Android窗口机制

DecorView通过PhoneWindow与WindowManagerService通信原理图

每个Activity都有一个Window对象，这个对象是PhoneWindow类型的。
每个Window对象里面都维护着一个WindowManager对象。

Activity里面添加一个View是通过WindowManager的addView()方法实现的

相关关键类

WindowManagerService
高层级，系统窗口管理服务

Window
一个顶级窗口的外观和行为策略的一个抽象基类。

Window并不是真实存在的，它表示一种抽象的功能集合，View才是Android中的视图呈现形式，绘制到屏幕上的是View不是Window，但是View不能单独存在，它必需依附在Window这个抽象的概念上面，Android中需要依赖Window提供视图的有Activity，Dialog，Toast，PopupWindow，StatusBarWindow（系统状态栏），输入法窗口等，因此Activity，Dialog等都维护着一个Window对象。当我们调用Activity的setContentView()时，其实最终会调用Window的setContentView()，当我们调用Activity的findViewById()时，其实最终调用的是Window的findViewById()。
对 Window 的操作是通过 WindowManager 来完成的。

WindowManager
WindowManager是一个接口，里面常用的方法有：添加View，更新View和删除View，WindowManager继承自ViewManager，这三个方法定义在ViewManager中：

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

WindowManagerImpl
低层次，负责与系统窗口管理服务进行操作通信，与Context进行关联。
是WindowManager的实现类，大部分工作都通过WindowManagerGlobal来实现。
WindowManagerGlobal
低层次，负责与系统窗口管理服务进行操作通信，不与Context进行关联。

ViewRootImpl
ViewRootImpl是一个视图层次结构的顶部，它实现了View与WindowManager之间所需要的协议，作为WindowManagerGlobal中大部分的内部实现，也就说WindowManagerGlobal方法最后还是大部分调用了ViewRootImpl。
类似 ApplicationThread 负责跟AMS通信一样，ViewRootImpl 的一个重要职责就是跟 WMS 通信，它通过静态变量 swindowsession（IWindowSession实例，在WindowManagerGlobal中创建）与 WMS 进行通信。

源码分析

ActivityThread.handleResumeActivity()方法 ：

  @Override
    public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward, String reason) {
    ...//其他代码
          if (a.mVisibleFromClient) {
                if (!a.mWindowAdded) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    wm.addView(decor, l);
                } else {
                    // The activity will get a callback for this {@link LayoutParams} change
                    // earlier. However, at that time the decor will not be set (this is set
                    // in this method), so no action will be taken. This call ensures the
                    // callback occurs with the decor set.
                    a.onWindowAttributesChanged(l);
                }
            }
    ...//其他代码
 }

调用WindowManagerImpl.addView() ：

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

调用WindowManagerGlobal.addView()：

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        ...//其他代码
            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;
            }
        }
    }

调用ViewRootImpl.java的setView方法

    
    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        synchronized (this) {
         		...//其他代码
                // Schedule the first layout -before- adding to the window
                // manager, to make sure we do the relayout before receiving
                // any other events from the system.
                requestLayout(); //请求布局
                if ((mWindowAttributes.inputFeatures
                        & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
                    mInputChannel = new InputChannel();
                }
                mForceDecorViewVisibility = (mWindowAttributes.privateFlags
                        & PRIVATE_FLAG_FORCE_DECOR_VIEW_VISIBILITY) != 0;
                try {
                    mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
                    mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
                    collectViewAttributes();
                    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mWinFrame,
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mOutsets, mAttachInfo.mDisplayCutout, mInputChannel);
                } 
			    ...//其他代码
}

res = mWindowSession.addToDisplay() 调用了Session的addToDisplay()方法：

    @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) {
        return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId, outFrame,
                outContentInsets, outStableInsets, outOutsets, outDisplayCutout, outInputChannel);
    }

调用mService.addWindow()方法添加Window，这个mService其实就是WindowManagerService对象，也就是说布局最终是由 WindowManagerService 来添加的。
分析到这里可以看到，ViewRootImpl是通过 mWindowSession(来自WindowManagerGlobal的sWindowSession对象)和WindowManagerService通信的。

参考：
ViewManager、ViewRootImp、WindowManagerImpl、WindowSession等详细解析
Android窗口机制（一）——Window，PhoneWindow，DecorView理解
Window窗口机制（二）——Window，WindowManager理解
Window窗口机制（三）——WindowManager，ViewRootImpl，View理解
Android 窗口机制
Android窗口机制（四）ViewRootImpl与View和WindowManager
android WindowManagerService
Window, WindowManager和WindowManagerService之间的关系

android window(三)ViewRootImpl
ViewRootImpl的独白，我不是一个View(布局篇)

ViewRootImpl源码分析事件分发

面试进阶之窗口机制

https://www.androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/core/java/android/view/Window.java
Https://www.androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/core/java/android/view/WindowManagerImpl.java
https://www.androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/core/java/android/view/WindowManagerGlobal.java
https://www.androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java
http://androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/Session.java
https://www.androidos.net.cn/android/9.0.0_r8/xref/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java

作者：yzpyzp