Android显示框架：Android应用视图的管理者Window-白红宇

关于作者

郭孝星，程序员，吉他手，主要从事Android平台基础架构方面的工作，欢迎交流技术方面的问题，可以去我的提issue或者发邮件至guoxiaoxingse@163.com与我交流。

第一次阅览本系列文章，请参见，更多文章请参见。

文章目录

一窗口类型

二窗口参数

三窗口模式

四窗口回调

五窗口实现

从这篇文章开始，我们来分析和Window以及WindowManager相关的内容，

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

Window在Android是一个窗口的概念，日常开发中我们和它接触的不多，我们更多接触的是View，但是View都是通过Window来呈现的，Window是View的直接管理者。
而WindowManager承担者管理Window的责任。

一窗口类型

Window在Android中有三种类型：

应用Window：z-index在1~99之间，它往往对应着一个Activity。

子Window：z-index在1000~1999之间，它往往不能独立存在，需要依附在父Window上，例如Dialog等。

系统Window：z-index在2000~2999之间，它往往需要声明权限才能创建，例如Toast、状态栏、系统音量条、错误提示框都是系统Window。

z-index是Android窗口的层级的概念，z-index越大的窗口越居于顶层，

z-index对应着WindowManager.LayoutParams里的type参数，具体说来。

应用Window

public static final int FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;//1

public static final int TYPE_BASE_APPLICATION = 1;//窗口的基础值，其他的窗口值要大于这个值

public static final int TYPE_APPLICATION = 2;//普通的应用程序窗口类型

public static final int TYPE_APPLICATION_STARTING = 3;//应用程序启动窗口类型，用于系统在应用程序窗口启动前显示的窗口。

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;//子窗口类型初始值

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;//子窗口类型结束值

系统Window

public static final int FIRST_SYSTEM_WINDOW = 2000;//系统窗口类型初始值

public static final int TYPE_STATUS_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW;//系统状态栏窗口

public static final int TYPE_SEARCH_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW+1;//搜索条窗口

public static final int TYPE_PHONE = FIRST_SYSTEM_WINDOW+2;//通话窗口

public static final int TYPE_SYSTEM_ALERT = FIRST_SYSTEM_WINDOW+3;//系统ALERT窗口

public static final int TYPE_KEYGUARD = FIRST_SYSTEM_WINDOW+4;//锁屏窗口

public static final int TYPE_TOAST = FIRST_SYSTEM_WINDOW+5;//TOAST窗口

二窗口参数

在WindowManager里定义了一个LayoutParams内部类，它描述了窗口的参数信息，主要包括：

public int x：窗口x轴坐标

public int y：窗口y轴坐标

public int type：窗口类型

public int flags：窗口属性

public int softInputMode：输入法键盘模式

关于窗口属性，它控制着窗口的行为，举几个常见的：

FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON 只要窗口可见，就允许在开启状态的屏幕上锁屏

FLAG_NOT_FOCUSABLE 窗口不能获得输入焦点，设置该标志的同时，FLAG_NOT_TOUCH_MODAL也会被设置

FLAG_NOT_TOUCHABLE 窗口不接收任何触摸事件

FLAG_NOT_TOUCH_MODAL 在该窗口区域外的触摸事件传递给其他的Window,而自己只会处理窗口区域内的触摸事件

FLAG_KEEP_SCREEN_ON 只要窗口可见，屏幕就会一直亮着

FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS 允许窗口超过屏幕之外

FLAG_FULLSCREEN 隐藏所有的屏幕装饰窗口，比如在游戏、播放器中的全屏显示

FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED 窗口可以在锁屏的窗口之上显示

FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES 当用户的脸贴近屏幕时（比如打电话），不会去响应此事件

FLAG_TURN_SCREEN_ON 窗口显示时将屏幕点亮

关于窗口类型，它对应着窗口的层级，上面我们也提到过了。

它的构造函数也主要是针对这几个参数的。

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;            } }复制代码

三窗口模式

关于窗口模式我们就比较熟悉了，我们会在AndroidManifest.xml里Activity的标签下设置android:windowSoftInputMode="adjustNothing"，来控制输入键盘显示行为。

可选的有6个参数，源码里也有6个值与之对应：

SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED：没有指定软键盘输入区域的显示状态。

SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED：不要改变软键盘输入区域的显示状态。

SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN：在合适的时候隐藏软键盘输入区域，例如，当用户导航到当前窗口时。

SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN：当窗口获得焦点时，总是隐藏软键盘输入区域。

SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE：在合适的时候显示软键盘输入区域，例如，当用户导航到当前窗口时。

SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE：当窗口获得焦点时，总是显示软键盘输入区域。

当然，我们也可以通过代码设置键盘模式。

getWindow().setSoftInputMode(WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE);复制代码

