Android顯示框架：Android應用視圖的管理者Window

時間 2019-12-04

標籤 android 顯示框架應用視圖管理者 window 欄目 Android 简体版

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關於做者java

郭孝星，程序員，吉他手，主要從事Android平臺基礎架構方面的工做，歡迎交流技術方面的問題，能夠去個人Github提issue或者發郵件至guoxiaoxingse@163.com與我交流。android

第一次閱覽本系列文章，請參見導讀，更多文章請參見文章目錄。git

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一窗口類型
二窗口參數
三窗口模式
四窗口回調
五窗口實現

從這篇文章開始，咱們來分析和Window以及WindowManager相關的內容，github

Abstract base class for a top-level window look and behavior policy.架構

Window在Android是一個窗口的概念，平常開發中咱們和它接觸的很少，咱們更多接觸的是View，可是View都是經過Window來呈現的，Window是View的直接管理者。
而WindowManager承擔者管理Window的責任。app

一窗口類型

Window在Android中有三種類型：ide

應用Window：z-index在1~99之間，它每每對應着一個Activity。
子Window：z-index在1000~1999之間，它每每不能獨立存在，須要依附在父Window上，例如Dialog等。
系統Window：z-index在2000~2999之間，它每每須要聲明權限才能建立，例如Toast、狀態欄、系統音量條、錯誤提示框都是系統Window。

z-index是Android窗口的層級的概念，z-index越大的窗口越居於頂層，函數

z-index對應着WindowManager.LayoutParams裏的type參數，具體說來。工具

應用Window

public static final int FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;//1
public static final int TYPE_BASE_APPLICATION = 1;//窗口的基礎值，其餘的窗口值要大於這個值
public static final int TYPE_APPLICATION = 2;//普通的應用程序窗口類型
public static final int TYPE_APPLICATION_STARTING = 3;//應用程序啓動窗口類型，用於系統在應用程序窗口啓動前顯示的窗口。
public static final int TYPE_DRAWN_APPLICATION = 4;
public static final int LAST_APPLICATION_WINDOW = 99;//2

子Window

public static final int FIRST_SUB_WINDOW = 1000;//子窗口類型初始值
public static final int TYPE_APPLICATION_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW;
public static final int TYPE_APPLICATION_MEDIA = FIRST_SUB_WINDOW + 1;
public static final int TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 2;
public static final int TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG = FIRST_SUB_WINDOW + 3;
public static final int TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY = FIRST_SUB_WINDOW + 4;
public static final int TYPE_APPLICATION_ABOVE_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 5;
public static final int LAST_SUB_WINDOW = 1999;//子窗口類型結束值

系統Window

public static final int FIRST_SYSTEM_WINDOW = 2000;//系統窗口類型初始值
public static final int TYPE_STATUS_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW;//系統狀態欄窗口
public static final int TYPE_SEARCH_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW+1;//搜索條窗口
public static final int TYPE_PHONE = FIRST_SYSTEM_WINDOW+2;//通話窗口
public static final int TYPE_SYSTEM_ALERT = FIRST_SYSTEM_WINDOW+3;//系統ALERT窗口
public static final int TYPE_KEYGUARD = FIRST_SYSTEM_WINDOW+4;//鎖屏窗口
public static final int TYPE_TOAST = FIRST_SYSTEM_WINDOW+5;//TOAST窗口

二窗口參數

在WindowManager裏定義了一個LayoutParams內部類，它描述了窗口的參數信息，主要包括：

public int x：窗口x軸座標
public int y：窗口y軸座標
public int type：窗口類型
public int flags：窗口屬性
public int softInputMode：輸入法鍵盤模式

關於窗口屬性，它控制着窗口的行爲，舉幾個常見的：

FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON 只要窗口可見，就容許在開啓狀態的屏幕上鎖屏
FLAG_NOT_FOCUSABLE 窗口不能得到輸入焦點，設置該標誌的同時，FLAG_NOT_TOUCH_MODAL也會被設置
FLAG_NOT_TOUCHABLE 窗口不接收任何觸摸事件
FLAG_NOT_TOUCH_MODAL 在該窗口區域外的觸摸事件傳遞給其餘的Window,而本身只會處理窗口區域內的觸摸事件
FLAG_KEEP_SCREEN_ON 只要窗口可見，屏幕就會一直亮着
FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS 容許窗口超過屏幕以外
FLAG_FULLSCREEN 隱藏全部的屏幕裝飾窗口，好比在遊戲、播放器中的全屏顯示
FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED 窗口能夠在鎖屏的窗口之上顯示
FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES 當用戶的臉貼近屏幕時（好比打電話），不會去響應此事件
FLAG_TURN_SCREEN_ON 窗口顯示時將屏幕點亮

