevent an 
// unintentional double life-cycle event. 
 
 
// 窗口可以在锁屏的 Window 之上显示 
public static final int FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED = 0x00080000;

Window三种类型都存在的情况下，显示层级是怎样。

Type表示Window的类型，一共三种：

应用Window。对应着一个Activity，Window层级为1~99，在视图最下层。
子Window。不能单独存在，需要附属在特定的父Window之中(如Dialog就是子Window)，Window层级为1000~1999。
系统Window。需要声明权限才能创建的Window，比如Toast和系统状态栏，Window层级为2000-2999，处在视图最上层。

可以看到，区别就是有个Window层级(z-ordered)，层级高的能覆盖住层级低的，离用户更近。

Window就是指PhoneWindow吗?

如果有人问我这个问题，我肯定心里要大大的疑惑了??。

可不就是PhoneWindow吗?都唯一实现类了，净问些奇怪问题。

但是面试的时候遇到这种问题总要答啊?这时候就要扯出Window的概念了。

如果指的Window类，那么PhoneWindow作为唯一实现类，一般指的就是PhoneWindow。
如果指的Window这个概念，那肯定不是指PhoneWindow，而是存在于界面上真实的View。当然也不是所有的View都是Window，而是通过WindowManager添加到屏幕的view才是Window，所以PopupWindow是Window，上述问题中添加的单个View也是Window。

PhoneWindow什么时候被创建的?

熟悉Activity启动流程的朋友应该知道，启动过程会执行到ActivityThread的handleLaunchActivity方法，这里初始化了WindowManagerGlobal，也就是WindowManager实际操作Window的类，待会会看到：

public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, 
                                         PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) { 
        //... 
        WindowManagerGlobal.initialize(); 
        //... 
        final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); 
        //... 
        return a; 
    }

然后会执行到performLaunchActivity中创建Activity，并调用attach方法进行一些数据的初始化(伪代码)：

final void attach() { 
     //初始化PhoneWindow 
     mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback); 
     mWindow.setWindowControllerCallback(mWindowControllerCallback); 
     mWindow.setCallback(this); 
 
     //和WindowManager关联 
     mWindow.setWindowManager( 
             (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE), 
             mToken, mComponent.flattenToString(), 
             (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0); 
 
     mWindowManager = mWindow.getWindowManager();

可以看到，在Activity的attach方法中，创建了PhoneWindow，并且设置了callback，windowManager。

这里的callback待会会说到，跟事件分发有关系，可以说是当前Activity和PhoneWindow建立联系。

要实现可以拖动的View该怎么做?

还是接着刚才的btn例子，如果要修改btn的位置，使用updateViewLayout即可，然后在ontouch方法中传入移动的坐标即可。

btn.setOnTouchListener { v, event -> 
            val index = event.findPointerIndex(0) 
            when (event.action) { 
                ACTION_MOVE -> { 
                    windowParams.x = event.getRawX(index).toInt() 
                    windowParams.y = event.getRawY(index).toInt() 
                    windowManager.updateViewLayout(btn, windowParams) 
                } 
                else -> { 
                } 
            } 
            false 
 
        }

Window的添加、删除和更新过程。

Window的操作都是通过WindowManager来完成的，而WindowManager是一个接口，他的实现类是WindowManagerImpl，并且全部交给WindowManagerGlobal来处理。下面具体说下addView，updateViewLayout，和removeView。

1)addView

//WindowManagerGlobal.java 
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, 
            Display display, Window parentWindow) { 
 
        if (parentWindow != null) { 
            parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams); 
        } 
             
            ViewRootImpl root; 
            View panelParentView = null; 
 
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); 
            view.setLayoutParams(wparams); 
 
            mViews.add(view); 
            mRoots.add(root); 
            mParams.add(wparams); 
 
            try { 
                root.setView(view, wparams, panelParentView); 
            }  
        } 
    }

这里可以看到，创建了一个ViewRootImpl实例，这样就说明了每个Window都对应着一个ViewRootImpl。
然后通过add方法修改了WindowManagerGlobal中的一些参数，比如mViews—存储了所有Window所对应的View，mRoots——所有Window所对应的ViewRootImpl，mParams—所有Window对应的布局参数。
最后调用了ViewRootImpl的setView方法,继续看看。

final IWindowSession mWindowSession; 
 
