上一篇流程现已履行到 ViewRootImpl::setView办法了,也就意味着运用进程的逻辑到了结尾,剩下的将由 SystemService进程来处理。

回顾一下运用进程的相关调用链:

LaunchActivityItem::execute
    ActivityThread::handleLaunchActivity
        ActivityThread::performLaunchActivity
            Instrumentation::newActivity      --- 创立Activity
            Activity::attach                  --- 创立Window
                Window::init
                Window::setWindowManager
            Instrumentation::callActivityOnCreate  
                Activity::performCreate
                    Activity::onCreate 
ResumeActivityItem::execute
    ActivityThread::handleResumeActivity
        ActivityThread::performResumeActivity   
            Activity::performResume   
                Instrumentation::callActivityOnResume
                    Activity::onResume        
        WindowManagerImpl::addView           --- 创立ViewRootImpl
            WindowManagerGlobal::addView   
                ViewRootImpl::setView        --- 与WMS通信 addView

别的还留下了一个疑问:

分明是addWindo流程,可是到了WindowManagerImpl就变成了addView,传递的也是DecoreView,再到和WMS同信的时分,参数里连DecoreView都不剩了,这怎么能叫addWindow流程呢?

本篇将介绍WindowManagerService是怎么处理剩下逻辑的,文末也会回答这个问题。

1. SystemServer进程处理

【Android 13源码剖析】WMS-增加窗口(addWindow)流程-2-SystemService进程处理

上篇看过这张图,在 system_service 要做的最重要的便是WindowState创立和挂载,也是本篇需求剖析的流程。

1.1 WindowManagerService::addWindow办法概览

接上篇知道 Session::addToDisplayAsUser 办法最终调用的是WindowManagerService::addWindow,先看一下这个办法。

