Android窗口管理服务WindowManagerService显示Activity组件的启动窗口Starting Window的过程分析.docx
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Android窗口管理服务WindowManagerService显示Activity组件的启动窗口StartingWindow的过程分析
Android窗口管理服务WindowManagerService显示Activity组件的启动窗口（StartingWindow）的过程分析
在Android系统中，Activity组件在启动之后，并且在它的窗口显示出来之前，可以显示一个启动窗口。
这个启动窗口可以看作是Activity组件的预览窗口，是由WindowManagerService服务统一管理的，即由WindowManagerService服务负责启动和结束。
在本文中，我们就详细分析WindowManagerService服务启动和结束Activity组件的启动窗口的过程。
Activity组件的启动窗口是由ActivityManagerService服务来决定是否要显示的。
如果需要显示，那么ActivityManagerService服务就会通知WindowManagerService服务来为正在启动的Activity组件显示一个启动窗口，而WindowManagerService服务又是通过窗口管理策略类PhoneWindowManager来创建这个启动窗口的。
这个过程如图1所示。
窗口管理策略类PhoneWindowManager创建完成Activity组件的启动窗口之后，就会请求WindowManagerService服务将该启动窗口显示出来。
当Activity组件启动完成，并且它的窗口也显示出来的时候，WindowManagerService服务就会结束显示它的启动窗口。
注意，Activity组件的启动窗口是由ActivityManagerService服务来控制是否显示的，也就是说，Android应用程序是无法决定是否要要Activity组件显示启动窗口的。
接下来，我们就分别分析Activity组件的启动窗口的显示和结束过程。
一.Activity组件的启动窗口的显示过程
从前面一文可以知道，Activity组件在启动的过程中，会调用ActivityStack类的成员函数startActivityLocked。
注意，在调用ActivityStack类的成员函数startActivityLocked的时候，Actvitiy组件还处于启动的过程，即它的窗口尚未显示出来，不过这时候ActivityManagerService服务会检查是否需要为正在启动的Activity组件显示一个启动窗口。
如果需要的话，那么ActivityManagerService服务就会请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件设置一个启动窗口。
这个过程如图2所示。
这个过程可以分为6个步骤，接下来我们就详细分析每一个步骤。
Step1.ActivityStack.startActivityLocked
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
publicclassActivityStack{
......
//Settofalsetodisablethepreviewthatisshownwhileanewactivity
//isbeingstarted.
staticfinalbooleanSHOW_APP_STARTING_PREVIEW=true;
......
privatefinalvoidstartActivityLocked（ActivityRecordr,booleannewTask,
booleandoResume）{
finalintNH=mHistory.size（）;
......
intaddPos=-1;
......
//Placeanewactivityattopofstack,soitisnexttointeract
//withtheuser.
if（addPos<0）{
addPos=NH;
}
......
//Slottheactivityintothehistorystackandproceed
mHistory.add（addPos,r）;
......
if（NH>0）{
//Wewanttoshowthestartingpreviewwindowifweare
//switchingtoanewtask,orthenextactivity'sprocessis
//notcurrentlyrunning.
booleanshowStartingIcon=newTask;
ProcessRecordproc=r.app;
if（proc==null）{
proc=mService.mProcessNames.get（r.processName,r.info.applicationInfo.uid）;
}
if（proc==null||proc.thread==null）{
showStartingIcon=true;
}
......
mService.mWindowManager.addAppToken（
addPos,r,r.task.taskId,r.info.screenOrientation,r.fullscreen）;
booleandoShow=true;
if（newTask）{
//Eventhoughthisactivityisstartingfresh,westillneed
//toresetittomakesureweapplyaffinitiestomoveany
//existingactivitiesfromothertasksintoit.
//Ifthecallerhasrequestedthatthetargettaskbe
//reset,thendoso.
if（（r.intent.getFlags（）
&Intent.FLAG_ACTIVITY_RESET_TASK_IF_NEEDED）!
=0）{
resetTaskIfNeededLocked（r,r）;
doShow=topRunningNonDelayedActivityLocked（null）==r;
}
}
if（SHOW_APP_STARTING_PREVIEW&&doShow）{
//Figureoutifwearetransitioningfromanotheractivitythatis
//"hasthesamestartingicon"asthenextone.Thisallowsthe
//windowmanagertokeepthepreviouswindowithadpreviously
//created,ifitstillhadone.
ActivityRecordprev=mResumedActivity;
if（prev!
=null）{
//Wedon'twanttoreusethepreviousstartingpreviewif:
//
（1）Thecurrentactivityisinadifferenttask.
if（prev.task!
