Window十二问（快扶我起来，我还能问）
前言
关于Window，你了解多少呢？看看下面这些问题你都能答上来吗。
如果你遇到这些问题
- Window是什么？和View的关系？
- WindowManager是什么？和WMS的关系？
- 怎么添加一个Window？
- Window怎样可以显示到锁屏界面
- Window三种类型都存在的情况下，显示层级是怎样。
- Window就是指PhoneWindow吗？
- PhoneWindow什么时候被创建的？
- 要实现可以拖动的View该怎么做？
- Window的添加、删除和更新过程。
- Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的关系？
- Window中的token是什么，有什么用？
- Application中可以直接弹出Dialog吗？
- 关于事件分发，事件到底是先到DecorView还是先到Window的？
Window是什么
窗口。你可以理解为手机上的整个画面，所有的视图都是通过Window呈现的，比如Activity、dialog都是附加在Window上的。Window类的唯一实现是PhoneWindow，这个名字就更加好记了吧，手机窗口呗。
那Window到底在哪里呢？我们看到的View是Window吗？是也不是。
- 如果说的只是
Window概念的话，那可以说是的，View就是Window的存在形式，Window管理着View。 - 如果说是
Window类的话，那确实不是View，唯一实现类PhoneWindow管理着当前界面上的View，包括根布局——DecorView，和其他子view的添加删除等等。
不知道你晕没有，我总结下，Window是个概念性的东西，你看不到他，如果你能感知它的存在，那么就是通过View，所以View是Window的存在形式，有了View，你才感知到View外层有一个皇帝的新衣——window。
WindowManager是什么？和WMS的关系？
WindowManager就是用来管理Window的，实现类为WindowManagerImpl，实际工作会委托给WindowManagerGlobal类中完成。
而具体的Window操作，WM会通过Binder告诉WMS，WMS做最后的真正操作Window的工作，会为这个Window分配Surface，并绘制到屏幕上。
怎么添加一个Window？
var windowParams: WindowManager.LayoutParams = WindowManager.LayoutParams()
windowParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
windowParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG
var btn = Button(this)
windowManager.addView(btn, windowParams)
简单贴了下代码，加了一个Button。
有的朋友可能会疑惑了，这明明是个Button，是个View啊，咋成了Window？
刚才说过了，View是Window的表现形式，在实际实现中，添加window其实就是添加了一个你看不到的window，并且里面有View才能让你感觉得到这个是一个Window。
所以通过windowManager添加的View其实就是添加Window的过程。
这其中还有两个比较重要的属性：flags和type，下面会依次说到。
Window怎样可以显示到锁屏界面
Window的flag可以控制Window的显示特性，也就是该怎么显示、touch事件处理、与设备的关系、等等。所以这里问的锁屏界面显示也是其中的一种Flag。
// Window不需要获取焦点，也不接受各种输入事件。
public static final int FLAG_NOT_FOCUSABLE = 0x00000008;
// @deprecated Use {@link android.R.attr#showWhenLocked} or
// {@link android.app.Activity#setShowWhenLocked(boolean)} instead to prevent an
// unintentional double life-cycle event.
// 窗口可以在锁屏的 Window 之上显示
public static final int FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED = 0x00080000;
Window三种类型都存在的情况下，显示层级是怎样。
Type表示Window的类型，一共三种：
应用Window。对应着一个Activity，Window层级为1~99，在视图最下层。子Window。不能单独存在，需要附属在特定的父Window之中(如Dialog就是子Window)，Window层级为1000~1999。系统Window。需要声明权限才能创建的Window，比如Toast和系统状态栏，Window层级为2000-2999，处在视图最上层。
可以看到，区别就是有个Window层级（z-ordered），层级高的能覆盖住层级低的，离用户更近。
Window就是指PhoneWindow吗？
如果有人问我这个问题，我肯定心里要大大的疑惑了?。
可不就是PhoneWindow吗？都唯一实现类了，净问些奇怪问题。
但是面试的时候遇到这种问题总要答啊？这时候就要扯出Window的概念了。
- 如果指的Window类，那么PhoneWindow作为唯一实现类，一般指的就是PhoneWindow。
- 如果指的Window这个概念，那肯定不是指
PhoneWindow，而是存在于界面上真实的View。当然也不是所有的View都是Window，而是通过WindowManager添加到屏幕的view才是Window，所以PopupWindow是Window，上述问题中添加的单个View也是Window。
PhoneWindow什么时候被创建的？
熟悉Activity启动流程的朋友应该知道，启动过程会执行到ActivityThread的handleLaunchActivity方法，这里初始化了WindowManagerGlobal，也就是WindowManager实际操作Window的类，待会会看到：
public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,
PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) {
//...
