Android應(yīng)用程序窗口(Activity)窗口對象(Window)創(chuàng)建指南
在前文中,我們分析了Android應(yīng)用程序窗口的運行上下文環(huán)境的創(chuàng)建過程。由此可知,每一個Activity組件都有一個關(guān)聯(lián)的ContextImpl對象,同時,它還關(guān)聯(lián)有一個Window對象,用來描述一個具體的應(yīng)用程序窗口。由此又可知,Activity只不過是一個高度抽象的UI組件,它的具體UI實現(xiàn)其實是由其它的一系列對象來實現(xiàn)的。在本文中,我們就將詳細(xì)分析Android應(yīng)用程序窗口對象的創(chuàng)建過程。
從前面Android應(yīng)用程序窗口(Activity)實現(xiàn)框架簡要介紹和學(xué)習(xí)計劃一文可以知道,在PHONE平臺上,與Activity組件所關(guān)聯(lián)的窗口對象的實際類型為PhoneWindow,后者是從Window類繼承下來的。Activity、Window和PhonwWindow三個類的關(guān)系可以參考Android應(yīng)用程序窗口(Activity)實現(xiàn)框架簡要介紹和學(xué)習(xí)計劃一文中的圖3和圖5。為了方便接下來描述類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口的創(chuàng)建過程,我們將這兩個圖拿過來,如以下的圖1和圖2所示:
圖1 Activity和Window的類關(guān)系圖
圖2 Window和PhoneWindow的類關(guān)系圖
上述兩個圖中所涉及到的類的描述可以參考Android應(yīng)用程序窗口(Activity)實現(xiàn)框架簡要介紹和學(xué)習(xí)計劃一文,本文主要從Android應(yīng)用程序窗口的創(chuàng)建過程來理解Activity、Window和PhonwWindow三個類的關(guān)系。
從Android應(yīng)用程序窗口(Activity)的運行上下文環(huán)境(Context)的創(chuàng)建過程分析一文又可以知道,與Activity組件所關(guān)聯(lián)的一個PhoneWindow對象是從Activity類的成員函數(shù)attach中創(chuàng)建的,如圖3所示:
圖3 Android應(yīng)用程序窗口的創(chuàng)建過程
這個過程可以分為9個步驟,接下來我們就詳細(xì)分析每一個步驟。
Step 1. Activity.attach
public class Activity extends ContextThemeWrapper
implements LayoutInflater.Factory,
Window.Callback, KeyEvent.Callback,
OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks {
......
private Window mWindow;
......
final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
CharSequence title, Activity parent, String id,
Object lastNonConfigurationInstance,
HashMap<String,Object> lastNonConfigurationChildInstances,
Configuration config) {
......
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);
mWindow.setCallback(this);
if (info.softInputMode != WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED) {
mWindow.setSoftInputMode(info.softInputMode);
}
......
mWindow.setWindowManager(null, mToken, mComponent.flattenToString());
......
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java中。
在前面Android應(yīng)用程序窗口(Activity)的運行上下文環(huán)境(Context)的創(chuàng)建過程分析一文中,我們已經(jīng)分析過這個函數(shù)的實現(xiàn)了,這里我們只關(guān)注與應(yīng)用程序窗口創(chuàng)建相關(guān)的代碼。
函數(shù)首先調(diào)用PolicyManager類的靜態(tài)成員函數(shù)makeNewWindow來創(chuàng)建一個類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口,并且保存在Activity類的成員變量mWindow中。有了這個類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口,函數(shù)接下來還會調(diào)用它的成員函數(shù)setCallback、setSoftInputMode和setWindowManager來設(shè)置窗口回調(diào)接口、軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示模式和本地窗口管理器。
PhoneWindow類的成員函數(shù)setCallback、setSoftInputMode和setWindowManager都是從父類Window繼承下來的,因此,接下來我們就繼續(xù)分析PolicyManager類的靜態(tài)成員函數(shù)makeNewWindow,以及Window類的成員函數(shù)setCallback、setSoftInputMode和setWindowManager的實現(xiàn)。
Step 2. PolicyManager.makeNewWindow
public final class PolicyManager {
private static final String POLICY_IMPL_CLASS_NAME =
"com.android.internal.policy.impl.Policy";
private static final IPolicy sPolicy;
static {
// Pull in the actual implementation of the policy at run-time
try {
Class policyClass = Class.forName(POLICY_IMPL_CLASS_NAME);
sPolicy = (IPolicy)policyClass.newInstance();
} catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new RuntimeException(
POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be loaded", ex);
} catch (InstantiationException ex) {
throw new RuntimeException(
POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
} catch (IllegalAccessException ex) {
throw new RuntimeException(
POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
}
}
......