=r.task）prev=null;
//
（2）Thecurrentactivityisalreadydisplayed.
elseif（prev.nowVisible）prev=null;
}
mService.mWindowManager.setAppStartingWindow（
r,r.packageName,r.theme,r.nonLocalizedLabel,
r.labelRes,r.icon,prev,showStartingIcon）;
}
}else{
//Ifthisisthefirstactivity,don'tdoanyfancyanimations,
//becausethereisnothingforittoanimateontopof.
mService.mWindowManager.addAppToken（addPos,r,r.task.taskId,
r.info.screenOrientation,r.fullscreen）;
}
......
if（doResume）{
resumeTopActivityLocked（null）;
}
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/services/Java/com/android/server/am/ActivityStack.java中。
参数r描述的就是正在启动的Activity组件，而参数newTask和doResume描述的是是否要将该Activity组件放在一个新的任务中启动，以及是否要马上将该Activity组件启动起来。
ActivityStack类的成员变量mHistory指向的是一个ArrayList，它描述的便是系统的Activity组件堆栈。
ActivityStack类的成员函数startActivityLocked首先找到正在启动的Activity组件r在系统的Activity组件堆栈中的位置addPos，然后再将正在启动的Activity组件r保存在这个位置上。
变量NH记录的是将正在启动的Activity组件r插入到系统的Activity组件堆栈中之前系统中已经启动了的Activity组件的个数。
如果变量NH的值大于0，那么就说明系统需要执行一个Activity组件切换操作，即需要在系统当前激活的Activity组件和正在启动的Activity组件r之间执行一个切换操作，使得正在启动的Activity组件r成为系统接下来要激活的Activity组件。
在切换的过程，需要显示切换动画，即给系统当前激活的Activity组件显示一个退出动画，而给正在启动的Activity组件r显示一个启动动画，以及需要为正在启动的Activity组件r显示一个启动窗口。
另一方面，如果变量NH的值等于0，那么系统就不需要执行Activity组件切换操作，或者为为正在启动的Activity组件r显示一个启动窗口，这时候只需要为正在启动的Activity组件r创建一个窗口令牌即可。
ActivityStack类的成员变量mService指向的是一个ActivityManagerService对象，这个ActivityManagerService对象就是系统的Activity组件管理服务，它的成员变量mWindowManager指向的是一个WindowManagerService对象，这个WindowManagerService对象也就是系统的Window管理服务。
通过调用WindowManagerService类的成员函数addAppToken就可以为正在启动的Activity组件r创建一个窗口令牌，这个过程可以参考前面一文。
在变量NH的值大于0的情况下，ActivityStack类的成员函数startActivityLocked首先检查用来运行Activity组件r的进程是否已经启动起来了。
如果已经启动起来，那么用来描述这个进程的ProcessRecord对象proc的值就不等于null，并且这个ProcessRecord对象proc的成员变量thread的值也不等于null。
如果用来运行Activity组件r的进程还没有启动起来，或者Activity组件r需要运行在一个新的任务中，那么变量showStartingIcon的值就会等于true，用来描述在系统当前处于激活状态的Activity组件没有启动窗口的情况下，要为Activity组件r创建一个新的启动窗口，否则的话，就会将系统当前处于激活状态的Activity组件的启动窗口复用为Activity组件r的启动窗口。
系统当前处于激活状态的Activity组件是通过ActivityStack类的成员变量mResumedActivity来描述的，它的启动窗口可以复用为Activity组件r的启动窗口还需要满足两个额外的条件：
1.Activity组件mResumedActivity与Activity组件r运行在同一个任务中，即它们的成员变量task指向的是同一个TaskRecord对象；
2.Activity组件mResumedActivity当前是不可见的，即它的成员变量nowVisible的值等于false。
这两个条件意味着Activity组件mResumedActivity与Activity组件r运行在同一个任务中，并且Activity组件mResumedActivity的窗口还没有显示出来就需要切换到Activity组件r去。
ActivityStack类的静态成员变量SHOW_APP_STARTING_PREVIEW是用描述系统是否可以为正在启动的Activity组件显示启动窗口，只有在它的值等于true，以及正在启动的Activity组件的窗口接下来是要显示出来的情况下，即变量doShow的值等于true，ActivityManagerService服务才会请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件设置启动窗口。
一般来说，一个正在启动的Activity组件的窗口接下来是需要显示的，但是正在启动的Activity组件可能会设置一个标志位，用来通知ActivityManagerService服务在它启动的时候，对它运行在的任务进行重置。
一个任务被重置之后，可能会导致其它的Activity组件转移到这个任务中来，并且位于位于这个任务的顶端。
在这种情况下，系统接下来要显示的窗口就不是正在启动的Activity组件的窗口的了，而是位于正在启动的Activity组件所运行在的任务的顶端的那个Activity组件的窗口。
正在启动的Activity组件所运行在的任务同时也是一个前台任务，即它顶端的Activity组件就是系统Activity组件堆栈顶端的Activity组件。
调用参数r所指向一个ActivityRecord对象的成员变量intent所描述的一个Intent对象的成员函数getFlags就可以获得正在启动的Activity组件的标志值，当这个标志值的FLAG_ACTIVITY_RESET_TASK_IF_NEEDED位等于1的时候，就说明正在启动的Activity组件通知ActivityManagerService服务对它运行在的任务进行重置。
