深入理解WMS（四）：从WMS的角度分析Activity之间的关系

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一、相关概念
1、ActivityThread:为应用程序的主线程类，所有的APK程序都有且仅有一个ActivityThread，程序的入口为该类static main()函数
Activity：Activity包含一个Window，该Window在Activity的attach方法中通过调用new PhoneWindow()创建一个window；
2、PhoneWindow:继承Window类，是把一个FrameLayout进行一定的包装，并提供了一组通用的窗口操作接口，内部包含一个DecorView
3、View：最基本的UI组件，表示屏幕上的一个矩形区域；
4、DecorView：该类是一个 FrameLayout 的子类，并且是 PhoneWindow 中的一个内部类。Decor的英文是 Decoration，即“修饰”的意思，DecorView 就是对普通的 FrameLayout 进行了一定的修饰，比如添加一个通用的 Title bar，并响应特定的按键消息等。；
5、Window：表示顶层窗口，管理界面的显示和事件的响应；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，该类提供了一组通用的窗口（Window）操作 API，这里的窗口仅仅是程序层面上的，WMS 所管理的窗口并不是 Window 类，而是一个 View 或者 ViewGroup 类，一般就是指DecorView 类，即一个 DecorView 就是 WmS 所管理的一个窗口。Window 是一个 abstract 类型。
6、WindowManager：一个interface，继承自ViewManager。所在应用进程的窗口管理器；有一个implementation WindowManagerImpl；
主要用来管理窗口的一些状态、属性、view增加、删除、更新、窗口顺序、消息收集和处理等。
7、ViewRootImpl：通过IWindowSession接口与全局窗口管理器进行交互：界面控制和消息响应；WMS 管理客户端窗口时，需要通知客户端进行某种操作，这些都是通过异步消息完成的
二、步骤
Step1：
当启动Activity时，system_server进程通过AMS（ActivityManagerService）的远程代理ApplicationThreadProxy（即应用进程的Binder，IApplicationThread）的scheduleLaunchActivit(),标示SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION，底层binder驱动启动应用进程XXXActivity，到应用进程的ActivityThread的内部类ApplicationThread的父类ApplicationNative的onTransact，再到scheduleLaunchActivity().
Step2：
ApplicationThread的scheduleLaunchActivity:通过sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r)，发到UI线程的ActivityThread 的H处理即handleLaunchActivity：
ActivityThread.java

    public final class ActivityThread {private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {// Initialize before creating the activityWindowManagerGlobal.initialize();Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);if (a != null) {r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);reportSizeConfigurations(r);Bundle oldState = r.state;handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason);...} }
}

其中WindowManagerGlobal.initialize;是先取到WMS(WindowManagerService)的远程代理IWindowManager

WindowManagerGlobal.java

public final class WindowManagerGlobal {public static void initialize() {getWindowManagerService();}public static IWindowManager getWindowManagerService() {synchronized (WindowManagerGlobal.class) {if (sWindowManagerService == null) {sWindowManagerService = IWindowManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("window"));try {sWindowManagerService = getWindowManagerService();ValueAnimator.setDurationScale(sWindowManagerService.getCurrentAnimatorScale());} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}}return sWindowManagerService;}}
}

Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);使用ClassLoader加载XXXActivity，这其中会创建ContextImpl、如果Application还没启动过，会先把Applicaition创建并onCreate,然后调用XXXActivity的attach();
在attach中：会创建改activity的对应的window即PhoneWindow，以及phoneWindow和WindowManagerImpl关联：
Activity:

final void attach(Context context, ActivityThread aThread,Instrumentation instr, IBinder token, int ident,Application application, Intent intent, ActivityInfo info,CharSequence title, Activity parent, String id,NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,Configuration config, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,Window window) {attachBaseContext(context);mFragments.attachHost(null /*parent*/);mWindow = new PhoneWindow(this, window);mWindow.setWindowControllerCallback(this);mWindow.setCallback(this);mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);mMainThread = aThread;mInstrumentation = instr;mWindow.setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),mToken, mComponent.flattenToString(),(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);if (mParent != null) {mWindow.setContainer(mParent.getWindow());}mWindowManager = mWindow.getWindowManager();mCurrentConfig = config;
}

其中：(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)获取到是WindowManagerImpl：
这边会走到ContextImpl.getSystemService：

class ContextImpl extends Context {   @Overridepublic Object getSystemService(String name) {return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);}
}

