WindowManager

Android 大部分的系统Services 都运行在 System Server 这个进程里，用一个简单的方法来看看都有哪些重要的Service， “ps -t | grep <system_server pid>"

看看，System_Server进程有多繁重，里面有这么多的线程，图中黄色高亮的是各个service的主服务线程，每个service都会有一个服务主线程和若干个后台线程，实际运行中数量会动态增长，因为应用程序对Service 接口的远程调用会运行在专门的Binder线程

因此一般情况下，我们可以说，一个应用可以有多个Activity，每个 Activity 一个Window(PhoneWindow)，每个Window 有一个DecorView, 一个ViewRootImpl, 对应在WindowManagerService 里有一个Window(WindowState).

( ViewRootImpl, WindowManagerImpl, WindowManagerGlobal) 都存在于应用（有Activity)的进程空间里，一个Activity对应一个WindowManagerImpl, 一个DecorView(ViewRoot),以及一个ViewRootImpl (上面说过，实际一个Activity只有一个DecorView），而WindowManagerGlobals是一个全局对象，一个应用永远只有一个。注意的是，在某些情况下，一个应用可能会有几个ViewRootImpl对象，比如说ANR是弹出的对话框，或是网页里面一个视频窗口（SurfaceView), 在WindowManagerService看来，它们也是一个窗口。同时，SystemServer的进程空间也有自己的 WindowManagerGlobals 和若干个ViewRoot, 因为WindowManagerService 内部也会管理某些系统窗口，如手机顶部的StatusBar, 手机底部的NavigationBar, 以及锁屏（KeyGuard）窗口，这些窗口不属于某个特定的Activity。
WindowManager: 是一个接口类，定义了一些接口来管理Acitivity里的窗口。WindowManager 是Android应用进程空间里的一个对象，不提供IPC服务。

WindowManagerService: 是SystemServer进程里的一个Service，它的主要功能有

窗口的显示刷新。这里的’Window’ 其实是ViewRoot, 和上面WindowManager管理的’Window’ 是不一样的，前者是实实在在要进行显示的‘窗口’，而后者只是一个View的容器，并不会显示出来。大部分情况下，Android同时只有一个Activity工作，但这并不意思着只有一个Window被显示，Android可能会同时显示来自相同或不同应用的多个Window，比如说，屏幕的上方有一个状态栏，最下方有一个导航栏，有时会弹出一些对话框，背景可能会显示墙纸，在应用启动过程中，会有动画效果，这个时候两个Activity的窗口会有所变形且同时显示出来，这一切都需要 WindowManager来控制何时，何地，以何种方式将所有的窗口整合在一起显示。
预处理用户输入时间（GlobalKey? SystemKey), 并分发给合适的窗口进行处理。
输出显示(Display)管理。包括WifiDisplay.

1、View和ViewRoot

ViewRoot从名称上来理解似乎是“View树的根”，这很容易让人产生误解。因为ViewRoot并不属于View树的一份子。从源码实现上来看，ViewRoot和View对象并没有任何“血缘”关系，它既非View的子类，也非View的父类。ViewRoot可以被理解为“View树的管理者”——它有一个mView成员变量，指向的是它所管理的View树的根。

在上图布局中，ViewRoot中的mView成员变量指向的就是它所管理的View树的根，即上图中的LinearLayout:test元素。ViewRoot的核心任务就是与WindowManagerService进行通信。 2、Activity和Window的关系我们知道Activity是支持显示UI的，那么它是否直接管理view树或者ViewRoot呢？答案时否定的，Activity并没有与这两者产生直接的联系，因为这中间还有一个被称为“Window”的对象。大家可以在Activity的源码中找到如下代码：private Window mWindow; Window的字面意思是窗口，这很好地解释了它存在的意义。Window是基类，根据不同的产品可以衍生出不同的子类——具体则是由系统在Activity.attach中调用PolicyManager.makeNewWindow决定的，目前版本的Android系统默认生成的都是PhoneWindo。 3、Window和WindowManagerImpl的关系在Android源码中以“Window”开头的类有不少，如Window,WindowManager,WindowManagerImpl等，为什么需要这么多相似的类呢？先来看Window，它是面向Activity的，表示UI界面的外框；而“框里面”具体的东西包括布局和内容等，是由具体的Window子类，如PhoneWindow来规划的。 Window的另一层含义是要与WindowManagerService进行通信，但它并没有直接在自身实现这一功能。原因是：一个应用程序中很可能存在多个Window。如果它们都单独与WMS通信，那么既浪费资源，又会造成管理的混乱。换句话说，它们需要统一的管理。于是就有了WindowManager，它作为Window的成员变量mWindowManager存在。这个WindowManager是一个接口类，其真正的实现是WindowManagerImpl，后者同时也是整个应用程序中所有Window的管理者。因而WindowManager与WindowManagerImpl的关系有点类似于“地方与中央”：地方为实施中央的“政策”提供了一个接口，然后汇总到中央进行管理。在Window的源码中与mWindowMager有关的代码有如下几句：

private WindowManager mWindowManager;
public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName, boolean hardwareAccelerated) {mAppToken = appToken;mAppName = appName;mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated|| SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);if (wm == null) {wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);}**mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);**}public WindowManager getWindowManager() {return mWindowManager;}