重置一个任务是通过调用ActivityStack类的成员函数resetTaskIfNeededLocked来实现的。
重置了正在启动的Activity组件所运行在的任务之后，再调用ActivityStack类的成员函数topRunningNonDelayedActivityLocked来检查位于系统Activity组件堆栈顶端的Activity组件是否就是正在启动的Activity组件，就可以知道正在启动的Activity组件的窗口接下来是否是需要显示的。
如果需要显示的话，那么变量doShow的值就等于true。
ActivityManagerService服务请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件设置启动窗口是通过调用WindowManagerService类的成员函数setAppStartingWindow来实现的。
注意，ActivityManagerService服务在请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件设置启动窗口之前，同样会调用WindowManagerService类的成员函数addAppToken来创建窗口令牌。
ActivityManagerService服务请求WindowManagerService服务为正在启动的Activity组件设置启动窗口之后，如果参数doResume的值等于true，那么就会调用ActivityStack类的成员函数resumeTopActivityLocked继续执行启动参数r所描述的一个Activity组件的操作，这个过程可以参考前面一文。
接下来，我们就继续分析WindowManagerService类的成员函数setAppStartingWindow的实现，以便可以了解WindowManagerService服务是如何为正在启动的Activity组件设置启动窗口的。
Step2.WindowManagerService.setAppStartingWindow
WindowManagerService类的成员函数setAppStartingWindow定义在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中，它的实现比较长，我们分段来阅读：
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
publicclassWindowManagerServiceextendsIWindowManager.Stub
implementsWatchdog.Monitor{
......
publicvoidsetAppStartingWindow（IBindertoken,Stringpkg,
inttheme,CharSequencenonLocalizedLabel,intlabelRes,inticon,
IBindertransferFrom,booleancreateIfNeeded）{
......
synchronized（mWindowMap）{
......
AppWindowTokenwtoken=findAppWindowToken（token）;
......
//Ifthedisplayisfrozen,wewon'tdoanythinguntilthe
//actualwindowisdisplayedsothereisnoreasontoputin
//thestartingwindow.
if（mDisplayFrozen||!
mPolicy.isScreenOn（））{
return;
}
if（wtoken.startingData!
=null）{
return;
}
参数token描述的是要设置启动窗口的Activity组件，而参数transferFrom描述的是要将启动窗口转移给Activity组件token的Activity组件。
从Step1可以知道，这两个Activity组件是运行在同一个任务中的，并且参数token描述的Activity组件Activity组件是正在启动的Activity组件，而参数transferFrom描述的Activity组件是系统当前激活的Activity组件。
这段代码首先调用WindowManagerService类的成员函数findAppWindowToken来获得与参数token对应的一个类型为AppWindowToken的窗口令牌wtoken。
如果这个AppWindowToken对象的成员变量startingData的值不等于null，那么就说明参数token所描述的Activity组件已经设置过启动窗口了，因此，WindowManagerService类的成员函数setAppStartingWindow就不用往下处理了。
这段代码还会检查系统屏幕当前是否处于冻结状态，即WindowManagerService类的成员变量mDisplayFrozen的值是否等于true，或者系统屏幕当前是否处于黑屏状态，即indowManagerService类的成员变量mPolicy所指向的一个PhoneWindowManager对象的成员函数isScreenOn的返回值是否等于false。
如果是处于上述两种状态的话，那么WindowManagerService类的成员函数setAppStartingWindow就不用往下处理的。
因为在这两种状态下，为token所描述的Activity组件设置的启动窗口是无法显示的。
我们接着往下阅读代码：
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
if（transferFrom!
=null）{
AppWindowTokenttoken=findAppWindowToken（transferFrom）;
if（ttoken!
=null）{
WindowStatestartingWindow=ttoken.startingWindow;
if（startingWindow!
=null）{
if（mStartingIconInTransition）{
//Inthiscase,thestartingiconhasalready
//beendisplayed,sostartlettingwindowsget
//shownimmediatelywithoutanymoretransitions.
mSkipAppTransitionAnimation=true;
}
......
finallongorigId=Binder.clearCallingIdentity（）;
//Transferthestartingwindowovertothenew
//token.
wtoken.startingData=ttoken.startingData;
wtoken.startingView=ttoken.startingView;
wtoken.startingWindow=startingWindow;
ttoken.startingData=null;
ttoken.starti
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