SystemServiceRegistry:

final class SystemServiceRegistry {public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;}private static final HashMap<Class<?>, String> SYSTEM_SERVICE_NAMES =new HashMap<Class<?>, String>();private static final HashMap<String, ServiceFetcher<?>> SYSTEM_SERVICE_FETCHERS =new HashMap<String, ServiceFetcher<?>>();private static int sServiceCacheSize;static {registerService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE, AccessibilityManager.class,new CachedServiceFetcher<AccessibilityManager>() {@Overridepublic AccessibilityManager createService(ContextImpl ctx) {return AccessibilityManager.getInstance(ctx);}});registerService(Context.WINDOW_SERVICE, WindowManager.class,new CachedServiceFetcher<WindowManager>() {@Overridepublic WindowManager createService(ContextImpl ctx) {return new WindowManagerImpl(ctx);}});
}

返回是new WindowManagerImpl(ctx);在performLaunchActivity函数中，走完attach后，继续调用mInstrumentation.callActivityOnCreate去实行XXXActivity的onCreate，这时候大家会写setContentView(R.layout.xxx)
Step3:
Activity.setContentView():
会调用getWindow().setContentView(layoutResID),即PhoneWindow类中的setContentView：主要是在PhoneWindow创建DecorView mDecor(This is the top-level view of the window, containing the window decor),然后从mDecor找出android.R.id.content: mContentParent(ViewGroup), 然后把activity设置的View添加到mContentParent.addView(view, params);

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {getWindow().setContentView(layoutResID);initWindowDecorActionBar();
}

PhoneWindow:

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {public void setContentView(int layoutResID) {if (mContentParent == null) {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 {mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);}mContentParent.requestApplyInsets();final Callback cb = getCallback();if (cb != null && !isDestroyed()) {cb.onContentChanged();}mContentParentExplicitlySet = true;}
}

Step4：
在ActivitThread.handleLaunchActivity函数走完performLaunchActivity后，接着走handleResumeActivity函数中，显示启动r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);去走XXXActivity的onResume。
接着会对Activity的对应的window设置窗口类型：**l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION，**WMS是对窗口进行操作，每个activity对应一个窗口，Framework会定义好几种窗口类型，比如系统Window、应用程序window、子Window等。这边的type类型很重要，没有这个，window显示不出来的。
接着会调用到ViewManager wm = a.getWindowManager();wm.addView(decor, l);走到WindowManagerImpl.addView：
ActivityThread:

final void handleResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);...r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);...if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {r.window = r.activity.getWindow();View decor = r.window.getDecorView();decor.setVisibility(View.INVISIBLE);ViewManager wm = a.getWindowManager();WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();a.mDecor = decor;l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;l.softInputMode |= forwardBit;if (r.mPreserveWindow) {a.mWindowAdded = true;r.mPreserveWindow = false;ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();if (impl != null) {impl.notifyChildRebuilt();}}if (a.mVisibleFromClient && !a.mWindowAdded) {a.mWindowAdded = true;wm.addView(decor, l);}...}

Step5：
WindowManagerImpl的addView又调用到WindowManagerGlobal.getInstance()的addView：
这个函数会创建root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);然后保存到mRoots.add(root)
接着调用到 root.setView(view, wparams, panelParentView);

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();@Overridepublic void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {applyDefaultToken(params);mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);}
}public final class WindowManagerGlobal {public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,Display display, Window parentWindow) {...ViewRootImpl root;View panelParentView = null;synchronized (mLock) {...root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);view.setLayoutParams(wparams);mViews.add(view);mRoots.add(root);mParams.add(wparams);}// do this last because it fires off messages to start doing thingstry {root.setView(view, wparams, panelParentView);} catch (RuntimeException e) {}}
}

Step6：
ViewRootImpl.setView():
这个函数中，通过WindowManagerGloabl拿到IWindowSession mWindowSession及远程WMS的Seesion的对象，进行mWindowSession.addToDisplay，到system_server进程的Session中。

public final class ViewRootImpl implements ViewParent,View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.HardwareDrawCallbacks {public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {synchronized (this) {....try {res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);}            }...}
}

这个mWindowSession是

public static IWindowSession getWindowSession() {synchronized (WindowManagerGlobal.class) {if (sWindowSession == null) {try {InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();sWindowSession = windowManager.openSession(new IWindowSessionCallback.Stub() {@Overridepublic void onAnimatorScaleChanged(float scale) {ValueAnimator.setDurationScale(scale);}},imm.getClient(), imm.getInputContext());} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}}return sWindowSession;}}

调用到WindowManagerService的openSession方法：

public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stubimplements Watchdog.Monitor, WindowManagerPolicy.WindowManagerFuncs {@Overridepublic IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback, IInputMethodClient client,IInputContext inputContext) {if (client == null) throw new IllegalArgumentException("null client");if (inputContext == null) throw new IllegalArgumentException("null inputContext");Session session = new Session(this, callback, client, inputContext);return session;}
}

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