Window和WindowManager

  Window表示一个窗口的概念，在日常开发中直接接触Window的机会并不多，但是在某些特殊时候我们需要在桌面上显示一个类似悬浮窗的东西，那么这种效果就需要用到Window来实现。Window是一个抽象类，它的具体实现是PhoneWindow。创建一个Window是很简单的事，只需要通过WindowManager即可完成。WindowManager是外界访问Window的入口，Window的具体实现位于WindowManagerService中，WindowManager和WindowManagerService的交互是一个IPC过程。Android中所有的视图都是通过Window来呈现的，不管是Activity、Dialog还是Toast，它们的视图实际上都是附加在Window上的，因此Window实际上是View的直接管理者。

/framework/base/core/java/android/view/Window.java
/framework/base/core/java/android/view/WindowManager.java
/framework/base/core/java/com/android/internal/policy/PhoneWindow.java
/framework/base/core/java/com/android/internal/policy/DecorView.java
/framework/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java

1 . Window:是一个抽象类，它会被作为一个顶级视图添加到WindowManager中，对View进行管理；

public abstract class Window {
    //---;
    public interface Callback {
        //---;
    }
    //---;
}

2 . PhoneWindow：是Window的唯一实现类，会被添加到WindowManager的根容器；

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
    //---;
}

3 .
4 .

涉及到的几个类的关系

Window和WindowManager

  Window有三种类型，分别是应用Window、子Window和系统Window。应用类Window对应着一个Activity。子Window不能单独存在，需要附属在特定的父Window之中，比如常见的一些Dialog就是一个子Window。系统Window是需要声明权限才能创建Window，比如Toast和系统状态栏这些都是系统Window。
  Window是分层的，每个Window都有对应的z-ordered，层级大的会覆盖层极小的Window的上面。在三类Window中，应用Window的层级范围是1～99（其实也就只定义了几个值），子Window的层级范围是100～1999（其实也就只定义了几个值），系统Window的层级范围是2000～2999（其实也就只定义了几十个值），这些层级范围对应着WindowManager.LayoutParams的type参数。如果想要Window位于所有Window的最顶层，那么采用较大的层级即可。很显然，系统Window的层级是最大的，而且系统层级有很多值，一般我们可以选用TYPE_SYSTEM_OVERLAY或者TYPE_SYSTEM_ERROR。系统Window层级需要需要声明权限，比如。因为系统类型的Window是需要检查权限的，如果不在AndroidManifest中使用相应的权限，那么创建Window的时候会报错。
  WindowManager所提供的功能很简单，常用的只有三个方法，既添加View、更新View、删除View，这三个方法定义在ViewManager中，而WindowManager继承了ViewManager。

public interface ViewManager
{
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void removeView(View view);
}

public interface WindowManager extends ViewManager {
    ...
}

  对于开发者来说，WindowManager常用的就只有这三个功能，但是已经足够我们使用了。它可以创建一个Window并向其添加View，还可以更新Window中的View，另外如果想要删除一个Window，那么只需要删除它里面的View即可。由此来看，WindowManager操作Window的过程更像是在操作Window中的View。

Window的内部机制

  Window是一个抽象的概念，每一个Window都对应着一个View和一个ViewRootImpl，Window和View通过ViewRootImpl来建立联系，因此Window并不是实际存在的，它是以View的形式存在。这点可以从WindowManager的定义看出来，它提供的三个接口方法addView、updateViewLayout、removeView都是针对View的，这说明View才是Window存在的实体。在实际使用中无法直接访问Window，对Window的访问必须通过WindowManager。

Window的添加过程

  Window的添加过程需要通过WindowManager的addView来实现，WindowManager是一个接口，它的真正实现是WindowManagerImpl类。在WindowManagerImpl中Window的三大操作实现如下：

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {

    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

    @Override
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
    }

    @Override
    public void updateViewLayout(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.updateViewLayout(view, params);
    }
    
     @Override
    public void removeView(View view) {
        mGlobal.removeView(view, false);
    }
}

  WindowManagerImpl并没有直接实现Window的三大操作，而是全部交给了WindowManagerGlobal来处理。WindowManagerGlobal以工厂的形式向外提供自己的实例，代码是：private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance()。WindowManagerImpl这种工作模式是典型的桥接模式，将所有的操作全部委托给WindowManagerGlobal来实现。WindowManagerGlobal的addView方法主要分为如下几步：

  1. 检查参数是否合法，如果是子Window，那么还需要调整一些布局参数；
  2. 创建ViewRootImpl并将View添加到列表中；
      在WindowManagerGlobal内部有如下几个列表比较重要：
//存储所有Window所对应的View;
private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
//存储所有Window所对应的ViewRootImpl；
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
//存储所有Window所对应的布局参数;
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams =
            new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
//存储那些正被删除的View对象或者那些已经调用removeView方法但是删除操作还未完成的Window对象；
private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();
  1. 通过ViewRootImpl来更新界面并完成Window的添加过程；
      这个步骤由ViewRootImpl的setView方法来完成，在setView方法内部会通过requestLayout方法来完成异步刷新请求。接着会通过WindowSession最终来完成Window的添加过程。WindowSession的类型是IWindowSession，它是一个Binder对象，真正的实现类是Session，也就是Window的添加过程是一次IPC调用。在Session内部会通过WindowManagerService来实现Window的添加。

Window的删除过程

  Window的删除过程和添加过程一样，都是先通过WindowManagerImpl后，再进一步通过WindowManagerGlobal来实现的。

Window的更新过程

  Window的更新方法是updateViewLayout，首先需要更新View的LayoutParams并替换掉老的LayoutParams，接着再更新ViewRootImpl中的LayoutParams，这一步是通过ViewRootImpl的setLayoutParams方法来实现的。在ViewRootImpl中会通过scheduleTraversals方法来对View重新布局，包括测量、布局、重绘这三个过程。除了View本身的重绘以外，ViewRootImpl还会通过WindowSession来更新Window的视图，这个过程最终是由WindowManagerService的relayoutWindow方法来具体实现的，它同样是一个IPC过程。

Window的创建过程

  View是Android中的视图的呈现方式，但是View不能单独存在，它必须附着在Window这个抽象的概念上面，因此有视图的地方就有Window。Android中可以提供视图的地方有Activity、Dialog、Toast之外，还有一些依托于Window而实现的视图，比如PopUpWindow、菜单，它们也是视图。

Activity的Window创建过程

Dialog的Window创建过程

Toast的Window创建过程

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