關於窗口類型，它對應着窗口的層級，上面咱們也提到過了。

它的構造函數也主要是針對這幾個參數的。

public static class LayoutParams extends ViewGroup.LayoutParams implements Parcelable {
            public LayoutParams() {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = TYPE_APPLICATION;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type, int _flags) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = PixelFormat.OPAQUE;
            }

            public LayoutParams(int _type, int _flags, int _format) {
                super(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }

            public LayoutParams(int w, int h, int _type, int _flags, int _format) {
                super(w, h);
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }

            public LayoutParams(int w, int h, int xpos, int ypos, int _type, int _flags, int _format) {
                super(w, h);
                x = xpos;
                y = ypos;
                type = _type;
                flags = _flags;
                format = _format;
            }
 }複製代碼

三窗口模式

關於窗口模式咱們就比較熟悉了，咱們會在AndroidManifest.xml裏Activity的標籤下設置android:windowSoftInputMode="adjustNothing"，來控制輸入鍵盤顯示行爲。

可選的有6個參數，源碼裏也有6個值與之對應：

SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED：沒有指定軟鍵盤輸入區域的顯示狀態。
SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED：不要改變軟鍵盤輸入區域的顯示狀態。
SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN：在合適的時候隱藏軟鍵盤輸入區域，例如，當用戶導航到當前窗口時。
SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN：當窗口得到焦點時，老是隱藏軟鍵盤輸入區域。
SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE：在合適的時候顯示軟鍵盤輸入區域，例如，當用戶導航到當前窗口時。
SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE：當窗口得到焦點時，老是顯示軟鍵盤輸入區域。

固然，咱們也能夠經過代碼設置鍵盤模式。

getWindow().setSoftInputMode(WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE);複製代碼

四窗口回調

Window裏定義了一個Callback接口，Activity實現了Window.Callback接口，將Activity關聯給Window，Window就能夠將一些事件交由Activity處理。

public interface Callback {

        //鍵盤事件分發
        public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event);

        //觸摸事件分發
        public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event);

        //軌跡球事件分發
        public boolean dispatchTrackballEvent(MotionEvent event);

        //可見性事件分發
        public boolean dispatchPopulateAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event);

        //建立Panel View
        public View onCreatePanelView(int featureId);

        //建立menu
        public boolean onCreatePanelMenu(int featureId, Menu menu);

        //畫板準備好時回調
        public boolean onPreparePanel(int featureId, View view, Menu menu);

        //menu打開時回調
        public boolean onMenuOpened(int featureId, Menu menu);

        //menu item被選擇時回調
        public boolean onMenuItemSelected(int featureId, MenuItem item);

        //Window Attributes發生變化時回調
        public void onWindowAttributesChanged(WindowManager.LayoutParams attrs);

        //Content View發生變化時回調
        public void onContentChanged();

        //窗口焦點發生變化時回調
        public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);

        //Window被添加到WIndowManager時回調
        public void onAttachedToWindow();

        //Window被從WIndowManager中移除時回調
        public void onDetachedFromWindow();

         */
        //畫板關閉時回調
        public void onPanelClosed(int featureId, Menu menu);

        //用戶開始執行搜索操做時回調
        public boolean onSearchRequested();
    }複製代碼

五窗口實現

Window是一個抽象類，它的惟一實現類是PhoneWindow，PhoneWindow裏包含了如下內容：

private DecorView mDecor：DecorView是Activity中的頂級View，它本質上是一個FrameLayout，通常說來它內部包含標題欄和內容欄（com.android.internal.R.id.content）。
ViewGroup mContentParent：窗口內容視圖，它是mDecor自己或者是它的子View。
private ImageView mLeftIconView：左上角圖標
private ImageView mRightIconView：右上角圖標
private ProgressBar mCircularProgressBar：圓形loading條
private ProgressBar mHorizontalProgressBar：水平loading條
其餘的一些和轉場動畫相關的Transition與listener

看到這些，你們有沒有以爲很熟悉，這就是咱們平常開發中常常見到的東西，它在PhoneWindow裏被建立。另外，咱們在Activity裏常常調用的方法，它的實際實現也是
在PhoneWindow裏，咱們分別來看一看。

setContentView()

這是一個咱們很是熟悉的方法，只不過咱們一般是在Activity裏進行調用，可是它的實際實現是在PhoneWindow裏。

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {

    @Override
    public void setContentView(int layoutResID) {
        // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window
        // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature
        // before this happens.
        if (mContentParent == null) {
            //1. 若是沒有DecorView則建立它，並將建立好的DecorView賦值給mContentParent
            installDecor();
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }