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession(); 
 
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) { 
    // 
    requestLayout(); 
 
    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow,); 
}

setView方法主要完成了两件事，一是通过requestLayout方法完成异步刷新界面的请求，进行完整的view绘制流程。其次，会通过IWindowSession进行一次IPC调用，交给到WMS来实现Window的添加。

其中mWindowSession是一个Binder对象，相当于在客户端的代理类，对应的服务端的实现为Session，而Session就是运行在SystemServer进程中，具体就是处于WMS服务中，最终就会调用到这个Session的addToDisplay方法，从方法名就可以猜到这个方法就是具体添加Window到屏幕的逻辑，具体就不分析了，下次说到屏幕绘制的时候再细谈。

2)updateViewLayout

public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { 
/... 
       final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params; 
 
       view.setLayoutParams(wparams); 
 
       synchronized (mLock) { 
           int index = findViewLocked(view, true); 
           ViewRootImpl root = mRoots.get(index); 
           mParams.remove(index); 
           mParams.add(index, wparams); 
           root.setLayoutParams(wparams, false); 
       } 
   }

这里更新了WindowManager.LayoutParams和ViewRootImpl.LayoutParams，然后在ViewRootImpl内部同样会重新对View进行绘制，最后通过IPC通信，调用到WMS的relayoutWindow完成更新。

3)removeView

public void removeView(View view, boolean immediate) { 
        if (view == null) { 
            throw new IllegalArgumentException("view must not be null"); 
        } 
 
        synchronized (mLock) { 
            int index = findViewLocked(view, true); 
            View curView = mRoots.get(index).getView(); 
            removeViewLocked(index, immediate); 
            if (curView == view) { 
                return; 
            } 
 
            throw new IllegalStateException("Calling with view " + view 
                    + " but the ViewAncestor is attached to " + curView); 
        } 
    } 
     
     
    private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) { 
        ViewRootImpl root = mRoots.get(index); 
        View view = root.getView(); 
 
        if (view != null) { 
            InputMethodManager imm = view.getContext().getSystemService(InputMethodManager.class); 
            if (imm != null) { 
                imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken()); 
            } 
        } 
        boolean deferred = root.die(immediate); 
        if (view != null) { 
            view.assignParent(null); 
            if (deferred) { 
                mDyingViews.add(view); 
            } 
        } 
    }

该方法中，通过view找到mRoots中的对应索引，然后同样走到ViewRootImpl中进行View删除工作，通过die方法，最终走到dispatchDetachedFromWindow()方法中，主要做了以下几件事：

回调onDetachedFromeWindow。
垃圾回收相关操作;
通过Session的remove()在WMS中删除Window;
通过Choreographer移除监听器

Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的关系?

看完上面的流程，我们再来理理这四个小伙伴之间的关系：

PhoneWindow 其实是 Window 的唯一子类，是 Activity 和 View 交互系统的中间层，用来管理View的，并且在Window创建(添加)的时候就新建了ViewRootImpl实例。
DecorView 是整个 View 层级的最顶层，ViewRootImpl是DecorView 的parent，但是他并不是一个真正的 View，只是继承了ViewParent接口，用来掌管View的各种事件，包括requestLayout、invalidate、dispatchInputEvent 等等。

Window中的token是什么，有什么用?

token?又是个啥呢?刚才window操作过程中也没出现啊。

token其实大家应该工作中会发现一点踪迹，比如application的上下文去创建dialog的时候，就会报错：

unable to add window --token null

所以这个token跟window操作是有关系的，翻到刚才的addview方法中，还有个细节我们没说到，就是adjustLayoutParamsForSubWindow方法。

//Window.java 
    void adjustLayoutParamsForSubWindow(WindowManager.LayoutParams wp) { 
        if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW && 
                wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) { 
            //子Window 
            if (wp.token == null) { 
                View decor = peekDecorView(); 
                if (decor != null) { 
                    wp.token = decor.getWindowToken(); 
                } 
            } 
        } else if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SYSTEM_WINDOW && 
                wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SYSTEM_WINDOW) { 
            //系统Window 
        } else { 
            //应用Window 
            if (wp.token == null) { 
                wp.token = mContainer == null ? mAppToken : mContainer.mAppToken; 
            } 
             
