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Android应用程序窗口(Activity)与WindowManagerService服务的连接过程分析

        在前两文中,我们分析了Activity组件的窗口对象和视图对象的创建过程。Activity组件在其窗口对象和视图对象创建完成之后,就会请求与WindowManagerService建立一个连接,即请求WindowManagerService为其增加一个WindowState对象,用来描述它的窗口状态。在本文中,我们就详细分析Activity组件与WindowManagerService的连接过程。
 
        我们从两方面来看Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接。一方面是从Activity组件到WindowManagerService服务的连接,另一方面是从WindowManagerService服务到Activity组件的连接。从Activity组件到WindowManagerService服务的连接是以Activity组件所在的应用程序进程为单位来进行的。当一个应用程序进程在启动第一个Activity组件的时候,它便会打开一个到WindowManagerService服务的连接,这个连接以应用程序进程从WindowManagerService服务处获得一个实现了IWindowSession接口的Session代理对象来标志。从WindowManagerService服务到Activity组件的连接是以Activity组件为单位来进行的。在应用程序进程这一侧,每一个Activity组件都关联一个实现了IWindow接口的W对象,这个W对象在Activity组件的视图对象创建完成之后,就会通过前面所获得一个Session代理对象来传递给WindowManagerService服务,而WindowManagerService服务接收到这个W对象之后,就会在内部创建一个WindowState对象来描述与该W对象所关联的Activity组件的窗口状态,并且以后就通过这个W对象来控制对应的Activity组件的窗口状态。
 
         上述Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接模型如图1所示:
 
 
图1 Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接模型
 
        从图1还可以看出,每一个Activity组件在ActivityManagerService服务内部,都对应有一个ActivityRecord对象,这个ActivityRecord对象是Activity组件启动的过程中创建的,用来描述Activity组件的运行状态,这一点可以参考前面Android应用程序启动过程源代码分析一文。这样,每一个Activity组件在应用程序进程、WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务三者之间就分别一一地建立了连接。在本文中,我们主要关注Activity组件在应用程序进程和WindowManagerService服务之间以及在WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务之间的连接。
 
        接下来我们就通过Session类、W类和WindowState类的实现来简要描述Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接,如图2和图3所示:
 
 
图2 W类的实现
 
 
图3 Session类和WindowState类的实现
 
        W类实现了IWindow接口,它的类实例是一个Binder本地对象。从前面Android应用程序窗口(Activity)的视图对象(View)的创建过程分析一文可以知道,一个Activity组件在启动的过程中,会创建一个关联的ViewRoot对象,用来配合WindowManagerService服务来管理该Activity组件的窗口状态。在这个ViewRoot对象内部,有一个类型为W的成员变量mWindow,它是在ViewRoot对象的创建过程中创建的。
 
        ViewRoot类有一个静态成员变量sWindowSession,它指向了一个实现了IWindowSession接口的Session代理对象。当应用程序进程启动第一个Activity组件的时候,它就会请求WindowManagerService服务发送一个建立连接的Binder进程间通信请求。WindowManagerService服务接收到这个请求之后,就会在内部创建一个类型为Session的Binder本地对象,并且将这个Binder本地对象返回给应用程序进程,后者于是就会得到一个Session代理对象,并且保存在ViewRoot类的静态成员变量sWindowSession中。
 
        有了这个Session代理对象之后,应用程序进程就可以在启动Activity组件的时候,调用它的成员函数add来将与该Activity组件所关联的一个W对象传递给WindowManagerService服务,后者于是就会得到一个W代理对象,并且会以这个W代理对象来创建一个WindowState对象,即将这个W代理对象保存在新创建的WindowState对象的成员变量mClient中。这个WindowState对象的其余成员变量的描述可以参考前面Android应用程序窗口(Activity)实现框架简要介绍和学习计划一文的图7,这里不再详述。
 
        Session类的描述同样可以参考前面Android应用程序窗口(Activity)实现框架简要介绍和学习计划一文,这里我们主要描述一下它的作用。从图3可以看出,Session类实现了IWindowSession接口,因此,应用程序进程就可以通过保存在ViewRoot类的静态成员变量sWindowSession所描述的一个Session代理对象所实现的IWindowSession接口来与WindowManagerService服务通信,例如:
 
        1. 在Activity组件的启动过程中,调用这个IWindowSession接口的成员函数add可以将一个关联的W对象传递到WindowManagerService服务,以便WindowManagerService服务可以为该Activity组件创建一个WindowState对象。
 
        2. 在Activity组件的销毁过程中,调用这个这个IWindowSession接口的成员函数remove来请求WindowManagerService服务之前为该Activity组件所创建的一个WindowState对象,这一点可以参考前面Android应用程序键盘(Keyboard)消息处理机制分析一文的键盘消息接收通道注销过程分析。
 
        3. 在Activity组件的运行过程中,调用这个这个IWindowSession接口的成员函数relayout来请求WindowManagerService服务来对该Activity组件的UI进行布局,以便该Activity组件的UI可以正确地显示在屏幕中。
 
        我们再来看W类的作用。从图2可以看出,W类实现了IWindow接口,因此,WindowManagerService服务就可以通过它在内部所创建的WindowState对象的成员变量mClient来要求运行在应用程序进程这一侧的Activity组件来配合管理窗口的状态,例如:
 
        1. 当一个Activity组件的窗口的大小发生改变后,WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数resized来通知该Activity组件,它的大小发生改变了。
 
        2. 当一个Activity组件的窗口的可见性之后,WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数dispatchAppVisibility来通知该Activity组件,它的可见性发生改变了。
 
        3. 当一个Activity组件的窗口获得或者失去焦点之后,WindowManagerService服务就会调用这个IWindow接口的成员函数windowFoucusChanged来通知该Activity组件,它的焦点发生改变了。
 
        理解了Activity组件在应用程序进程和WindowManagerService服务之间的连接模型之后,接下来我们再通过简要分析Activity组件在WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务之间的连接。
 
        Activity组件在WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务之间的连接是通过一个AppWindowToken对象来描述的。AppWindowToken类的实现如图4所示:
 
 
图4 AppWindowToken类的实现
 
        每一个Activity组件在启动的时候,ActivityManagerService服务都会内部为该Activity组件创建一个ActivityRecord对象,并且会以这个ActivityRecord对象所实现的一个IApplicationToken接口为参数,请求WindowManagerService服务为该Activity组件创建一个AppWindowToken对象,即将这个IApplicationToken接口保存在新创建的AppWindowToken对象的成员变量appToken中。同时,这个ActivityRecord对象还会传递给它所描述的Activity组件所运行在应用程序进程,于是,应用程序进程就可以在启动完成该Activity组件之后,将这个ActivityRecord对象以及一个对应的W对象传递给WindowManagerService服务,后者接着就会做两件事情:
 
       1. 根据获得的ActivityRecord对象的IApplicationToken接口来找到与之对应的一个AppWindowToken对象;
 
       2. 根据获得的AppWindowToken对象以及前面传递过来的W代理对象来为正在启动的Activity组件创建一个WindowState对象,并且将该AppWindowToken对象保存在新创建的WindowState对象的成员变量mAppToken中。
 
       顺便提一下,AppWindowToken类是从WindowToken类继续下来的。WindowToken类也是用来标志一个窗口的,不过这个窗口类型除了是
补充:移动开发 , Android ,
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