实用指南：【Android View】窗口机制

文章目录

• 一. 关系图概览
• 二. 各层级概述
• • 1. Activity
  • 2. Window
  • 3. PhoneWindow
  • 4. DecorView
  • 5. ViewRoot
  • 6. WindowManager
  • 7. WindowManagerService
• 三. 基于源码的深入分析
• • 1. PhoneWindow，DecorView，setContentView源码理解
  • 2. DecorView创建流程
  • • 2.1 ViewManager
    • 2.2 WindowManager
    • 2.3 WindowManagerImpl
  • 3.

• 参考资料
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一. 关系图概览

二. 各层级概述

1. Activity

• Activity并不负责视图控制，它只是控制生命周期和处理事件。真正控制视图的是Window。
• 一个Activity包含了一个Window，Window才是真正代表一个窗口。
• Activity就像一个控制器，统筹视图的添加与显示，以及通过其他回调方法，来与Window、以及View进行交互。

2. Window

• Window是视图的承载器，内部持有一个 DecorView，而这个DecorView才是 view 的根布局。
• Window是一个抽象类，实际在Activity中持有的是其子类PhoneWindow。
• PhoneWindow中有个内部类DecorView，通过创建DecorView来加载Activity中设置的布局R.layout.activity_main。
• Window 通过WindowManager将DecorView加载其中，并将DecorView交给ViewRoot，进行视图绘制以及其他交互。

3. PhoneWindow

• 将Decoriew设置为整个应用窗口的根View，是Window的实现类。
• 它是Android中的最基本的窗口系统，每个Activity均会创建一个PhoneWindow对象，是Activity和整个View系统交互的接口。

4. DecorView

• DecorView是FrameLayout的子类，它可以被认为是Android视图树的根节点视图。
• DecorView作为顶级View，一般情况下它内部包含一个竖直方向的LinearLayout，在这个LinearLayout里面有上下三个部分，上面是个ViewStub，延迟加载的视图（应该是设置ActionBar，根据Theme设置），中间的是标题栏(根据Theme设置，有的布局没有)，下面的是内容栏。 具体情况和Android版本及主体有关。

5. ViewRoot

• ViewRoot对应ViewRootImpl类，它是连接WindowManagerService和DecorView的纽带，View的三大流程（测量，布局，绘制）均通过ViewRoot来完成。
• ViewRoot并不属于View树的一份子。从源码实现上来看，它既非View的子类，也非View的父类，但是，它实现了ViewParent接口，这让它可以作为View的名义上的父视图。ViewRoot继承了Handler类，可以接收事件并分发，Android的所有触屏事件、按键事件、界面刷新等事件都是通过ViewRoot进行分发的。

6. WindowManager

• WindowManager 是 Android提供的一个接口，用于管理应用窗口的显示。它允许应用程序与系统窗口管理器交互，添加、更新或移除窗口。
• 开发者通常通过 Context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) 获取其实例。
• WindowManager 是客户端（应用）用来与 WindowManagerService 通信的代理。
• 应用通过 WindowManager 提交窗口请求，最终由 WindowManagerService 统一调度和管理。

7. WindowManagerService

• WindowManagerService（简称 WMS）是 Android 系统的核心服务之一，运行在 System Server 进程中。
• 它负责管理所有窗口的布局、显示顺序、焦点控制、输入事件分发等核心功能。
• 它与底层的 SurfaceFlinger 交互，将窗口内容渲染到屏幕上。

三. 基于源码的深入分析

1. PhoneWindow，DecorView，setContentView源码理解

• Window
  抽象基类，它提供了一系列窗口的方法，比如背景，标题等等，而它的唯一实现类则是PhoneWindow

/**
* Abstract base class for a top-level window look and behavior policy. An
* instance of this class should be used as the top-level view added to the
* window manager. It provides standard UI policies such as a background, title
* area, default key processing, etc.
*
* <p>The only existing implementation of this abstract class is
* android.view.PhoneWindow, which you should instantiate when needing a
* Window.
*/
public abstract class Window
{
...
@Nullable
public View findViewById(@IdRes int id) {
return getDecorView().findViewById(id);
}
/**
* Convenience for * {@link #setContentView(View, android.view.ViewGroup.LayoutParams)}
* to set the screen content from a layout resource. The resource will be * inflated, adding all top-level views to the screen. * * @param layoutResID Resource ID to be inflated.
* @see #setContentView(View, android.view.ViewGroup.LayoutParams)
*/
public abstract void setContentView(@LayoutRes int layoutResID);
...
}

• PhoneWindow
  Window的唯一实现类

public class PhoneWindow
extends Window implements MenuBuilder.Callback {
private final static String TAG = "PhoneWindow";
...
// This is the top-level view of the window, containing the window decor.
private DecorView mDecor;
// This is the view in which the window contents are placed. It is either
// mDecor itself, or a child of mDecor where the contents go.
private ViewGroup mContentParent;
private ViewGroup mContentRoot;
...
}

在PhoneWindow里面，出现了成员变量DecorView的而这里，DecorView则是PhoneWindow里面的一个内部类，它是继承与FrameLayout

// 既然是FrameLayout，也就可以加载布局文件，也就是说，我们那些标题栏，内容栏，
/ 顶级上看是加载在DecorView上的。而DecorView则是由PhoneWindow负责添加
private final class DecorView
extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker {
/* package */int mDefaultOpacity = PixelFormat.OPAQUE;
/** The feature ID of the panel, or -1 if this is the application's DecorView */
private final int mFeatureId;
private final Rect mDrawingBounds = new Rect();
private final Rect mBackgroundPadding = new Rect();
private final Rect mFramePadding = new Rect();
private final Rect mFrameOffsets = new Rect();
....
}

• setContentView源码流程
  activity.setContentView，实际上调用到的是它的实现类方法phoneWindow.setContentView

@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
// 如果没有创建 mContentParent，则初始化 DecorView 和内容父布局
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
// 如果不使用过渡动画，直接移除旧内容
mContentParent.removeAllViews();
}
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
// 使用过渡动画时，将新 View 作为过渡内容添加
final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, view, mContext);
transitionTo(newScene);
} else {
// 否则直接添加 View 到内容父布局中
mContentParent.addView(view, params);
}
}

2. DecorView创建流程

前置知识：

• ViewManager
• WindowManager
• WindowManagerImpl
  

2.1 ViewManager

2.2 WindowManager

2.3 WindowManagerImpl

3.