// The static methods to spawn new policy-specific objects
public static Window makeNewWindow(Context context) {
return sPolicy.makeNewWindow(context);
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/com/android/internal/policy/PolicyManager.java中。
PolicyManager是一個窗口管理策略類,它在第一次被使用的時候,就會創(chuàng)建一個Policy類實例,并且保存在靜態(tài)成員變量sPolicy中,以后PolicyManager類的窗口管理策略就是通過這個Policy類實例來實現(xiàn)的,例如,PolicyManager類的靜態(tài)成員函數(shù)makeNewWindow就是通過調(diào)用這個Policy類實例的成員函數(shù)makeNewWindow來創(chuàng)建一個具體的應(yīng)用程序窗口的。
接下來,我們就繼續(xù)分析Policy類的成員函數(shù)makeNewWindow的實現(xiàn)。
Step 3. Policy.makeNewWindow
public class Policy implements IPolicy {
......
public PhoneWindow makeNewWindow(Context context) {
return new PhoneWindow(context);
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/policy/src/com/android/internal/policy/impl/Policy.java中。
Policy類的成員函數(shù)makeNewWindow的實現(xiàn)很簡單,它只是創(chuàng)建了一個PhoneWindow對象,然后返回給調(diào)用者。
接下來,我們就繼續(xù)分析PhoneWindow類的構(gòu)造函數(shù)的實現(xiàn),以便可以了解一個類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口的創(chuàng)建過程。
Step 4. new PhoneWindow
public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
......
// This is the top-level view of the window, containing the window decor.
private DecorView mDecor;
// 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.
private ViewGroup mContentParent;
......
private LayoutInflater mLayoutInflater;
......
public PhoneWindow(Context context) {
super(context);
mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context);
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/policy/src/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindow.java中。
PhoneWindow類的構(gòu)造函數(shù)很簡單,它首先調(diào)用父類Window的構(gòu)造函數(shù)來執(zhí)行一些初始化操作,接著再調(diào)用LayoutInflater的靜態(tài)成員函數(shù)from創(chuàng)建一個LayoutInflater實例,并且保存在成員變量mLayoutInflater中。這樣,PhoneWindow類以后就可以通過成員變量mLayoutInflater來創(chuàng)建應(yīng)用程序窗口的視圖,這個視圖使用類型為DecorView的成員變量mDecor來描述。PhoneWindow類還有另外一個類型為ViewGroup的成員變量mContentParent,用來描述一個視圖容器,這個容器存放的就是成員變量mDecor所描述的視圖的內(nèi)容,不過這個容器也有可能指向的是mDecor本身。在后面的文章中,我們再詳細(xì)分析類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口的視圖的創(chuàng)建過程。
Window的構(gòu)造函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/Window.java中,它的實現(xiàn)很簡單,只是初始化了其成員變量mContext,如下所示:
public abstract class Window {
......
private final Context mContext;
......
public Window(Context context) {
mContext = context;
}
......
}
從前面的調(diào)用過程可以知道,參數(shù)context描述的是正在啟動的Activity組件,將它保存在Window類的成員變量mContext之后,Window類就可以通過它來訪問與Activity組件相關(guān)的資源了。
這一步執(zhí)行完成之后,回到前面的Step 1中,即Activity類的成員函數(shù)attach中,接下來就會繼續(xù)調(diào)用前面所創(chuàng)建的PhoneWindow對象從父類Window繼承下來的成員函數(shù)setCallback來設(shè)置窗口回調(diào)接口,因此,接下來我們就繼續(xù)分析Window類的成員函數(shù)setCallback的實現(xiàn)。
Step 5. Window.setCallback
......
private Callback mCallback;
......
/**
* Set the Callback interface for this window, used to intercept key
* events and other dynamic operations in the window.
*
* @param callback The desired Callback interface.
*/
public void setCallback(Callback callback) {
mCallback = callback;
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/Window.java中。
正在啟動的Activity組件會將它所實現(xiàn)的一個Callback接口設(shè)置到與它所關(guān)聯(lián)的一個PhoneWindow對象的父類Window的成員變量mCallback中去,這樣當(dāng)這個PhoneWindow對象接收到系統(tǒng)給它分發(fā)的IO輸入事件,例如,鍵盤和觸摸屏事件,轉(zhuǎn)發(fā)給與它所關(guān)聯(lián)的Activity組件處理,這一點可以參考前面Android應(yīng)用程序鍵盤(Keyboard)消息處理機制分析一文。
這一步執(zhí)行完成之后,回到前面的Step 1中,即Activity類的成員函數(shù)attach中,接下來就會繼續(xù)調(diào)用前面所創(chuàng)建的PhoneWindow對象從父類Window繼承下來的成員函數(shù)setSoftInputMode來設(shè)置應(yīng)用程序窗口的軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示模式,因此,接下來我們就繼續(xù)分析Window類的成員函數(shù)setSoftInputMode的實現(xiàn)。
Step 6. Window.setSoftInputMode
public abstract class Window {
......
