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带你了解Android窗口机制Window、PhoneWindow和DecorView之间的关系

Android开发编程 • • 经验教程

在Android框架中，每个应用界面，都有一个应用级的window。

常用的activity、dialog、Toast等都是通过通过创建window、PhoneWindow来实现，所以其实window我们一直都见到，只是不知道那就是window。

了解window的机制原理，可以更好地了解window，进而更好地了解android是怎么管理屏幕上的view。

这样，当我们需要使用dialog或者popupWindow的时候，可以懂得他背后究竟做了什么，才能够更好的运用dialog、popupWindow等。

一、window、phonewindow、DecorView 关系

先看图

图片

1、每一个 Activity 都持有一个 Window 对象，


public class Activity extends ContextThemeWrappe{
  private Window mWindow;
}

但是 Window 是一个抽象类，这里 Android 为 Window 提供了唯一的实现类 PhoneWindow。也就是说 Activity 中的 window 实例就是一个 PhoneWindow 对象。

2、但是 PhoneWindow 终究是 Window，它并不具备多少 View 相关的能力。不过 PhoneWindow 中持有一个 Android 中非常重要的一个 View 对象 Decor(装饰)View，它在 PhoneWindow 中的定义如下：


public class PhoneWindow extends Window{
  // This is the top-level view of the window, containing the   window decor.
  private DecorView mDecor; 
}

3、查看 DecorView 继承关系得知，DecorView 继承自 FrameLayout


public class DecorView extends FrameLayout {
}

现在的关系就很明确了，每一个 Activity 持有一个 PhoneWindow 的对象，而一个 PhoneWindow 对象持有一个 DecorView 的实例，所以 Activity 中 View 相关的操作其实大都是通过 DecorView 来完成。

二、WindowAndroid手机中所有的视图都是通过Window来呈现的，像常用的Activity，Dialog，PopupWindow，Toast，他们的视图都是附加在Window上的，所以可以这么说 ——Window是View的直接管理者。

源代码如下

图片

public abstract class Window {
   public abstract @NonNull View getDecorView();
    /**
     * Retrieve the current decor view, but only if it has already been created;
     * otherwise returns null.
     *
     * @return Returns the top-level window decor or null.
     * @see #getDecorView
     */
    public abstract View peekDecorView();
    public abstract Bundle saveHierarchyState();
    public abstract void restoreHierarchyState(Bundle savedInstanceState);
    protected abstract void onActive();
  @Nullable
    public <T extends View> T findViewById(@IdRes int id) {
        return getDecorView().findViewById(id);
    }
  /**
     * Convenience for
     * {@link #setContentView(View, android.view.ViewGroup.LayoutParams)}
     * to set the screen content from a layout resource.  The resource will be
     * inflated, adding all top-level views to the screen.
     *
     * @param layoutResID Resource ID to be inflated.
     * @see #setContentView(View, android.view.ViewGroup.LayoutParams)
     */
    public abstract void setContentView(@LayoutRes int layoutResID);
}

1、Window的type属性

window是有分类的，不同类别的显示高度范围不同。window也是一样按照高度范围进行分类，他也有一个变量Z-Order，决定了window的高度，Z-Order越大，window越靠近用户，也就显示越高，高度高的window会覆盖高度低的window。window一共可分为三类：

  • 应用程序窗口：应用程序窗口一般位于最底层，Z-Order在1-99
  • 子窗口：子窗口一般是显示在应用窗口之上，Z-Order在1000-1999
  • 系统级窗口：系统级窗口一般位于最顶层，不会被其他的window遮住，如Toast，Z-Order在2000-2999。如果要弹出自定义系统级窗口需要动态申请权限。

