Window的使用及原理

Window在实际开发中使用的不是很多，不过，一些特殊需要使用Window去实现。比如，在桌面上显示一个悬浮窗，就需要使用到Window。

Window是一个抽象类，它只有一个具体实现类PhoneWindow。创建Window需要使用到WindowManager，它是外界访问Window的入口，不过，对Window的具体操作是由WindowManagerService实现的，WindowManager和WindowManagerService通过Binder进行交互。

Android中所有的视图都是通过Window来呈现的，比如Activity、Dialog和Toast等，它们的视图实际上都是附加在一个Window上，因此，Window实际上是View的直接管理者。

Window的使用

下面代码展示了通过WindowManager添加Window的过程：

private Button mFloatingButton; // Window要展示的View
private WindowManager.LayoutParams mLayoutParams; // Window的布局参数

private void createWindow() {
    // 初始化Window要展示的View
    mFloatingButton = new Button(this);
    mFloatingButton.setText("Window");

    // 初始化Window的布局参数
    mLayoutParams = new WindowManager.LayoutParams(WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
            ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, 0, 0, PixelFormat.TRANSPARENT);
    mLayoutParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_PANEL;
    mLayoutParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL |
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE |
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
    mLayoutParams.gravity = Gravity.START | Gravity.TOP;
    mLayoutParams.x = 100;
    mLayoutParams.y = 300;
}

@Override
public void onAttachedToWindow() {
    super.onAttachedToWindow();
    // 使用WindowManager创建Window，并向Window中添加View
    getWindowManager().addView(mFloatingButton, mLayoutParams);
}

@Override
public void onDetachedFromWindow() {
    // 使用WindowManager从Window中移除View，并消耗Window
    getWindowManager().removeView(mFloatingButton);
    super.onDetachedFromWindow();
}

如果Window需要能够被拖拽，那么需要为Window的View设置监听器：

mFloatingButton.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
    private int offsetX, offsetY;
    
    @Override
    public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
        // 获取触摸点坐标
        int x = (int) event.getRawX();
        int y = (int) event.getRawY();
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                // 记录当前触摸点相对View左上角的偏移量
                offsetX = mLayoutParams.x - x;
                offsetY = mLayoutParams.y - y;
                return true;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                // 根据偏移量重新布局View，使View移动产生拖拽效果
                mLayoutParams.x = x + offsetX;
                mLayoutParams.y = y + offsetY;
                // 使用WindowManager更新Window的布局参数，改变View的位置
                getWindowManager().updateViewLayout(mFloatingButton, mLayoutParams);
                return true;
        }
        return false;
    }
});

在使用Window过程中，需要注意WindowManager.LayoutParams中的flags和type参数，下面分别进行说明。

flags参数表示Window的属性，可以控制Window的显示特性，常用的选项有：

• FLAG_NOT_FOCUSABLE

表示Window不需要获取焦点，也不需要接收各种输入事件，此标记会同时启用FLAG_NOT_TOUCH_MODAL，最终输入事件会传递给下层具有焦点的Window。

• FLAG_NOT_TOUCH_MODAL

在此模式下，系统会将当前Window区域以外的单击事件传递给底层的Window，当前Window区域以内的单击事件则自己处理。一般来说都需要开启此标记，否则其他Window无法接收到单击事件。

• FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED

开启此模式可以让Window显示在锁屏的界面上。

type参数表示Window的类型，一共有三种类型：应用Window、子Window和系统Window。应用Window对应一个Activity；子Window不能单独存在，需要附属在特定的父Window上，比如Dialog；系统Window需要声明对应的权限才能被创建，比如Toast和StatusBar。

另外，Window是分层的，每个Window都有层级，层级大的会覆盖在层级小的Window上面。在上面介绍的三类Window中，应用Window的层级范围是1~99，子Window的层级范围是1000~1999，系统Window的层级范围是2000~2999，而这些层级范围对应相应的type参数值。如果使用系统层级，需要声明相关权限，比如使用TYPE_SYSTEM_ERROR系统层级，要声明权限。

Window的原理

WindowManager介绍

WindowManager是操作Window的入口，它只提供了三个方法分别用于添加View、更新View和删除View，这三个方法定义在ViewManager中，而WindowManager继承于ViewManager。

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

因此，WindowManager操作Window本质上是操作Window中的View。

Window的内部机制

Window是一个抽象的概念，每一个Window都对应一个View和一个ViewRootImpl，Window和View通过ViewRootImpl建立联系。因此，Window并不实际存在，它是以View的形式存在的。在实际使用中无法直接访问Window，而是要通过WindowManager访问。

Window是通过WindowManager进行操作的，它是一个接口，具体实现是WindowManagerImpl类。WindowManagerImpl并没有直接实现Window的具体操作，而是交给WindowManagerGlobal处理。在WindowManagerGlobal中，会创建View对应的ViewRootImpl对象，通过ViewRootImpl对象实现View的添加、更新和删除操作。不过，ViewRootImpl对View操作最终通过IPC方式交由WindowManagerService进行处理。