        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
                    getContext());
            transitionTo(newScene);
        } else {
            //2. 將Activity傳入的佈局文件生成View並添加到mContentParent中
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        mContentParent.requestApplyInsets();
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            //3. 回調Window.Callback裏的onContentChanged()方法，這個Callback也被Activity
            //所持有，所以它實際回調的是Activity裏的onContentChanged()方法，通知Activity
            //視圖已經發生改變。
            cb.onContentChanged();
        }
        mContentParentExplicitlySet = true;
    }    
}複製代碼

這個方法主要作了兩件事情：

若是沒有DecorView則建立它，並將建立好的DecorView賦值給mContentParent
將Activity傳入的佈局文件生成View並添加到mContentParent中
回調Window.Callback裏的onContentChanged()方法，這個Callback也被Activity所持有，所以它實際回調的是Activity裏的onContentChanged()方法，通知Activity視圖已經發生改變。

建立DecorView是經過installDecor()方法完成的，它的邏輯也很是簡單，就是建立了一個ViewGroup而後返回給了mDecor和mContentParent。

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {

 public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;

  private void installDecor() {
         mForceDecorInstall = false;
         if (mDecor == null) {
             //生成DecorView
             mDecor = generateDecor(-1);
             mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
             mDecor.setIsRootNamespace(true);
             if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                 mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
             }
         } else {
             mDecor.setWindow(this);
         }
         if (mContentParent == null) {
             mContentParent = generateLayout(mDecor);
             ...
             } else {
                ...
             }
            ...
         }
     }

 protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
        //讀取並設置主題顏色、狀態欄顏色等信息
        ...
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        //設置窗口參數等信息
        ...
        return contentParent;
    }    
}複製代碼

經過以上這些流程，DecorView已經被建立並初始化完畢，Activity裏的佈局文件也被成功的添加到PhoneWindow的mContentParent（實際上就是DecorView，它是Activity的頂層View）
中，可是這個時候DecorView尚未真正的被WindowManager添加到Window中，它還沒法接受用戶的輸入信息和焦點事件，這個時候就至關於走到了Activity的onCreate()流程，界面還
未展現給用戶。

直到走到Activity的onResume()方法，它會調用Activity的makeVisiable()方法，DecorView才真正的被用戶所看到。

public class Activity extends ContextThemeWrapper implements LayoutInflater.Factory2, Window.Callback, KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2, Window.OnWindowDismissedCallback, WindowControllerCallback {

    void makeVisible() {
        if (!mWindowAdded) {
            ViewManager wm = getWindowManager();
            wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
            mWindowAdded = true;
        }
        mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
    }
}複製代碼

一般以上的分析，咱們理解了setContentView的工做原理，另外還有addContentView、clearContentView，正如它們的名字那樣，setContentView是替換View，addContentView是添加View。實現原理相同。

好了，以上即是本篇文章的所有內容，下一篇文章咱們來分析WindowManager的內容，分析Window的添加、移除和更新的流程。

附錄

文章末尾給你們提供一個WindowUtils工具類。

import android.animation.ValueAnimator;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.content.res.Configuration;
import android.view.Surface;
import android.view.Window;
import android.view.WindowManager;

public final class WindowUtils {

    /** * Don't let anyone instantiate this class. */
    private WindowUtils() {
        throw new Error("Do not need instantiate!");
    }

    /** * 獲取當前窗口的旋轉角度 * * @param activity activity * @return int */
    public static int getDisplayRotation(Activity activity) {
        switch (activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation()) {
            case Surface.ROTATION_0:
                return 0;
            case Surface.ROTATION_90:
                return 90;
            case Surface.ROTATION_180:
                return 180;
            case Surface.ROTATION_270:
                return 270;
            default:
                return 0;
        }
    }

    /** * 當前是不是橫屏 * * @param context context * @return boolean */
    public static final boolean isLandscape(Context context) {
        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE;
    }

    /** * 當前是不是豎屏 * * @param context context * @return boolean */
    public static final boolean isPortrait(Context context) {
        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT;
    }
    /** * 調整窗口的透明度 1.0f,0.5f 變暗 * @param from from>=0&&from<=1.0f * @param to to>=0&&to<=1.0f * @param context 當前的activity */
    public static void dimBackground(final float from, final float to, Activity context) {
        final Window window = context.getWindow();
        ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofFloat(from, to);
        valueAnimator.setDuration(500);
        valueAnimator.addUpdateListener(
                new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
                    @Override
                    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                        WindowManager.LayoutParams params
                                = window.getAttributes();
                        params.alpha = (Float) animation.getAnimatedValue();
                        window.setAttributes(params);
                    }
                });
        valueAnimator.start();
    }
}複製代碼