#  WindowManagerService
    public int addWindow(Session session, IWindow client, LayoutParams attrs, int viewVisibility,
            int displayId, int requestUserId, InsetsVisibilities requestedVisibilities,
            InputChannel outInputChannel, InsetsState outInsetsState,
            InsetsSourceControl[] outActiveControls) {
            ......
            // 权限检查
            int res = mPolicy.checkAddPermission(attrs.type, isRoundedCornerOverlay, attrs.packageName,
                    appOp);
            if (res != ADD_OKAY) {
                return res;
            }
            //  父窗口,运用Activity逻辑是没有父窗口的。
            WindowState parentWindow = null;
            ......
            synchronized (mGlobalLock) {
                    ......
                    // 窗口现已增加,直接return
                    if (mWindowMap.containsKey(client.asBinder())) {
                        ProtoLog.w(WM_ERROR, "Window %s is already added", client);
                        return WindowManagerGlobal.ADD_DUPLICATE_ADD;
                    }
                    ......
                    ActivityRecord activity = null;
                    // 1. 是否为hasParent
                    final boolean hasParent = parentWindow != null;
                    // 2. 处理token
                    WindowToken token = displayContent.getWindowToken(
                            hasParent ? parentWindow.mAttrs.token : attrs.token);
                    ......
                    if (token == null) {
                        ......
                        if (hasParent) {
                            // Use existing parent window token for child windows.
                            token = parentWindow.mToken;
                        } else if (mWindowContextListenerController.hasListener(windowContextToken)) {
                            // Respect the window context token if the user provided it.
                            final IBinder binder = attrs.token != null ? attrs.token : windowContextToken;
                            final Bundle options = mWindowContextListenerController
                                    .getOptions(windowContextToken);
                            token = new WindowToken.Builder(this, binder, type)
                                    .setDisplayContent(displayContent)
                                    .setOwnerCanManageAppTokens(session.mCanAddInternalSystemWindow)
                                    .setRoundedCornerOverlay(isRoundedCornerOverlay)
                                    .setFromClientToken(true)
                                    .setOptions(options)
                                    .build();
                        } else {
                            final IBinder binder = attrs.token != null ? attrs.token : client.asBinder();
                            token = new WindowToken.Builder(this, binder, type)
                                    .setDisplayContent(displayContent)
                                    .setOwnerCanManageAppTokens(session.mCanAddInternalSystemWindow)
                                    .setRoundedCornerOverlay(isRoundedCornerOverlay)
                                    .build();
                        }
                    } else if (rootType >= FIRST_APPLICATION_WINDOW
                        && rootType <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {
                    } else if......// 疏忽其他各种创立对 token的处理
                    // 3. 创立WindowState
                    final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,
                            appOp[0], attrs, viewVisibility, session.mUid, userId,
                            session.mCanAddInternalSystemWindow);
                    ......
                    final DisplayPolicy displayPolicy = displayContent.getDisplayPolicy();
                    // 4. 调整window的参数
                    displayPolicy.adjustWindowParamsLw(win, win.mAttrs);
                    attrs.flags = sanitizeFlagSlippery(attrs.flags, win.getName(), callingUid, callingPid);
                    attrs.inputFeatures = sanitizeSpyWindow(attrs.inputFeatures, win.getName(), callingUid,
                            callingPid);
                    win.setRequestedVisibilities(requestedVisibilities);
                    // 5. 验证Window是否能够增加,主要是验证权限
                    res = displayPolicy.validateAddingWindowLw(attrs, callingPid, callingUid);
                    if (res != ADD_OKAY) {
                        // 假如不满足则直接return
                        return res;
                    }   
                    final boolean openInputChannels = (outInputChannel != null
                            && (attrs.inputFeatures & INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0);
                    if  (openInputChannels) {
                        // 6.打开工作输入通道
                        win.openInputChannel(outInputChannel);
                    }
                    ......
                    // 7. 窗口增加进容器
                    win.attach();
                    mWindowMap.put(client.asBinder(), win);
                    win.initAppOpsState();
                    ......
                    win.mToken.addWindow(win);
                    displayPolicy.addWindowLw(win, attrs);
                    ......
                    // 8.1 处理窗口焦点切换
                    boolean focusChanged = false;
                    if (win.canReceiveKeys()) {
                        focusChanged = updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_WILL_ASSIGN_LAYERS,
                                false /*updateInputWindows*/);
                        if (focusChanged) {
                            imMayMove = false;
                        }
                    }
                    if (imMayMove) {
                        displayContent.computeImeTarget(true /* updateImeTarget */);
                    }
                    // 9. 分配层级
                    win.getParent().assignChildLayers();
                    // 8.2 更新inut焦点
                    if (focusChanged) {
                        displayContent.getInputMonitor().setInputFocusLw(displayContent.mCurrentFocus,
                                false /*updateInputWindows*/);
                    }
                    // 8.3 更新input窗口
                    displayContent.getInputMonitor().updateInputWindowsLw(false /*force*/);
                    // 窗口增加log
                    ProtoLog.v(WM_DEBUG_ADD_REMOVE, "addWindow: New client %s"
                            + ": window=%s Callers=%s", client.asBinder(), win, Debug.getCallers(5));
                    ......
                }
                Binder.restoreCallingIdentity(origId);
                return res;
        }

1.2 小结-addWindow主要处理了以下9个工作

    1. 假如是SubWindow判别当时是否有parentWindow (当时是Activity的逻辑,没有父窗口)
    1. 获取token —-DisplayContent.mTokenMap中获取
    • 2.1 获取失败则创立token
    • 2.2 获取成功将token转换为ActivitRecord
    • 2.3 对token做校验,该回来报错就回来
    1. 依据token等信息创立WindowState
    1. 调整window的参数 ——-DisplayPolicy::adjustWindowParamsLw
    1. 验证Window是否能够增加 —–res = displayPolicy.validateAddingWindowLw
    1. 打开input工作输入通道—–WIndowState::openInputChannel 这样Activity能接收到input工作
    1. 增加窗口进入容器
    • 7.1 通知WindowState现已增加 —–WindowState::attach
    • 7.2 将WindowState存入WMS的mWindowMap—-mWindowMap.put(client.asBinder(), win);
    • 7.3 将WindowState增加进WindowState.mToken调集,同一个类型的界面,进行排序 —- WindowToken::addWindow
    1. 3个当地都是对焦点窗口相关的处理
    1. 分配层级———- win.getParent().assignChildLayers();

当然这个办法实际上做的事肯定不止这些,仅仅依据我的个人理解整理出了比较重要的9个工作处理。

当时剖析的addWindow主流程,其间和当时盯梢相关的别离为2,3,7,下面详细剖析一下这3块,其间 3和7 别离对应 WindowState的创立与挂载,其他的后续有时间再独自剖析。