Window的flags参数


// 当 Window 可见时允许锁屏
public static final int FLAG_ALLOW_LOCK_WHILE_SCREEN_ON = 0x00000001;
// Window 后面的内容都变暗
public static final int FLAG_DIM_BEHIND = 0x00000002;
// Window 不能获得输入焦点，即不接受任何按键或按钮事件，例如该 Window 上 有 EditView，点击 EditView 是 不会弹出软键盘的
// Window 范围外的事件依旧为原窗口处理；例如点击该窗口外的view，依然会有响应。另外只要设置了此Flag，都将会启用FLAG_NOT_TOUCH_MODAL
public static final int FLAG_NOT_FOCUSABLE = 0x00000008;
// 设置了该 Flag,将 Window 之外的按键事件发送给后面的 Window 处理, 而自己只会处理 Window 区域内的触摸事件
// Window 之外的 view 也是可以响应 touch 事件。
public static final int FLAG_NOT_TOUCH_MODAL  = 0x00000020;
// 设置了该Flag，表示该 Window 将不会接受任何 touch 事件，例如点击该 Window 不会有响应，只会传给下面有聚焦的窗口。
public static final int FLAG_NOT_TOUCHABLE      = 0x00000010;
// 只要 Window 可见时屏幕就会一直亮着
public static final int FLAG_KEEP_SCREEN_ON     = 0x00000080;
// 允许 Window 占满整个屏幕
public static final int FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN   = 0x00000100;
// 允许 Window 超过屏幕之外
public static final int FLAG_LAYOUT_NO_LIMITS   = 0x00000200;
// 全屏显示，隐藏所有的 Window 装饰，比如在游戏、播放器中的全屏显示
public static final int FLAG_FULLSCREEN      = 0x00000400;
// 表示比FLAG_FULLSCREEN低一级，会显示状态栏
public static final int FLAG_FORCE_NOT_FULLSCREEN   = 0x00000800;
// 当用户的脸贴近屏幕时（比如打电话），不会去响应此事件
public static final int FLAG_IGNORE_CHEEK_PRESSES    = 0x00008000;
// 则当按键动作发生在 Window 之外时，将接收到一个MotionEvent.ACTION_OUTSIDE事件。
public static final int FLAG_WATCH_OUTSIDE_TOUCH = 0x00040000;
@Deprecated
// 窗口可以在锁屏的 Window 之上显示, 使用 Activity#setShowWhenLocked(boolean) 方法代替
public static final int FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED = 0x00080000;
// 表示负责绘制系统栏背景。如果设置，系统栏将以透明背景绘制，
// 此 Window 中的相应区域将填充 Window＃getStatusBarColor（）和 Window＃getNavigationBarColor（）中指定的颜色。
public static final int FLAG_DRAWS_SYSTEM_BAR_BACKGROUNDS = 0x80000000;
// 表示要求系统壁纸显示在该 Window 后面，Window 表面必须是半透明的，才能真正看到它背后的壁纸
public static final int FLAG_SHOW_WALLPAPER = 0x00100000;
window的solfInputMode属性
这一部分就是当软件盘弹起来的时候，window的处理逻辑，这在日常中也经常遇到，如：聊天的时候，点击输入框，当软键盘弹起来的时候输入框也会被顶上去。如果你不想被顶上去，也可以设置为被软键盘覆盖。
下面介绍一下常见的属性
// 没有指定状态，系统会选择一个合适的状态或者依赖于主题的配置
public static final int SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED = 1;
// 当用户进入该窗口时，隐藏软键盘
public static final int SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN = 2;
// 当窗口获取焦点时，隐藏软键盘
public static final int SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN = 3;
// 当用户进入窗口时，显示软键盘
public static final int SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE = 4;
// 当窗口获取焦点时，显示软键盘
public static final int SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE = 5;
// window会调整大小以适应软键盘窗口
public static final int SOFT_INPUT_MASK_ADJUST = 0xf0;
// 没有指定状态,系统会选择一个合适的状态或依赖于主题的设置
public static final int SOFT_INPUT_ADJUST_UNSPECIFIED = 0x00;
// 当软键盘弹出时，窗口会调整大小,例如点击一个EditView，整个layout都将平移可见且处于软件盘的上方
// 同样的该模式不能与SOFT_INPUT_ADJUST_PAN结合使用；
// 如果窗口的布局参数标志包含FLAG_FULLSCREEN，则将忽略这个值，窗口不会调整大小，但会保持全屏。
public static final int SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE = 0x10;
// 当软键盘弹出时，窗口不需要调整大小, 要确保输入焦点是可见的,
// 例如有两个EditView的输入框，一个为Ev1，一个为Ev2，当你点击Ev1想要输入数据时，当前的Ev1的输入框会移到软键盘上方
// 该模式不能与SOFT_INPUT_ADJUST_RESIZE结合使用
public static final int SOFT_INPUT_ADJUST_PAN = 0x20;
// 将不会调整大小，直接覆盖在window上
public static final int SOFT_INPUT_ADJUST_NOTHING = 0x30;

2、window的其他属性

  • x与y属性：指定window的位置
  • alpha：window的透明度
  • gravity：window在屏幕中的位置，使用的是Gravity类的常量
  • format：window的像素点格式，值定义在PixelFormat中

window属性赋值


WindowManager.LayoutParams windowParams = new WindowManager.LayoutParams();
windParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN;
TextView view = new TextView(this);
getWindowManager.addview(view,windowParams);
getWindow().flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN;
 <activity android:windowSoftInputMode="SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE" />

三、PhoneWindow

继承于Window类，是Window类的具体实现，即我们可以通过该类具体去绘制窗口。并且，该类内部包含了一个DecorView对象，该DectorView对象是所有应用窗口(Activity界面)的根View。

 简而言之，PhoneWindow类是把一个FrameLayout类即DecorView对象进行一定的包装，将它作为应用窗口的根View，并提供一组通用的窗口操作接口。它是Android中的最基本的窗口系统，每个Activity 均会创建一个PhoneWindow对象，是Activity和整个View系统交互的接口。

