本来是要讲 activity 的window创建过程，但首先得先了解一些 window 的知识，然后才来介绍会比较好点。

一 . Window 介绍

在我们日常开发中，Window 看似接触的不多，实际上，Android 中所有的视图都是通过 Window 来呈现的，不管是 Activity，Dialog、Taost 还是 PupopWindow ，它们的视图其实都是附加在 Window 上的。

Window 是一个抽象类，它的创建类是 PhoneWindow，它的具体实现类位于 WindowManagerService中；
每个 window 都对应一个 View 和一个 ViewRootImpl， window 和 view 是通过 ViewRootImpl来 来建立联系的，因此 window 并不是实际存在，它是以 view 的形式存在。

这点从 windowmanager 的定义也能看出来，它的三个接口方法，addView，updateView，removeView 都是针对 view 的，这说明 view 才是 window 的实体。

1.1. Window 和 WindowManager

上面说到，创建一个 window 可以通过 WindowManager 来实现，比如简单添加一个 TextView：

        TextView textView = new TextView(this);
        textView.setText("测试");
        WindowManager wm = (WindowManager) getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        WindowManager.LayoutParams params = new WindowManager.LayoutParams();
        params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL|
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE|
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
        params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ALERT;
        params.format = PixelFormat.TRANSLUCENT;
        params.width = 200;
        params.height = 200;
        params.gravity = Gravity.START|Gravity.TOP;
        wm.addView(textView,params);

上面将一个 textview 放到左上角的位置，并规定大小为 200x200；
其中，params 中，flags 和 type 比较重要。

1.1.1 flags

其中，flags 参数表示 window 的属性，它有很多属性，这里只简单介绍几个，其他请自行查看官方文档：

• FLAG_NOT_TOUCH_MODAL: 触摸事件在 window 的区域内，区域外的传递给底层的 window。
• FLAG_NOT_FOCUSABLE： 表示 window 不需要获取焦点，也不需要接受各种输入事件，次标记会同时启用 FLAG_NOT_TOUCH_MODAL ，最终事件会传递给下层的具有焦点的 window；这个要特别注意的，如果你需要点击事件，不要使用该标志。
• FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED：开启次模式可以让 Window 显示在锁屏的界面上

1.1.1 type

Type 表示 Window 的类型，window 分为3中类型，分别是

• 应用 window ： 比如 activity
• 子 window：子 window 不能单独存在，比如 dialog
• 系统 window ：需要申明权限才能创建的window，比如在service 中，弹出一个dialog，就需要配置 WindowManager.LayoutParams 的 type 为系统级别的；Toast 也是个系统级别的 window。

window 也是分层的，每个window都有一个 z-ordered，层级大的覆盖在层级小的window上面。其中：

• 应用 window：层级范围 1-99
• 子 window ：层级范围为 1000~1999
• 系统 window：基层范围是 2000~2999

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，系统的 window 的层级是最大的，一般我们可以使用 TYPE_SYSTEM_OVERLAY 或者 其他的，但是要记得加权限：

    <uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_OVERLAY_WINDOW" />

不然系统 window 会报错的。

二、Window 的内部实现

Window 是一个抽象的概念，每一个 Window 都对应一个 View 和 一个 ViewRootImpl，Window 和 View 是通过 ViewRootImpl 来建立联系的，因此 Window 并不存在，而是以 View 的形式存在的。

2.1 Window 的添加过程

在实际使用中，我们无法访问 window，只能通过 WindowManager，它是window 访问的入口。WindowManager 是一个接口， 它的具体实现类是 WindwoManagerImpl 类中，其中添加View addView()、更新View updateViewLayout()、删除View removeView() 的方法如下：

    @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);
    }

可以看到，windowmanagerlmpl 并没有直接实现 window 的三大操作，而是交给了 WindowManagerGlobal ：

private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

进入mGlobal 的 addview() 查看:

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        if (view == null) {
            throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
        }
        if (display == null) {
            throw new IllegalArgumentException("display must not be null");
        }
        if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
            throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
        }

        final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
        if (parentWindow != null) {
            parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
        }
	....