2. 主流程介绍

2.1 Token相关

这儿的Token指的其实是WindowToken,由于 【WindowContainer窗口树】介绍过,WindowState的父节点大部分情况是WindowToken,并且在上一篇看到dump发动应前后的窗口树差异,明确知道WindowStateWindowState是挂载到 ActivityRecord 下的, 而 ActivityRecord 是 WindowToken 的子类。

在剖析WindowState的创立和挂载前,需求先给它找到它的父节点 — WindowToken。这也是 WindowManagerService::addWindow办法中比较靠前履行的逻辑。

这一末节只关心 addWindow 办法中和WindowToken相关的代码

# WindowManagerService
    public int addWindow(Session session, IWindow client, LayoutParams attrs, int viewVisibility,
            int displayId, int requestUserId, InsetsVisibilities requestedVisibilities,
            InputChannel outInputChannel, InsetsState outInsetsState,
            InsetsSourceControl[] outActiveControls) {
                ......
                // 1. 界说父窗口
                WindowState parentWindow = null;
                ......
                    // 2. 界说ActivityRecord
                    ActivityRecord activity = null;
                    // 是否为hasParent(当时场景为false)
                    final boolean hasParent = parentWindow != null;
                    // 3. 获取token
                    WindowToken token = displayContent.getWindowToken(
                            hasParent ? parentWindow.mAttrs.token : attrs.token);
                    ......
                    if (token == null) {
                        ......
                        if (hasParent) {
                            // Use existing parent window token for child windows.
                            // 比方PopupWindow在这运用父窗口的token
                            token = parentWindow.mToken;
                        } else if (mWindowContextListenerController.hasListener(windowContextToken)) {
                            ......
                        } else {
                            // 4. WindowToken
                            final IBinder binder = attrs.token != null ? attrs.token : client.asBinder();
                            token = new WindowToken.Builder(this, binder, type)
                                    .setDisplayContent(displayContent)
                                    .setOwnerCanManageAppTokens(session.mCanAddInternalSystemWindow)
                                    .setRoundedCornerOverlay(isRoundedCornerOverlay)
                                    .build();
                        }
                    } else if (rootType >= FIRST_APPLICATION_WINDOW
                        && rootType <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {
                        // 转换成ActivityRecord
                        activity = token.asActivityRecord();
                        ......
                    } else if......// 疏忽其他各种创立对 token的处理
                    ......
            }

针对注释里的数字,再做更详细的解说:

    1. 首要界说了一个父窗口的变量 parentWindow ,当时是没有父窗口的,比方起了一个popupWindow, 那parentWindow的值便是对应的Window。
    1. 界说了 ActivityRecord,能够看到办法末尾假如 窗口类型是运用类型, 就会将token转换成ActivityRecord。 由于 ActivityRecord 是 WindowToken的子类,asActivityRecord这个办法是界说在窗口容器基类–WindowContainer下的,可是只要 ActivityRecord 重新了这个办法。
    1. 经过 DisplayContent::getWindowToken 办法来获取到token,

首要现已知道parentWindow是没有的,由于当时是Activity下的addWindow,只要子窗口才有parentWindow。那么token的赋值便是后边那句“attrs.token”,这个attrs依据传参调用知道是Window的参数,可是之前如同的剖析并没有看到对attrs.token的赋值。

可是上一篇 在剖析WindowManagerGlobal::addView办法的时分在adjustLayoutParamsForSubWindow 办法的注释上提过一下token,现在细心看一下这个办法。

# Window
    // 运用Token
    private IBinder mAppToken;
    void adjustLayoutParamsForSubWindow(WindowManager.LayoutParams wp) {
        ......
        if (wp.token == null) {
            wp.token = mContainer == null ? mAppToken : mContainer.mAppToken; // activity的window在这儿设置token
        }
        ......
    }

mContainer唯一赋值的当地在Window::setContainer办法,当时没调,所以wp.token最终的值是为 mAppToken,mAppToken的赋值在给Window设置WindowManager的时分赋值,也便是setWindowManager办法,这儿的token便是ActivityRecord的token。

能够再回到 上一篇2.1.1 末节看一下 setWindowManager 办法

    1. 假如第三步没有获取到token,就需求创立一个 WindowToken 对象进行赋值了, 由于假如没有一个WindowToken那当时办法后续的逻辑就没法履行了, WindowState就没有挂载的父节点了。