然后我们去WindowManagerImpl的代码中去查看createLocalWindowManager方法的代码，代码如下：

    public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {return new WindowManagerImpl(mDisplay, parentWindow);}

从这几处代码，大家可以看到Window类中的mWindowManger引用的其实是WindowManagerImpl的实例。
4、ViewRoot和WindowManagerImpl的关系：
在早期的系统版本中，WindowManagerImpl在每个进程中只有一个实例。调用它必须使用如下语句：
WindowManagerImpl.getDefault();
在WindowMangerImpl内部，存在3个全局变量：（下图中的源码是2.3.5中的）

它们分别用于表示View树的根节点、ViewRoot以及Window的属性。由此也可以看出，一个进程中不仅有一个ViewRoot；而Activity与ViewRoot则是一对一的关系。自Android4.3开始对此做了修改，WindowManagerImpl不再直接存储上述三个数组变量，而是由一个称为“WindowMangerGlobal”的类统一管理。 5、ViewRoot和WindowManagerService的关系每一个ViewRootImpl内部，都有一个全局变量 static IWindowSession sWindowSession; 这个变量用于ViewRoot到WMS的连接，它是ViewRoot利用WMS的openSession（）接口来创建得到的。在此基础上，ViewRoot也会通过IWindowSession.add()方法提供一个IWindow对象——从而让WMS也可以通过这个IBinder对象来与ViewRoot进行双向通信。这里突然间冒出一个ViewRootImpl类，其实ViewRoot与ViewRootImpl的功能是一样的，只不过是Android不同版本的不同称呼。不信看下图：

其实每个Application都有一个ActivityThread主线程以及mActivities全局变量，后者记录了运行在应用程序中的所有Activity对象。一个Activity对应唯一的WindowManager以及ViewRootImpl。WindowManagerGlobal作为全局管理者，其内部的mRoots和mViews记录了Activity的ViewRootImpl和View树的顶层元素。ViewRootImpl的另一个重要角色就是负责与WMS通信。从ViewRootImpl到WMS间的通信利用的是IWindowSession，而反方向则是由IWindow来完成的。最后补充说明一点：Activity中有一个成员变量mWindow,mWindow里面有一个成员变量mWindowManager，而mWindowManager是WindowMangerImpl类实例的引用，另外WindowMangerImpl里面包含ViewRoot（不管老版本中直接包含，还是新版本中间接包含）。本篇博文只是为了记录我对于ViewRoot以及与ViewRoot相关的一些概念的了解。

在WindowManager中，addView方法表示的是将主窗口中的顶级view（也就是DecorView）添加到WindowManager中，并建立会话。
ActivityThead中的两个重要的方法(至于ActivityThead将在一篇中详细介绍)：
performLaunchActivity( );
handleResumeActivity( );
在performLaunchActivity中，会调用activity.attach方法建立一个window, 在handleResumeActivity方法中启动activity的时候，会将主窗口加入到WindowManager中

             View decor =r.window.getDecorView();  //获得窗口的顶级Viewdecor.setVisibility(View.INVISIBLE);ViewManager wm= a.getWindowManager();    //WindowManager继承自ViewManagerWindowManager.LayoutParams l =r.window.getAttributes();a.mDecor = decor;l.type =WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;l.softInputMode |= forwardBit;if (a.mVisibleFromClient) {a.mWindowAdded = true;wm.addView(decor, l);  //实际上是把主窗口的顶级view加入到WindowMangaer}

public ViewRootImpl(Context context, Display display) {//在WMS服务中创建Session Binder对象，同时返回Binder代理对象给当前应用程序进程，并保存在ViewRootImpl的成员变量mWindowSession中mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();...//为每一个ViewRootImpl对象创建W Binder对象，用于WMS服务访问对应的ActivitymWindow = new W(this);...mAttachInfo = new View.AttachInfo(mWindowSession, mWindow, display, this, mHandler, this);...mChoreographer = Choreographer.getInstance();...loadSystemProperties();
}

在应用程序进程中启动的每一个Activity都拥有一个ViewRootImpl对象：

三者( ViewRootImpl, WindowManagerImpl, WindowManagerGlobal) 都存在于应用的进程空间里，WindowManagerService存在与SystemService进程中，一个Activity对应一个WindowManagerImpl, 一个DecorView(ViewRoot),以及一个ViewRootImpl (上面说过，实际一个Activity只有一个DecorView），而WindowManagerGlobals是一个全局对象，一个应用永远只有一个。
注意的是，在某些情况下，一个应用可能会有几个ViewRootImpl对象，比如说ANR是弹出的对话框，或是网页里面一个视频窗口（SurfaceView), 在WindowManagerService看来，它们也是一个窗口。同时，SystemServer的进程空间也有自己的 WindowManagerGlobals 和若干个ViewRoot, 因为WindowManagerService 内部也会管理某些系统窗口，如手机顶部的StatusBar, 手机底部的NavigationBar, 以及锁屏（KeyGuard）窗口，这些窗口不属于某个特定的Activity。

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