如何应对Android面试官 -＞ WindowManagerService 启动流程分析

前言

本章主要从上面几个角度来讲解 WindowManagerService；

启动流程

WMS 的启动也是通过 SystemServer 的 run 调用的 startOtherService 方法中启动的；

private void startOtherServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {// 省略部分代码...wm = WindowManagerService.main(context, inputManager, !mFirstBoot, mOnlyCore,new PhoneWindowManager(), mActivityManagerService.mActivityTaskManager);ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm, /* allowIsolated= */ false,DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL | DUMP_FLAG_PROTO);
}

这里直接调用了 WindowManagerService 的静态 main 方法；

public static WindowManagerService main(final Context context, final InputManagerService im,final boolean showBootMsgs, final boolean onlyCore, WindowManagerPolicy policy,ActivityTaskManagerService atm, DisplayWindowSettingsProviderdisplayWindowSettingsProvider, Supplier<SurfaceControl.Transaction> transactionFactory,Supplier<Surface> surfaceFactory,Function<SurfaceSession, SurfaceControl.Builder> surfaceControlFactory) {DisplayThread.getHandler().runWithScissors(() ->sInstance = new WindowManagerService(context, im, showBootMsgs, onlyCore, policy,atm, displayWindowSettingsProvider, transactionFactory, surfaceFactory,surfaceControlFactory), 0);return sInstance;
}

这里要注意的是 WMS 的初始化在 DisplayThread 一个单独的线程中，并没有在 SystemServer 的主线程中；我们先来看下这个 DisplayhThread 是什么

public final class DisplayThread extends ServiceThread {}

public class ServiceThread extends HandlerThread {}

本质上就是一个 HandlerThread，HandlerThread 我们在前面的 Handler 中有涉及，这里主要是拿到 Handler 之后调用了其 runWithScissors 方法，我们来看下这个 runWithScissors 方法；

public final boolean runWithScissors(@NonNull Runnable r, long timeout) {if (r == null) {throw new IllegalArgumentException("runnable must not be null");}if (timeout < 0) {throw new IllegalArgumentException("timeout must be non-negative");}if (Looper.myLooper() == mLooper) {r.run();return true;}BlockingRunnable br = new BlockingRunnable(r);return br.postAndWait(this, timeout);
}

这里使用了一个 BlockingRunnable，也就是说这里进行了阻塞，在 handler.post 中，让这个被post的消息执行之后再继续往下执行；

DisplayThread.getHandler().runWithScissors(new Runnable() {@Overridepublic void run() {sInstance = new WindowManagerService(context, im, showBootMsgs, onlyCore, policy, atm, displayWindowSettingsProvider, transactionFactory, surfaceFactory, surfaceControlFactory)}
}, 0);
return sInstance;

也就是说要等 WindowManagerService 创建完成之后才能继续往下执行，才能 return sInstance；

我们接着来看下 new WindowManagerService 做了什么

private WindowManagerService(Context context, InputManagerService inputManager,boolean showBootMsgs, boolean onlyCore, WindowManagerPolicy policy,ActivityTaskManagerService atm, DisplayWindowSettingsProviderdisplayWindowSettingsProvider, Supplier<SurfaceControl.Transaction> transactionFactory,Supplier<Surface> surfaceFactory,Function<SurfaceSession, SurfaceControl.Builder> surfaceControlFactory) {// 创建动画管家mAnimator = new WindowAnimator(this);// 获取 ActivityManagerServicemActivityManager = ActivityManager.getService();
}

初始化了一些需要与 WMS 通信的服务；WMS 创建完成之后，会和 AMS 进行一个绑定；

wm = WindowManagerService.main(context, inputManager, !mFirstBoot, mOnlyCore,new PhoneWindowManager(), mActivityManagerService.mActivityTaskManager);
ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm, /* allowIsolated= */ false,DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL | DUMP_FLAG_PROTO);
// 进行绑定        
mActivityManagerService.setWindowManager(wm);

绑定之后，会调用 wms 的 ready 逻辑；

// 相关 ready
wm.onInitReady();
// 相关 ready
try {wm.displayReady();
} catch (Throwable e) {reportWtf("making display ready", e);
}// 相关 ready
try {wm.systemReady();
} catch (Throwable e) {reportWtf("making Window Manager Service ready", e);
}

总结一下，主要是下面两点：

WMS 的启动主要涉及3个线程：system_server、android.display、android.ui；其中WMS.H.handleMessage 运行在 android.display 线程中；
WMS 中3个关键步骤：创建 WMS 对象，初始化显示信息，处理 systemready 通知

窗口类型

应用窗口(Application Window)

包括所有应用程序自己创建的窗口，以及在应用起来之前系统负责显示的窗口，层级范围是1~99；

FIRST_APPLICATION_WINDOW=1；第一个应用窗口
TYPE_BASE_APPLICATION=1；所有程序窗口的base窗口，其他应用程序窗口都显示在它上面
TYPE_APPLICATION=2；所有Activity的窗口，只能配合Activity在当前APP使用
TYPE_APPLICATION_STARTING=3；目标应用窗口未启动之前的那个窗口
LAST_APPLICATION_WINDOW=99；最后一个应用窗口

子窗口

应用自定义的对话框，或者输入法窗口，子窗口必须依附于某个应用窗口（设置相同的token)，层级范围是1000~1999；

FIRST_SUB_WINDOW=1000；第一个子窗口
TYPE_APPLICATION_PANEL=FIRST_SUB_WINDOW；面板窗口，显示于宿主窗口的上层,只能配合Activity在当前APP使用
TYPE_APPLICATION_MEDIA=FIRST_SUB_WINDOW+1；媒体窗口（例如视频），显示于宿主窗口下层
TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL=FIRST_SUB_WINDOW+2；应用程序窗口的子面板，只能配合Activity在当前APP使用(PopupWindow默认就是这个Type)
TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG=FIRST_SUB_WINDOW+3；对话框窗口,只能配合Activity在当前APP使用
TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY=FIRST_SUB_WINDOW+4；TYPE_APPLICATION_MEDIA的重影窗口，显示TYPE_APPLICATION_MEDIA和应用窗口之间
LAST_SUB_WINDOW=1999；最后一个子窗口

系统窗口

系统设计，不依附于任何应用窗口，比如：状态栏(Status Bar)、导航栏(Navigation Bar)、壁纸(Wallpaper)、来电显示窗口(Phone)、锁屏窗口(KeyGuard)、信息提示窗口(Toast)、音量调整窗口、鼠标光标等等，层级范围是2000~2999；

FIRST_SYSTEM_WINDOW=2000；系统窗口，非应用程序创建
TYPE_STATUS_BAR；状态栏，只能有一个状态栏，位于屏幕顶端，其他窗口都位于它下方
TYPE_SEARCH_BAR；搜索栏，只能有一个搜索栏，位于屏幕上方
TYPE_PHONE；电话窗口，它用于电话交互（特别是呼入），置于所有应用程序之上，状态栏之下,属于悬浮窗(并且给一个Activity的话按下HOME键会出现看不到桌面上的图标异常情况)
TYPE_SYSTEM_ALERT；系统警告提示窗口，出现在应用程序窗口之上,属于悬浮窗, 但是会被禁止
TYPE_TOAST；信息窗口，用于显示Toast, 不属于悬浮窗, 但有悬浮窗的功能
TYPE_SYSTEM_OVERLAY；系统顶层窗口，显示在其他一切内容之上，此窗口不能获得输入焦点，否则影响锁屏
LAST_SYSTEM_WINDOW=2999；最后一个系统窗口

好了，今天的 WMS 就先讲解到这里吧