private boolean mHasSoftInputMode = false;
......
public void setSoftInputMode(int mode) {
final WindowManager.LayoutParams attrs = getAttributes();
if (mode != WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED) {
attrs.softInputMode = mode;
mHasSoftInputMode = true;
} else {
mHasSoftInputMode = false;
}
if (mCallback != null) {
mCallback.onWindowAttributesChanged(attrs);
}
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/Window.java中。
參數(shù)mode有SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED、SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED、SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN、SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN、SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE和SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE一共六個取值,用來描述窗口的軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示模式,它們的含義如下所示:
1. SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED:沒有指定軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示狀態(tài)。
2. SOFT_INPUT_STATE_UNCHANGED:不要改變軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示狀態(tài)。
3. SOFT_INPUT_STATE_HIDDEN:在合適的時候隱藏軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域,例如,當(dāng)用戶導(dǎo)航到當(dāng)前窗口時。
4. SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_HIDDEN:當(dāng)窗口獲得焦點時,總是隱藏軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域。
5. SOFT_INPUT_STATE_VISIBLE:在合適的時候顯示軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域,例如,當(dāng)用戶導(dǎo)航到當(dāng)前窗口時。
6. SOFT_INPUT_STATE_ALWAYS_VISIBLE:當(dāng)窗口獲得焦點時,總是顯示軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域。
當(dāng)參數(shù)mode的值不等于SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED時,就表示當(dāng)前窗口被指定軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示模式,這時候Window類的成員函數(shù)setSoftInputMode就會將成員變量mHasSoftInputMode的值設(shè)置為true,并且將這個顯示模式保存在用來描述窗口布局屬性的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量softInputMode中,否則的話,就會將成員變量mHasSoftInputMode的值設(shè)置為false。
設(shè)置完成窗口的軟鍵盤輸入?yún)^(qū)域的顯示模式之后,如果Window類的成員變量mCallback指向了一個窗口回調(diào)接口,那么Window類的成員函數(shù)setSoftInputMode還會調(diào)用它的成員函數(shù)onWindowAttributesChanged來通知與窗口所關(guān)聯(lián)的Activity組件,它的窗口布局屬性發(fā)生了變化。
這一步執(zhí)行完成之后,回到前面的Step 1中,即Activity類的成員函數(shù)attach中,接下來就會繼續(xù)調(diào)用前面所創(chuàng)建的PhoneWindow對象從父類Window繼承下來的成員函數(shù)setWindowManager來設(shè)置應(yīng)用程序窗口的本地窗口管理器,因此,接下來我們就繼續(xù)分析Window類的成員函數(shù)setWindowManager的實現(xiàn)。
Step 7. Window.setWindowManager
public abstract class Window {
......
private WindowManager mWindowManager;
private IBinder mAppToken;
private String mAppName;
......
public void setWindowManager(WindowManager wm,
IBinder appToken, String appName) {
mAppToken = appToken;
mAppName = appName;
if (wm == null) {
wm = WindowManagerImpl.getDefault();
}
mWindowManager = new LocalWindowManager(wm);
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/Window.java中。
參數(shù)appToken用來描述當(dāng)前正在處理的窗口是與哪一個Activity組件關(guān)聯(lián)的,它是一個Binder代理對象,引用了在ActivityManagerService這一側(cè)所創(chuàng)建的一個類型為ActivityRecord的Binder本地對象。從前面Android應(yīng)用程序的Activity啟動過程簡要介紹和學(xué)習(xí)計劃一系列文章可以知道,每一個啟動起來了的Activity組件在ActivityManagerService這一側(cè),都有一個對應(yīng)的ActivityRecord對象,用來描述該Activity組件的運行狀態(tài)。這個Binder代理對象會被保存在Window類的成員變量mAppToken中,這樣當(dāng)前正在處理的窗口就可以知道與它所關(guān)聯(lián)的Activity組件是什么。
參數(shù)appName用來描述當(dāng)前正在處理的窗口所關(guān)聯(lián)的Activity組件的名稱,這個名稱會被保存在Window類的成員變量mAppName中。
參數(shù)wm用來描述一個窗口管理器。從前面的調(diào)用過程可以知道, 這里傳進來的參數(shù)wm的值等于null,因此,函數(shù)首先會調(diào)用WindowManagerImpl類的靜態(tài)成員函數(shù)getDefault來獲得一個默認(rèn)的窗口管理器。有了這個窗口管理器之后,函數(shù)接著再使用它來創(chuàng)建一個本地窗口管理器,即一個LocalWindowManager對象,用來維護當(dāng)前正在處理的應(yīng)用程序窗口。
接下來,我們首先分析WindowManagerImpl類的靜態(tài)成員函數(shù)getDefault的實現(xiàn),接著再分析本地窗口管理器的創(chuàng)建過程,即LocalWindowManager類的構(gòu)造函數(shù)的實現(xiàn)。
Step 8. WindowManagerImpl.getDefault
public class WindowManagerImpl implements WindowManager {
......