    那什么场景下会走到这呢? 现在一向运用窗口也便是Activity是在第三步就拿到了token的, 可是体系窗口,比方状态栏,是需求在这一步创立WindowToken的,并且是依据窗口类型创立的,由于创立出来的WindowToken是需求挂载到窗口树的,所以会依据WindowType来找到自己需求挂载的方位。具体的能够看 WindowContainer窗口层级-3-实例剖析下的体系窗口挂载。

2.1.1 WindowToken小结

在WMS模块中这个token非常重要,尽管上面流程现已介绍了token的由来,可是再重新理一遍。 首要我们知道在Activity发动流程的时分AMS会创立ActivityRecord,ActivityRecord的父类的WindowToken,ActivityRecord构成办法的时分就会创立一个匿名token,所以ActivityRecord内部是有一个token的,直接将ActivityRecord理解为token,也没什么问题。

然后在ActivityThread::performLaunchActivity办法调用Activity::attach办法时就将token传递了进去,在Activity::attach经过window::setWindowManager办法将token设置给了Window的成员变量mAppToken。 然后在调用Window::adjustLayoutParamsForSubWindow办法的时分,又将mAppToken设置给了Window的LayoutParams.token。

再回到WMS::addWindow办法中,获取到token后下面有一大堆代码,其实是对token ==null的处理,像体系window,或许子window就会履行,那么当时逻辑,是不需求履行的。

拿到WindowToken后,WindowState才能有挂载的父节点,addWindow办法后边才能够正常履行。

2.2 WindowState的创立

addWindow的流程是要将WindowState挂在到窗口树中,所以肯定是要创立一个WindowState的。

# WindowManagerService
    public int addWindow(Session session, IWindow client, LayoutParams attrs, int viewVisibility,
            int displayId, int requestUserId, InsetsVisibilities requestedVisibilities,
            InputChannel outInputChannel, InsetsState outInsetsState,
            InsetsSourceControl[] outActiveControls) {
            ......// WindowToken相关处理
            // 创立WindowState
            final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,
                    appOp[0], attrs, viewVisibility, session.mUid, userId,
                    session.mCanAddInternalSystemWindow);
            ......
        }

这儿留意几个参数,然后直接看WindowState的构造办法

# WindowState
    @NonNull WindowToken mToken;
    // The same object as mToken if this is an app window and null for non-app windows.
    // 与mToken相同的对象(假如这是运用程序窗口),而关于非运用程序窗口为null
    // 说人话便是运用窗口才有
    ActivityRecord mActivityRecord;
    WindowState(WindowManagerService service, Session s, IWindow c, WindowToken token,
            WindowState parentWindow, int appOp, WindowManager.LayoutParams a, int viewVisibility,
            int ownerId, int showUserId, boolean ownerCanAddInternalSystemWindow,
            PowerManagerWrapper powerManagerWrapper) {
            ......
            mToken = token;
            mActivityRecord = mToken.asActivityRecord();
            ......
            }

创立WindowState有2个重要的参数client,和token。这个client看姓名也知道代表着客户端,那便是APP进程了,依据之前的剖析知道便是ViewRootImpl的内部类W,然后其也持有着ViewRootImpl的软引证,另一个参数token上面刚刚剖析过。

WindowState 今后会经常看到,不过当时只要知道在 WindowManagerService::addWindow 会创立出一个WindowState对象即可。

2.3 WindowState的挂载

# WindowManagerService
    // ViewRootImpl和WindowState的map
    final HashMap<IBinder, WindowState> mWindowMap = new HashMap<>();
    public int addWindow(Session session, IWindow client, LayoutParams attrs, int viewVisibility,
            int displayId, int requestUserId, InsetsVisibilities requestedVisibilities,
            InputChannel outInputChannel, InsetsState outInsetsState,
            InsetsSourceControl[] outActiveControls) {
            ......
            // 窗口现已增加,直接return
            if (mWindowMap.containsKey(client.asBinder())) {
                // 打印log
                ProtoLog.w(WM_ERROR, "Window %s is already added", client);
                return WindowManagerGlobal.ADD_DUPLICATE_ADD;
            }
            ......// WindowToken相关处理
            ......// WindowState的创立
            // WindowState的挂载
            win.attach();
            // 1. 存进map
            mWindowMap.put(client.asBinder(), win);
            ......
            // 2. 挂载
            win.mToken.addWindow(win);
            ......
        }
    1. 在看挂载前先看一下 mWindowMap这个数据结构,key是一个IBinder,value是 WindowState,这边将新创立的WindowState作为value增加到了map中,前面说过client是运用端ViewRootImpl下的 “W”这个类,也便是说在WMS中运用端的这个ViewRootImpl和为其创立的WindowState现已被记录在mWindowMap中了。

