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一. 概述
AMS是Android系统最为核心的服务之一，其职责包括四大核心组件与进程的管理，而四大组件中Activity最为复杂。 其复杂在于需要跟用户进行UI交互(涉及Window)，WMS其主要职责便是窗口管理，还有跟App,SurfaceFlinger等 模块间相互协同工作。简而言之：
- App主要是具体的UI业务需求
- AMS则是管理系统四大组件以及进程管理，尤其是Activity的各种栈以及状态切换等管理；
- WMS则是管理Activiy所相应的窗口系统(系统窗口以及嵌套的子窗口)；
- SurfaceFlinger则是将应用UI绘制到frameBuffer(帧缓冲区),最终由硬件完成渲染到屏幕上；
1.1 WMS全貌
说明: 点击查看大图
- WMS继承于
IWindowManager.Stub, 作为Binder服务端; - WMS的成员变量mSessions保存着所有的Session对象,Session继承于
IWindowSession.Stub, 作为Binder服务端; - 成员变量mPolicy: 实例对象为PhoneWindowManager,用于实现各种窗口相关的策略;
- 成员变量mChoreographer: 用于控制窗口动画,屏幕旋转等操作;
- 成员变量mDisplayContents: 记录一组DisplayContent对象,这个跟多屏输出相关;
- 成员变量mTokenMap: 保存所有的WindowToken对象; 以IBinder为key,可以是IAppWindowToken或者其他Binder的Bp端;
- 另一端情况:ActivityRecord.Token extends IApplicationToken.Stub
- 成员变量mWindowMap: 保存所有的WindowState对象;以IBinder为key, 是IWindow的Bp端;
- 另一端情况: ViewRootImpl.W extends IWindow.Stub
- 一般地,每一个窗口都对应一个WindowState对象, 该对象的成员变量mClient用于跟应用端交互,成员变量mToken用于跟AMS交互.
二. Activity与Window
2.1 Binder服务
上图是Window调用过程所涉及的Binder服务：
| Binder服务端 | 接口 | 所在进程 |
|---|---|---|
| WindowManagerService | IWindowManager | system_server |
| Session | IWindowSession | system_server |
| ViewRootImpl.W | IWindow | app进程 |
| ActivityRecord.Token | IApplicationToken | system_server |
Activity启动过程会执行组件的生命周期回调以及UI相关对象的创建。UI工作通过向AMS服务来 创建WindowState对象完成，该对象用于描述窗口各种状态属性，以及跟WMS通信。
- WindowManagerService: Activity通过其成员变量mWindowManager(数据类型WindowManagerImpl)，再调用WindowManagerGlobal对象，经过binder call跟WMS通信；
- Session：ViewRootImp创建的用于跟WMS中的Session进行通信；
- ViewRootImpl.W：app端创建的binder服务；
- ActivityRecord.Token: startActivity过程通过binder call进入system_server进程，在该进程执行ASS.startActivityLocked()方法中会创建相应的ActivityRecord对象，该对象初始化时会创建数据类型为ActivityRecord.Token的成员变量appToken，然后会将该对象传递到ActivityThread.
2.2 核心对象
2.2.1 Activity对象
[-> Activity.java]
下面列举Activity对象的部分常见成员变量：
- mWindow：数据类型为PhoneWindow，继承于Window对象；
- mWindowManager：数据类型为WindowManagerImpl，实现WindowManager接口;
- mMainThread：数据类型为ActivityThread, 并非真正的线程，只是运行在主线程的对象。
- mUiThread: 数据类型为Thread，当前activity所在线程，即主线程;
- mHandler：数据类型为Handler, 当前主线程的handler;
- mDecor: 数据类型为View, Activity执行完resume之后创建的视图对象；
另外说明：WindowManagerImpl与Window这两个对象相互保存对方的信息：
- WindowManagerImpl.mParentWindowWindow 指向Window对象；
- Window.mWindowManager 指向WindowManagerImpl对象；
2.2.2 ViewRootImpl对象
- mWindowSession: 数据类型为IWindowSession, 同一进程中所有的ViewRootImpl对象只对应唯一相同的Session代理对象。
- mWindow: 数据类型为IWindow.Stub，每个创建对应一个该对象。
2.2.3 WindowState对象
WindowState对象代表一个窗口，记录在system_server.
- mSession: 数据类型为Session，是system_server的binder服务端；
- mClient: 数据类型为IWindow，是app端的ViewRootImpl.W服务的binder代理对象；
2.3 数量关系
- 每一个Activity对应一个应用窗口；每一个窗口对应一个ViewRootImpl对象；
- 每一个App进程对应唯一的WindowManagerGlobal对象；
- WindowManagerGlobal.sWindowManagerService用于跟WMS交互
- WindowManagerGlobal.sWindowSession用于跟Session交互；
- 每一个App进程对应唯一的相同Session代理对象；
- App可以没有Activity/PhoneWindow/DecorView，例如带悬浮窗口的Service；
- Activity运行在ActivityThread所在的主线程；
- DecorView是Activity所要显示的视图内容；
- ViewRootImpl：管理DecorView跟WMS的交互；每次调用addView()添加窗口时，则都会创建一个ViewRootImpl对象；
2.4 AMS与WMS的对于关系
Activity与Window有一些对象具有一定的对应关系：
| AMS | WMS |
|---|---|
| ActivityRecord | AppWindowToken |
| TaskRecord | Task |
| ActivityStack | TaskStack |
2.5 交互
- App跟AMS通信，会建立Session连接到WMS，后续便通过IWindowSesson跟WMS通信；
- WMS跟SF通信，WMS建立SurfaceComposerClient，然后会在SF中创建Client与之对应， 后续便通过ISurfaceComposerClient跟SF通信；
2.6 IWindow死亡回调
[-> WindowState.java]
private class DeathRecipient implements IBinder.DeathRecipient {
public void binderDied() {
try {
synchronized(mService.mWindowMap) {
WindowState win = mService.windowForClientLocked(mSession, mClient, false);
Slog.i(TAG, "WIN DEATH: " + win);
if (win != null) {
mService.removeWindowLocked(win);
} else if (mHasSurface) {
Slog.e(TAG, "!!! LEAK !!! Window removed but surface still valid.");
mService.removeWindowLocked(WindowState.this);
}
}
} catch (IllegalArgumentException ex) {
...
}
}
}
当App端进程死亡，运行在system_server的IWindow代理端会收到死亡回调，来处理移除相应的window信息。
三. 小结
还要重点聊一聊 主线程如何与UI交互。
未完待续…