WindowManagerGlobal.initialize();
//...
final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
//...
return a;
}
然后会执行到performLaunchActivity中创建Activity，并调用attach方法进行一些数据的初始化(伪代码)：
final void attach() {
//初始化PhoneWindow
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
mWindow.setWindowControllerCallback(mWindowControllerCallback);
mWindow.setCallback(this);
//和WindowManager关联
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
}
可以看到，在Activity的attach方法中，创建了PhoneWindow，并且设置了callback，windowManager。
这里的callback待会会说到，跟事件分发有关系，可以说是当前Activity和PhoneWindow建立联系。
要实现可以拖动的View该怎么做？
还是接着刚才的btn例子，如果要修改btn的位置，使用updateViewLayout即可，然后在ontouch方法中传入移动的坐标即可。
btn.setOnTouchListener { v, event ->
val index = event.findPointerIndex(0)
when (event.action) {
ACTION_MOVE -> {
windowParams.x = event.getRawX(index).toInt()
windowParams.y = event.getRawY(index).toInt()
windowManager.updateViewLayout(btn, windowParams)
}
else -> {
}
}
false
}
Window的添加、删除和更新过程。
Window的操作都是通过WindowManager来完成的，而WindowManager是一个接口，他的实现类是WindowManagerImpl，并且全部交给WindowManagerGlobal来处理。下面具体说下addView，updateViewLayout，和removeView。
1）addView
//WindowManagerGlobal.java
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
if (parentWindow != null) {
parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
}
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
view.setLayoutParams(wparams);
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
try {
root.setView(view, wparams, panelParentView);
}
}
}
- 这里可以看到，创建了一个ViewRootImpl实例，这样就说明了每个Window都对应着一个ViewRootImpl。
- 然后通过add方法修改了
WindowManagerGlobal中的一些参数，比如mViews—存储了所有Window所对应的View，mRoots——所有Window所对应的ViewRootImpl，mParams—所有Window对应的布局参数。 - 最后调用了ViewRootImpl的setView方法,继续看看。
final IWindowSession mWindowSession;
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
//
requestLayout();
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow,);
}
setView方法主要完成了两件事，一是通过requestLayout方法完成异步刷新界面的请求，进行完整的view绘制流程。其次，会通过IWindowSession进行一次IPC调用，交给到WMS来实现Window的添加。
其中mWindowSession是一个Binder对象，相当于在客户端的代理类，对应的服务端的实现为Session，而Session就是运行在SystemServer进程中，具体就是处于WMS服务中，最终就会调用到这个Session的addToDisplay方法，从方法名就可以猜到这个方法就是具体添加Window到屏幕的逻辑，具体就不分析了，下次说到屏幕绘制的时候再细谈。
2）updateViewLayout
public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
//...
final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;
view.setLayoutParams(wparams);
synchronized (mLock) {
int index = findViewLocked(view, true);
ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
mParams.remove(index);
mParams.add(index, wparams);
root.setLayoutParams(wparams, false);
}
}
这里更新了WindowManager.LayoutParams和ViewRootImpl.LayoutParams，然后在ViewRootImpl内部同样会重新对View进行绘制，最后通过IPC通信，调用到WMS的relayoutWindow完成更新。
3）removeView
public void removeView(View view, boolean immediate) {
if (view == null) {
throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
}
synchronized (mLock) {
int index = findViewLocked(view, true);
View curView = mRoots.get(index).getView();
removeViewLocked(index, immediate);
if (curView == view) {
return;
}
throw new IllegalStateException("Calling with view " + view
+ " but the ViewAncestor is attached to " + curView);
}
}
private void removeViewLocked(int index, boolean immediate) {
ViewRootImpl root = mRoots.get(index);
View view = root.getView();
if (view != null) {
InputMethodManager imm = view.getContext().getSystemService(InputMethodManager.class);
if (imm != null) {
imm.windowDismissed(mViews.get(index).getWindowToken());
}
}
boolean deferred = root.die(immediate);
if (view != null) {
view.assignParent(null);
if (deferred) {
mDyingViews.add(view);
}
}
}
该方法中，通过view找到mRoots中的对应索引，然后同样走到ViewRootImpl中进行View删除工作，通过die方法，最终走到dispatchDetachedFromWindow()方法中，主要做了以下几件事：
- 回调onDetachedFromeWindow。
- 垃圾回收相关操作；
- 通过Session的remove()在WMS中删除Window；
- 通过Choreographer移除监听器
Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的关系？
看完上面的流程，我们再来理理这四个小伙伴之间的关系：