四窗口回调

Window里定义了一个Callback接口，Activity实现了Window.Callback接口，将Activity关联给Window，Window就可以将一些事件交由Activity处理。

public interface Callback {        //键盘事件分发        public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event);        //触摸事件分发        public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event);        //轨迹球事件分发        public boolean dispatchTrackballEvent(MotionEvent event);        //可见性事件分发        public boolean dispatchPopulateAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event);        //创建Panel View        public View onCreatePanelView(int featureId);        //创建menu        public boolean onCreatePanelMenu(int featureId, Menu menu);        //画板准备好时回调        public boolean onPreparePanel(int featureId, View view, Menu menu);        //menu打开时回调        public boolean onMenuOpened(int featureId, Menu menu);        //menu item被选择时回调        public boolean onMenuItemSelected(int featureId, MenuItem item);        //Window Attributes发生变化时回调        public void onWindowAttributesChanged(WindowManager.LayoutParams attrs);        //Content View发生变化时回调        public void onContentChanged();        //窗口焦点发生变化时回调        public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);        //Window被添加到WIndowManager时回调        public void onAttachedToWindow();        //Window被从WIndowManager中移除时回调        public void onDetachedFromWindow();         */        //画板关闭时回调        public void onPanelClosed(int featureId, Menu menu);        //用户开始执行搜索操作时回调        public boolean onSearchRequested();    }复制代码

五窗口实现

Window是一个抽象类，它的唯一实现类是PhoneWindow，PhoneWindow里包含了以下内容：

private DecorView mDecor：DecorView是Activity中的顶级View，它本质上是一个FrameLayout，一般说来它内部包含标题栏和内容栏（com.android.internal.R.id.content）。

ViewGroup mContentParent：窗口内容视图，它是mDecor本身或者是它的子View。

private ImageView mLeftIconView：左上角图标

private ImageView mRightIconView：右上角图标

private ProgressBar mCircularProgressBar：圆形loading条

private ProgressBar mHorizontalProgressBar：水平loading条

其他的一些和转场动画相关的Transition与listener

看到这些，大家有没有觉得很熟悉，这就是我们日常开发中经常见到的东西，它在PhoneWindow里被创建。另外，我们在Activity里经常调用的方法，它的实际实现也是

在PhoneWindow里，我们分别来看一看。

setContentView()

这是一个我们非常熟悉的方法，只不过我们通常是在Activity里进行调用，但是它的实际实现是在PhoneWindow里。

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. 如果没有DecorView则创建它，并将创建好的DecorView赋值给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. 将Activity传入的布局文件生成View并添加到mContentParent中            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);        }        mContentParent.requestApplyInsets();        final Callback cb = getCallback();        if (cb != null && !isDestroyed()) {            //3. 回调Window.Callback里的onContentChanged()方法，这个Callback也被Activity            //所持有，因此它实际回调的是Activity里的onContentChanged()方法，通知Activity            //视图已经发生改变。            cb.onContentChanged();        }        mContentParentExplicitlySet = true;    }    }复制代码

这个方法主要做了两件事情：

如果没有DecorView则创建它，并将创建好的DecorView赋值给mContentParent

将Activity传入的布局文件生成View并添加到mContentParent中

回调Window.Callback里的onContentChanged()方法，这个Callback也被Activity所持有，因此它实际回调的是Activity里的onContentChanged()方法，通知Activity视图已经发生改变。

创建DecorView是通过installDecor()方法完成的，它的逻辑也非常简单，就是创建了一个ViewGroup然后返回给了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) {        //读取并设置主题颜色、状态栏颜色等信息        ...        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);        //设置窗口参数等信息        ...        return contentParent;    }    }复制代码

通过以上这些流程，DecorView已经被创建并初始化完毕，Activity里的布局文件也被成功的添加到PhoneWindow的mContentParent（实际上就是DecorView，它是Activity的顶层View）

中，但是这个时候DecorView还没有真正的被WindowManager添加到Window中，它还无法接受用户的输入信息和焦点事件，这个时候就相当于走到了Activity的onCreate()流程，界面还

未展示给用户。

直到走到Activity的onResume()方法，它会调用Activity的makeVisiable()方法，DecorView才真正的被用户所看到。

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);    }}复制代码

通常以上的分析，我们理解了setContentView的工作原理，另外还有addContentView、clearContentView，正如它们的名字那样，setContentView是替换View，addContentView是添加View。实现原理相同。

好了，以上便是本篇文章的全部内容，下一篇文章我们来分析WindowManager的内容，分析Window的添加、移除和更新的流程。

附录

文章末尾给大家提供一个WindowUtils工具类。

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!");    }    /**     * 获取当前窗口的旋转角度     *     * @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;        }    }    /**     * 当前是否是横屏     *     * @param context  context     * @return  boolean     */    public static final boolean isLandscape(Context context) {        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE;    }    /**     * 当前是否是竖屏     *     * @param context  context     * @return   boolean     */    public static final boolean isPortrait(Context context) {        return context.getResources().getConfiguration().orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT;    }    /**     *  调整窗口的透明度  1.0f,0.5f 变暗     * @param from  from>=0&&from<=1.0f     * @param to  to>=0&&to<=1.0f     * @param context  当前的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();    }}复制代码

一 窗口类型

二 窗口参数

三 窗口模式

四 窗口回调