        } 
    }

上述代码分别代表了三个Window的类型：

子Window。需要从decorview中拿到token。
系统Window。不需要token。
应用Window。直接拿mAppToken，mAppToken是在setWindowManager方法中传进来的，也就是新建Window的时候就带进来了token。

然后在WMS中的addWindow方法会验证这个token，下次说到WMS的时候再看看。

所以这个token就是用来验证是否能够添加Window，可以理解为权限验证，其实也就是为了防止开发者乱用context创建window。

拥有token的context(比如Activity)就可以操作Window。没有token的上下文(比如Application)就不允许直接添加Window到屏幕(除了系统Window)。

Application中可以直接弹出Dialog吗?

这个问题其实跟上述问题相关：

如果直接使用Application的上下文是不能创建Window的，而Dialog的Window等级属于子Window，必须依附与其他的父Window，所以必须传入Activity这种有window的上下文。
那有没有其他办法可以在Application中弹出dialog呢?有，改成系统级Window：

//检查权限 
if (!Settings.canDrawOverlays(this)) { 
    val intent = Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION) 
    intent.data = Uri.parse("package:$packageName") 
    startActivityForResult(intent, 0) 
} 
 
dialog.window.setType(WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG) 
 
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>

另外还有一种办法，在Application类中，可以通过registerActivityLifecycleCallbacks监听Activity生命周期，不过这种办法也是传入了Activity的context，只不过在Application类中完成这个工作。

关于事件分发，事件到底是先到DecorView还是先到Window的?

经过上述一系列问题，是不是对Window印象又深了点呢?最后再看一个问题，这个是wanandroid论坛上看到的，

这里的window可以理解为PhoneWindow，其实这道题就是问事件分发在Activity、DecorView、PhoneWindow中的顺序。

当屏幕被触摸，首先会通过硬件产生触摸事件传入内核，然后走到FrameWork层(具体流程感兴趣的可以看看参考链接)，最后经过一系列事件处理到达ViewRootImpl的processPointerEvent方法，接下来就是我们要分析的内容了：

//ViewRootImpl.java 
 private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) { 
            final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent; 
            ... 
            //mView分发Touch事件，mView就是DecorView 
            boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event); 
            ... 
        } 
 
//DecorView.java 
    public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) { 
        if (event.isTouchEvent()) { 
            //分发Touch事件 
            return dispatchTouchEvent(event); 
        } else { 
            return dispatchGenericMotionEvent(event); 
        } 
    } 
 
    @Override 
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) { 
        //cb其实就是对应的Activity 
        final Window.Callback cb = mWindow.getCallback(); 
        return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0 
                ? cb.dispatchTouchEvent(ev) : super.dispatchTouchEvent(ev); 
    } 
 
 
//Activity.java 
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) { 
        if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) { 
            onUserInteraction(); 
        } 
        if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) { 
            return true; 
        } 
        return onTouchEvent(ev); 
    } 
 
//PhoneWindow.java 
    @Override 
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) { 
        return mDecor.superDispatchTouchEvent(event); 
    } 
 
//DecorView.java 
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) { 
        return super.dispatchTouchEvent(event); 
    }

事件的分发流程就比较清楚了：

ViewRootImpl——>DecorView——>Activity——>PhoneWindow——>DecorView——>ViewGroup

(这其中就用到了getCallback参数，也就是之前addView中传入的callback，也就是Activity本身)

但是这个流程确实有些奇怪，为什么绕来绕去的呢，光DecorView就走了两遍。

参考链接中的说法我还是比较认同的，主要原因就是解耦。

ViewRootImpl并不知道有Activity这种东西存在，它只是持有了DecorView。所以先传给了DecorView，而DecorView知道有AC，所以传给了AC。

Activity也不知道有DecorView，它只是持有PhoneWindow，所以这么一段调用链就形成了。

参考

《Android开发艺术探索》《Android进阶解密》 https://mp.weixin.qq.com/s/wy9V4wXUoEFZ6ekzuLJySQ https://blog.csdn.net/weixin_43766753/article/details/108350589 https://wanandroid.com/wenda/show/12119