            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 things
            try {
                root.setView(view, wparams, panelParentView);
            } catch (RuntimeException e) {
                // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
                if (index >= 0) {
                    removeViewLocked(index, true);
                }
                throw e;
            }
        }
    }

可以看到，如果是 子window ，还需要调整一些参数布局：

     final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
        if (parentWindow != null) {
            parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
        }

接着最重要的一点是，创建 ViewRootImpl，并将 view 添加到列表中。

那么 mViews 、mRoots 是什么意思呢？在 WindowManagerGlobal 中，有几个比较重要的列表，如下：

    private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
    private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
    private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams =
            new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
    private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();

其中

• mViews 存储所有 window 所对应的 view
• mRoots 存储的是所有 window 所对应的 ViewRootImpl
• mParams 存储所有 window 对应的布局参数
• mDyingViews 则存储了哪些正在啊被删除的 View 对象。

我们都知道，View 的绘制过程是由 ViewRootImpl 来完成的，这里也不例外，在 setView() 中，会完成异步绘制的流程，setView 的代码比较多，它里面会对参数进行判断，并可以通过 requestLayout() 方法完成异步刷新请求：

    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

scheduleTraversals 才是 View 的绘制入口，会执行 mChoreographer.postCallback 绘制;
下一次的垂直信号过来的时候，执行 mTraversalRunnable ，它的实现类为 TraversalRunnable ，在 run 方法中执行 doTraversal()

#ViewRootImpl#pokeDrawLockIfNeeded
    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
         	... 
    }
#ViewRootImpl#TraversalRunnable 
    final class TraversalRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            doTraversal();
        }
    }
#ViewRootImpl#doTraversal
    void doTraversal() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;
            mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

            if (mProfile) {
                Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
            }

            performTraversals();

		....
    }

其中 performTraversals 函数比较多，这里列出它的主要工作好了，具体细节看源码：

1. 当第一次调用时，执行 dispatchAttachedToWindow -> view.onAttachedToWindow
2. 拿到 window 的参数，通过调用 relayoutWindow -> mWindowSession.relayout()，请求 WindowManaagerService 来计算窗口大小，内容区域大小等。
3. 调用 performMessure -> mView.measure() -> onMeasuse() 递归测量 View 的大小
4. performLayout -> mView.layout -> onLayout ， 递归执行布局
5. performDraw -> mView.draw -> onDraw ， 递归执行绘制

在 setView 执行完 requestLayout()之后，会调用以下代码：

try {
	   mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
	    mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
	    collectViewAttributes();
	    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
	            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mTmpFrame,
	            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
	            mAttachInfo.mOutsets, mAttachInfo.mDisplayCutout, mInputChannel,
	            mTempInsets);
	    setFrame(mTmpFrame);
	} catch (RemoteException e) {
	    mAdded = false;
	    mView = null;
	    mAttachInfo.mRootView = null;
	    mInputChannel = null;
	    mFallbackEventHandler.setView(null);
	    unscheduleTraversals();
	    setAccessibilityFocus(null, null);
	    throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
	} finally {
	    if (restore) {
	        attrs.restore();
	    }
}

可以可以看到，window 的最后显示，是通过 mWindowSession.addToDisplay() 去实现的，而 mWindowSession 的实现类为 Session ，是典型的Binder机制：

    @Override
    public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
            int viewVisibility, int displayId, Rect outFrame, Rect outContentInsets,
            Rect outStableInsets, Rect outOutsets,
            DisplayCutout.ParcelableWrapper outDisplayCutout, InputChannel outInputChannel,
            InsetsState outInsetsState) {
        return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId, outFrame,
                outContentInsets, outStableInsets, outOutsets, outDisplayCutout, outInputChannel,
                outInsetsState);
    }

mService 为 WindowmanagerService，它会调用 addWindow 方法实现 window 的添加。

所以，window 的最终实现，还是在 WindwoManagerService；通过上面的源码观察，我们也可以发现，Window 和 View 的关联是通过 ViewRootImpl 去实现的，而 WindwoManagerService 并不关心具体的 UI 内容，而是关心 Window 的层级，大小等信息。

2.2 Window 的删除

window 的删除与添加类似，也是通过 WindowManagerGlobal 来实现的，来看看 removeView方法：

    @UnsupportedAppUsage
    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);
        }
    }