public static WindowManagerImpl getDefault()
{
return mWindowManager;
}
......
private static WindowManagerImpl mWindowManager = new WindowManagerImpl();
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/WindowManagerImpl.java中。
WindowManagerImpl類的靜態(tài)成員函數(shù)getDefault的實現(xiàn)很簡單,它只是將靜態(tài)成員變量mWindowManager所指向的一個WindowManagerImpl對象返回給調(diào)用者,這個WindowManagerImpl對象實現(xiàn)了WindowManager接口,因此,它就可以用來管理應(yīng)用程序窗口。
這一步執(zhí)行完成之后,回到前面的Step 7中,即Window類的成員函數(shù)setWindowManager中,接下來就會使用前面所獲得一個WindowManagerImpl對象來創(chuàng)建一個本地窗口管理器,即一個LocalWindowManager對象。
Step 9. new LocalWindowManager
public abstract class Window {
......
private final Context mContext;
......
private class LocalWindowManager implements WindowManager {
LocalWindowManager(WindowManager wm) {
mWindowManager = wm;
mDefaultDisplay = mContext.getResources().getDefaultDisplay(
mWindowManager.getDefaultDisplay());
}
......
private final WindowManager mWindowManager;
private final Display mDefaultDisplay;
}
......
}
這個函數(shù)定義在文件frameworks/base/core/java/android/view/Window.java中。
LocalWindowManager類的構(gòu)造函數(shù)首先將參數(shù)wm所描述的一個WindowManagerImpl對象保存它的成員變量mWindowManager中,這樣以后就將窗口管理工作交給它來處理。
LocalWindowManager類的構(gòu)造函數(shù)接著又通過成員變量mWindowManager所描述的一個WindowManagerImpl對象的成員函數(shù)getDefaultDisplay來獲得一個Display對象,用來描述系統(tǒng)屏幕屬性。
由于前面所獲得的Display對象描述的是全局的屏幕屬性,而當(dāng)前正在處理的窗口可能配置了一些可自定義的屏幕屬性,因此,LocalWindowManager類的構(gòu)造函數(shù)需要進一步地調(diào)整前面所獲得的Display對象所描述的屏幕屬性,以便可以適合當(dāng)前正在處理的窗口使用。LocalWindowManager類的構(gòu)造函數(shù)首先通過外部類Window的成員變量mContext的成員函數(shù)getResources來獲得一個Resources對象,接著再調(diào)用這個Resources對象的成員函數(shù)getDefaultDisplay來調(diào)整前面所獲得的Display對象所描述的屏幕屬性。最終調(diào)整完成的Display對象就保存在LocalWindowManager類的成員變量mDefaultDisplay中。
從前面的Step 4可以知道,類Window的成員變量mContext描述的是與當(dāng)前窗口所關(guān)聯(lián)的一個Activity組件。Activity類的成員函數(shù)getResources是從父類ContextWrapper繼續(xù)下來的,它實現(xiàn)在文件frameworks/base/core/java/android/content/ContextWrapper.java中,如下所示:
public class ContextWrapper extends Context {
Context mBase;
......
@Override
public Resources getResources()
{
return mBase.getResources();
}
......
}
從前面Android應(yīng)用程序窗口(Activity)的運行上下文環(huán)境(Context)的創(chuàng)建過程分析一文可以知道,ContextWrapper類的成員變量mBase指向的是一個ContextImpl對象,用來描述一個Activity組件的運行上下文環(huán)境。通過調(diào)用這個ContextImpl對象的成員函數(shù)getResources,就可以獲得與一個Resources對象,而通過這個Resources對象,就可以訪問一個Activity組件的資源信息,從而可以獲得它所配置的屏幕屬性。
至此,我們就分析完成一個Activity組件所關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序窗口對象的創(chuàng)建過程了。從分析的過程可以知道:
1. 一個Activity組件所關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序窗口對象的類型為PhoneWindow。
2. 這個類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口是通過一個類型為LocalWindowManager的本地窗口管理器來維護的。
3. 這個類型為LocalWindowManager的本地窗口管理器又是通過一個類型為WindowManagerImpl的窗口管理器來維護應(yīng)用程序窗口的。
4. 這個類型為PhoneWindow的應(yīng)用程序窗口內(nèi)部有一個類型為DecorView的視圖對象,這個視圖對象才是真正用來描述一個Activity組件的UI的。
在接下來的一篇文章中,我們將繼續(xù)分析應(yīng)用程序窗口內(nèi)部的視圖對象的創(chuàng)建過程,敬請關(guān)注!
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