在履行WMS::addWindow办法开端的时分就会尝试经过clent从mWindowMap获取值,假如获取到了阐明现已履行过addWindow,值进行return,不履行后边逻辑。

    1. 这儿是窗口的挂载,“win.mToken”这儿的mToken刚刚看到是创立WindowState的时分传递的token,也便是 ActivityRecord (WindowToken)。

也便是说调用的是ActivityRecord::addWindow办法进行挂载的

# ActivityRecord
    @Override
    void addWindow(WindowState w) {
        super.addWindow(w);
        ......
    }

直接调用其父类办法,ActivityRecord父类是WindowToken

# WindowToken
    void addWindow(final WindowState win) {
        ProtoLog.d(WM_DEBUG_FOCUS,
                "addWindow: win=%s Callers=%s", win, Debug.getCallers(5));
        if (win.isChildWindow()) {
            // Child windows are added to their parent windows.
            return;
        }
        // This token is created from WindowContext and the client requests to addView now, create a
        // surface for this token.
        // 真正增加进子容器
        if (!mChildren.contains(win)) {
            ProtoLog.v(WM_DEBUG_ADD_REMOVE, "Adding %s to %s", win, this);
            addChild(win, mWindowComparator);
            mWmService.mWindowsChanged = true;
            // TODO: Should we also be setting layout needed here and other places?
        }
    }

其实看到这个办法就完毕了,由于结合【WindowContainer窗口层级】和【Activity发动流程】的流程就知道现在WindowState现已被增加到层级树中了,挂在到对应的ActivityRecord下。

当然这儿需求留意WindowToken::addWindow最终也是调用父类WindowContainer::addChild将WindowState增加到自己的孩子中,这儿传递了一个mWindowComparator。

2.3.1 addWindow是次序 WindowToken下的mWindowComparator

# WindowToken下的mWindowComparator
    private final Comparator<WindowState> mWindowComparator =
            (WindowState newWindow, WindowState existingWindow) -> {
        ......
        return isFirstChildWindowGreaterThanSecond(newWindow, existingWindow) ? 1 : -1;
    };
    protected boolean isFirstChildWindowGreaterThanSecond(WindowState newWindow,
            WindowState existingWindow) {
        // 便是比较两个窗口的mBaseLayer
        return newWindow.mBaseLayer >= existingWindow.mBaseLayer;
    }

这儿的newWindow和existingWindow当然是一个当时需求增加进容器的WindowState和上一个存在的WindowState

    1. 对 WindowToken 的子窗口进行比较排序,1和-1表明相对次序
    1. 回来true,则是1,表明刺进在后边。 也便是newWindow的mBaseLayer大于原来的
    1. 回来false,则是-1,表明刺进在签名,也便是newWindow的mBaseLayer小于原来的

简略来说便是比较mBaseLayer来判别当时新增加的是放在哪个方位。 正常情况都是按顺增加,也便是后增加的在最上面。

3. 总结

addWindow流程在system_service进程这边主要便是在 WindowManagerService::addWindow 办法处理的,这个办法也是WMS的核心办法。 先是保证能获取到一个WindowToken,然后进行WindowState的创立和挂载。

最后来解说下之前在上一篇留下的疑问,由于在WMS中并没有Window,有的是WindowState,而WMS经过App层传来的token和client创立WindowState的能映射到对应的Activity和Window,以及ViewRootImpl。 所以addWindow流程在运用进程最后仅仅经过 ViewRootImpl::setView 办法中触发跨进程调用时,传递一个 “W”到system_service进程,WMS那儿并不联系运用这边的Window和View。 WMS那儿假如有什么工作,只要经过这个“W”就能够和运用进程进行通信了。

【Android 13源码剖析】WMS-增加窗口(addWindow)流程-1-运用进程处理

【Android 13源码剖析】WMS-增加窗口(addWindow)流程-2-SystemService进程处理