PhoneWindow其实是 Window 的唯一子类，是Activity和 View 交互系统的中间层，用来管理View的，并且在Window创建（添加）的时候就新建了ViewRootImpl实例。DecorView是整个 View 层级的最顶层，ViewRootImpl是DecorView 的parent，但是他并不是一个真正的 View，只是继承了ViewParent接口，用来掌管View的各种事件，包括requestLayout、invalidate、dispatchInputEvent 等等。
Window中的token是什么，有什么用？
token？又是个啥呢？刚才window操作过程中也没出现啊。
token其实大家应该工作中会发现一点踪迹，比如application的上下文去创建dialog的时候，就会报错：
unable to add window --token null
所以这个token跟window操作是有关系的，翻到刚才的addview方法中，还有个细节我们没说到，就是adjustLayoutParamsForSubWindow方法。
//Window.java
void adjustLayoutParamsForSubWindow(WindowManager.LayoutParams wp) {
if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW &&
wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) {
//子Window
if (wp.token == null) {
View decor = peekDecorView();
if (decor != null) {
wp.token = decor.getWindowToken();
}
}
} else if (wp.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SYSTEM_WINDOW &&
wp.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SYSTEM_WINDOW) {
//系统Window
} else {
//应用Window
if (wp.token == null) {
wp.token = mContainer == null ? mAppToken : mContainer.mAppToken;
}
}
}
上述代码分别代表了三个Window的类型：
子Window。需要从decorview中拿到token。系统Window。不需要token。应用Window。直接拿mAppToken，mAppToken是在setWindowManager方法中传进来的，也就是新建Window的时候就带进来了token。
然后在WMS中的addWindow方法会验证这个token，下次说到WMS的时候再看看。
所以这个token就是用来验证是否能够添加Window，可以理解为权限验证，其实也就是为了防止开发者乱用context创建window。
拥有token的context（比如Activity）就可以操作Window。没有token的上下文（比如Application）就不允许直接添加Window到屏幕（除了系统Window）。
Application中可以直接弹出Dialog吗？
这个问题其实跟上述问题相关：
- 如果直接使用
Application的上下文是不能创建Window的，而Dialog的Window等级属于子Window，必须依附与其他的父Window，所以必须传入Activity这种有window的上下文。 - 那有没有其他办法可以在
Application中弹出dialog呢？有，改成系统级Window：
//检查权限
if (!Settings.canDrawOverlays(this)) {
val intent = Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION)
intent.data = Uri.parse("package:$packageName")
startActivityForResult(intent, 0)
}
dialog.window.setType(WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_DIALOG)
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>
- 另外还有一种办法，在Application类中，可以通过
registerActivityLifecycleCallbacks监听Activity生命周期，不过这种办法也是传入了Activity的context，只不过在Application类中完成这个工作。
关于事件分发，事件到底是先到DecorView还是先到Window的？
经过上述一系列问题，是不是对Window印象又深了点呢？最后再看一个问题，这个是wanandroid论坛上看到的，
这里的window可以理解为PhoneWindow，其实这道题就是问事件分发在Activity、DecorView、PhoneWindow中的顺序。
当屏幕被触摸，首先会通过硬件产生触摸事件传入内核，然后走到FrameWork层（具体流程感兴趣的可以看看参考链接），最后经过一系列事件处理到达ViewRootImpl的processPointerEvent方法，接下来就是我们要分析的内容了：
//ViewRootImpl.java
private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) {
final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent;
...
//mView分发Touch事件，mView就是DecorView
boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event);
...
}
//DecorView.java
public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {
if (event.isTouchEvent()) {
//分发Touch事件
return dispatchTouchEvent(event);
} else {
return dispatchGenericMotionEvent(event);
}
}
@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
//cb其实就是对应的Activity
final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0
? cb.dispatchTouchEvent(ev) : super.dispatchTouchEvent(ev);
}
//Activity.java
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
onUserInteraction();
}
if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
return true;
}
return onTouchEvent(ev);
}
//PhoneWindow.java
@Override
public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);
}
//DecorView.java
public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
return super.dispatchTouchEvent(event);
}
事件的分发流程就比较清楚了：
ViewRootImpl——>DecorView——>Activity——>PhoneWindow——>DecorView——>ViewGroup
（这其中就用到了getCallback参数，也就是之前addView中传入的callback，也就是Activity本身）
但是这个流程确实有些奇怪，为什么绕来绕去的呢，光DecorView就走了两遍。
参考链接中的说法我还是比较认同的，主要原因就是解耦。
ViewRootImpl并不知道有Activity这种东西存在，它只是持有了DecorView。所以先传给了DecorView，而DecorView知道有AC，所以传给了AC。Activity也不知道有DecorView，它只是持有PhoneWindow，所以这么一段调用链就形成了。
参考
《Android开发艺术探索》 《Android进阶解密》 https://mp.weixin.qq.com/s/wy9V4wXUoEFZ6ekzuLJySQ https://blog.csdn.net/weixin_43766753/article/details/108350589 https://wanandroid.com/wenda/show/12119