Window十二问（快扶我起来，我还能问）

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？

代码语言：javascript复制

    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。

代码语言：javascript复制


// 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：

代码语言：javascript复制

 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)：

代码语言：javascript复制

    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。

代码语言：javascript复制

        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

代码语言：javascript复制

//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。

代码语言：javascript复制

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

代码语言：javascript复制

 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

代码语言：javascript复制

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：

代码语言：javascript复制

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。

代码语言：javascript复制

//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：

代码语言：javascript复制

//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：

代码语言：javascript复制

//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

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