当 view 不为null，则通过 findViewLocked() 找到下标，然后通过 mRoots 找到当前的 view，并通过 removeViewLocked() 方来实现删除：

    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);
            }
        }
    }

它主要做以下几个动作：

1. 如果能找到view，关闭软键盘
2. 通过 root.die(immediate) 来进行同步删除，或者异步删除，这个后面一起分析
3. 通过 mDyingViews 添加要移除的view

上面说到 root.die(immediate) 删除是同步还是异步的，它的 die() 方法如下：

    boolean die(boolean immediate) {
        // Make sure we do execute immediately if we are in the middle of a traversal or the damage
        // done by dispatchDetachedFromWindow will cause havoc on return.
        if (immediate && !mIsInTraversal) {
            doDie();
            return false;
        }

        if (!mIsDrawing) {
            destroyHardwareRenderer();
        } else {
            Log.e(mTag, "Attempting to destroy the window while drawing!\n" +
                    "  window=" + this + ", title=" + mWindowAttributes.getTitle());
        }
        mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE);
        return true;
    }

可以看到，如果是同步的，直接通过 doDie() 方法去删除，如果是异步的，则通过 mHandler.sendEmptyMessage(MSG_DIE); 发送一个消息，在handleMessage 也是执行 doDIe() 方法；

doDie() 的实现是怎么样的呢？如下：

    void doDie() {
        checkThread();
        if (LOCAL_LOGV) Log.v(mTag, "DIE in " + this + " of " + mSurface);
        synchronized (this) {
            if (mRemoved) {
                return;
            }
            mRemoved = true;
            if (mAdded) {
                dispatchDetachedFromWindow();
            }

            if (mAdded && !mFirst) {
                destroyHardwareRenderer();

                if (mView != null) {
                    int viewVisibility = mView.getVisibility();
                    boolean viewVisibilityChanged = mViewVisibility != viewVisibility;
                    if (mWindowAttributesChanged || viewVisibilityChanged) {
                        // If layout params have been changed, first give them
                        // to the window manager to make sure it has the correct
                        // animation info.
                        try {
                            if ((relayoutWindow(mWindowAttributes, viewVisibility, false)
                                    & WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_FIRST_TIME) != 0) {
                                mWindowSession.finishDrawing(mWindow);
                            }
                        } catch (RemoteException e) {
                        }
                    }

                    destroySurface();
                }
            }

            mAdded = false;
        }
        WindowManagerGlobal.getInstance().doRemoveView(this);
    }

如果有被添加，调用dispatchDetachedFromWindow() ，它是实现 view 删除的主要功能：

1. mView.dispatchDetachedFromWindow(),从而回调 View 的 onDetachedFromWindow() 方法；
2. 删除硬件渲染、清除回调，销毁 surface
3. 通过 mWindowSession.remove(mWindow)，从 WindowManagerService 删除 window。

然后通过 WindowManagerGlobal.getInstance().doRemoveView(this) 从 mRoots 等删除这个 view 的索引：

    void doRemoveView(ViewRootImpl root) {
        synchronized (mLock) {
            final int index = mRoots.indexOf(root);
            if (index >= 0) {
                mRoots.remove(index);
                mParams.remove(index);
                final View view = mViews.remove(index);
                mDyingViews.remove(view);
            }
        }
        if (ThreadedRenderer.sTrimForeground && ThreadedRenderer.isAvailable()) {
            doTrimForeground();
        }
    }

2.3 Window 的更新

Window 的更新也是通过 WindowmanagerGlobal ，来看看updateViewLayout():

    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
        if (view == null) {
            throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
        }
        if (!(params instanceof WindowManager.LayoutParams)) {
            throw new IllegalArgumentException("Params must be WindowManager.LayoutParams");
        }

        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);
        }
    }

首先，会通过 view.setLayoutParams(wparams); 更新 view 的 params ，接着会通过 root.setLayoutParams(wparams, false) 方法，ViewRootImpl 会通过 scheduleTraversals() 重新对 view 进行 测量，布局，绘制的工作。

这样，我们就学习完 window 与 View，ViewRootImpl 等关系了。

参考Android艺术开发探索