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public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
    private final static String TAG = "PhoneWindow";
  final PhoneWindowMenuCallback mContextMenuCallback = new PhoneWindowMenuCallback(this);
    final TypedValue mMinWidthMajor = new TypedValue();
    final TypedValue mMinWidthMinor = new TypedValue();
    TypedValue mFixedWidthMajor;
    TypedValue mFixedWidthMinor;
    TypedValue mFixedHeightMajor;
    TypedValue mFixedHeightMinor;
    // This is the top-level view of the window, containing the window decor.
    private DecorView mDecor;
    // When we reuse decor views, we need to recreate the content root. This happens when the decor
    // view is requested, so we need to force the recreating without introducing an infinite loop.
    private boolean mForceDecorInstall = false;
    // This is the view in which the window contents are placed. It is either
    // mDecor itself, or a child of mDecor where the contents go.
    ViewGroup mContentParent;
    // Whether the client has explicitly set the content view. If false and mContentParent is not
    // null, then the content parent was set due to window preservation.
    private boolean mContentParentExplicitlySet = false;
    Callback2 mTakeSurfaceCallback;
    InputQueue.Callback mTakeInputQueueCallback;
    boolean mIsFloating;
    private boolean mIsTranslucent;
    private LayoutInflater mLayoutInflater;
    private TextView mTitleView;
    DecorContentParent mDecorContentParent;
}

它是Android中的最基本的窗口系统，每个Activity 均会创建一个PhoneWindow对象，是Activity和整个View系统交互的接口。

四、DecorView

作为顶级View,DecorView一般情况下它内部会包含一个竖直方向的LinearLayout，上面的标题栏(titleBar)，下面是内容栏。

通常我们在Activity中通过setContentView所设置的布局文件就是被加载到id为android.R.id.content的内容栏里(FrameLayout)

图片

/** @hide */
public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
    private static final String TAG = "DecorView";
    private static final boolean DEBUG_MEASURE = false;
    private static final boolean SWEEP_OPEN_MENU = false;
    // The height of a window which has focus in DIP.
    private final static int DECOR_SHADOW_FOCUSED_HEIGHT_IN_DIP = 20;
    // The height of a window which has not in DIP.
    private final static int DECOR_SHADOW_UNFOCUSED_HEIGHT_IN_DIP = 5;
    private static final int SCRIM_LIGHT = 0xe6ffffff; // 90% white
  private Drawable mMenuBackground;
    private boolean mWatchingForMenu;
    private int mDownY;
    ActionMode mPrimaryActionMode;
    private ActionMode mFloatingActionMode;
    private ActionBarContextView mPrimaryActionModeView;
    private PopupWindow mPrimaryActionModePopup;
    private Runnable mShowPrimaryActionModePopup;
    private ViewTreeObserver.OnPreDrawListener mFloatingToolbarPreDrawListener;
    private View mFloatingActionModeOriginatingView;
    private FloatingToolbar mFloatingToolbar;
    private ObjectAnimator mFadeAnim;
    // View added at runtime to draw under the status bar area
    private View mStatusGuard;
}

DecorView它主要有以下功能总结：

  • 作为顶级View,DecorView一般情况下它内部会包含一个竖直方向的LinearLayout，上面的标题栏(titleBar)，下面是内容栏。通常我们在Activity中通过setContentView所设置的布局文件就是被加载到id为android.R.id.content的内容栏里(FrameLayout)；
  • Dispatch ViewRoot分发来的key、touch、trackball等外部事件；
  • DecorView有一个直接的子View，我们称之为SystemLayout,这个View是从系统的Layout.xml中解析出的，它包含当前UI的风格，如是否带title、是否带processbar等。可以称这些属性为Window decorations；
  • 作为PhoneWindow与ViewRoot之间的桥梁，ViewRoot通过DecorView设置窗口属性。//可以这样获取 View = getWindow().getDecorView();
  • DecorView只有一个子元素为LinearLayout。代表整个Window界面，包含通知栏，标题栏，内容显示栏三块区域。DecorView里面TitleView：标题，可以设置requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE)取消掉ContentView：是一个id为content的FrameLayout。我们平常在Activity使用的setContentView就是设置在这里，也就是在FrameLayout上；
  • 每一个Activity都包含一个Window对象(dialog，toast 等也是新添加的window对象)，而Window是一个抽象类，具体实现是PhoneWindow。在Activity中的setContentView实际上是调用PhoneWindow的setContentView方法。并且PhoneWindow中包含着成员变量DecorView。
图片

总结：

Window类相当于一幅画 ，PhoneWindow为一副山水画(具体概念，我们知道了是谁的、什么性质的画)，DecorView则为该山水画的具体内容。DecorView呈现在PhoneWindow上。

带你了解Android窗口机制Window、PhoneWindow和DecorView之间的关系

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