Android核心分析1120Word文档格式.docx

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Android消息系统消息分发框架

3Looper,Handler详解

Looper只是产生一个消息循环框架，首先Looper创建了消息队列并把它挂接在Linux的线程上下文中，进入到取消息，并分发消息的循环当中。

Handler对象在同一个线程上下文中取得消息队列，对消息队列进行封装操作，最主要的就是SendMessage和担当起dispatchMessage这个实际工作。

外部系统需要向某个Android线程发送消息，必须通过属于该AndroidThread的Handler这个对象进行。

Handler属于某个线程，取决Handlerd对象在哪个线程中建立。

Handler在构建时做了如下的默认动作：

∙从线程上下文取得Looper。

∙通过Looper获取到消息队列并记录在自己的成员mQueue变量中

Handler使用消息队列进行对象封装，提供如下的成员函数：

∙通过post（Runnabler）发送。

Runnable是消息处理的回调函数，通过该消息的发送，引起Runable的回调运行，Ｐｏｓｔ消息放置消息队列的前面。

Message.callback=Runable.

∙通过sendMessage发送。

放置在所有的Post消息之后，sendMessage发送消息.

∙dispatchMessage分发消息。

消息带有回调函数，则执行消息回调函数，如何没有则使用默认处理函数：

handleMessage。

而handleMessage往往被重载成某个继承Handler对象的新的特定的handleMessage。

几乎所有的Message发送时，都指定了target。

Message.target=（this）.

Looper运行在Activity何处？

我们现在可以从代码堆栈中纵观一下Looper的位置。

NaiveStart.main（）

ZygoteInit.main

ZygoteInit$MethodAndArgsCall.run

Method.Invoke

method.invokeNative

ActivityThread.main（）

Looper.loop（）

ViewRoot$RootHandler（）.dispatch（）

handleMessage

....

这样我们就更清楚的了解到Looper的运行位置。

Android核心分析（12）-----AndroidGEWS窗口管理之基本架构原理

Android的窗口管理是C/S模式的。

Android中的Window是表示TopLevel等顶级窗口的概念。

DecorView是Window的Top-LevelView，这个View我称之为主View，DecorView会缺省的attach到Activity的主窗口中。

主View被加入到WindowManager中，WM使用WindowState与这个主View对应。

Activity建立一个主窗口后，在将主窗口添加到WindowManager时，首先要建立WindowManager代理对象，并打开一个会话（实现IWindowSessionAIDL接口），并维持该会话。

Activity将通过该会话与WindowManager建立联系，这个Session是C/S体系的基础，Client通过WindowSession将window加入到WindowManager中。

一个完整的窗口概念横跨了View，ViewRoot，WindowManagerService。

Window，DecorView，View，IWindow,ISession，WindowState之间的关系如下：

客户端的Activity通过Session会话与WindowManager建立对话，而WindowManager则通过IWindow接口访问Client，将消息传递到Client端，通过消息分发渠道，将消息传递到处理函数OnXXX。

后面我们将通过Client，WMService分别加以分析。

Android核心分析（13）-----AndroidGWES之Android窗口管理

Window，DecorView，View，IWindow,ISession，WindowState之间的关系如下

Client端的Activity通过Session会话与WindowManager建立对话，而WindowManager则通过IWindow接口访问Client，将消息传递到Client端，通过消息分发渠道，将消息传递到处理函数OnXXX。

2Client端

我一致认为在Android中Window的概念并不是个很重要的概念。

他的Window类，只是在PhoneWindow和MidWindow中使用。

而PhoneWindow只是做了一个具体跟手机功能相关的公用事件的处理，所以在Android中PhoneWindow并不是一个抽象的纯正概念，而是一个跟手机系统相关的一个特别窗口概念，例如按键的默认动作处理，按键音的发出等等。

2.1View

在Activity中真正重要的概念是View，以下是Google官方对View的定义：

Thisclassrepresentsthebasicbuildingblockforuserinterfacecomponents.AViewoccupiesarectangularareaonthescreenandisresponsiblefordrawingandeventhandling.Viewisthebaseclassfor<

em>

widgets<

/em>

whichareusedtocreateinteractiveUIcomponents（buttons,textfields,etc.）.The{@linkandroid.view.ViewGroup}subclassisthebaseclassfor<

layouts<

whichareinvisiblecontainersthatholdotherViews（orotherViewGroups）anddefinetheirlayoutproperties.

我对View不做翻译，翻译成视图好像不太佳，View在Android中，View比视图具有广的外延。

View包含了用户交互，包含了显示，视图在中文中仅仅表示了静态的显示。

对于View的理解应该从最容易的理解开始。

我们使用过编辑器，在Android中这个编辑器就是一个View，这个编辑器需要显示文字，需要接收用户的键盘输入和鼠标选择，但是一个屏幕上有多个编辑器，如何管理，如何切换焦点编辑器，这些都是需要管理的。

客户端的组成：

（Window，View，ViewRoot，WindowManagerProxy）

在Activity在performLaunchActivity时，会使用Activity.attach（）建立一个PhoneWindow主窗口。

这个主窗口的建立并不是一个重点。

handleResumeActivity真正要启动一个Activity时候，将主窗口加入到WindowManager，当然并不是将主窗口本身，而是将主窗口的DecorView加入到WindowManager中。

真正Window核心的抽象概念存在于View，ViewRoot，WindowManger中的WindowState。

为了描述概念的方便性，我特别提出主View这个概念，这个主View就是Top-LevelViewofthewindow.主View与View想对，突出主View是attatch到主窗口上的。

而一般的View则是存在于主View中的。

主窗口这个概念，我讲的主窗口实际上就是Android提到的TopLevelWindow。

我们所提到的概念：

View，GroupView，DecorView，ViewRoot都是存在于Client端，只有WindowState这个概念存在于WindowManagerService端。

DecorView实际上是一个ViewGroup。

在依存关系上来讲，对看个主窗口来讲，DecorView是Top-LevelView.View并不是关注的重点，重要的是我们如何需要知道分发路径是建立在什么关系上的。

View的成员变量mParent用来管理View上级关系的。

而ViewGroup顾名思义就是一组View的管理，于是在ViewGroup构建了焦点管理和子View节点数组。

这样通过View的mParent和ViewGroup的mChildren构建了Android中View直接的关系网。

2.2FocusPath

所谓的FoucsPath就是我们的KeyEvent传递的路线。

一般的我们的KeyEvent在主循环中主View通过View的焦点记录关系传递到焦点View上。

例如下图，View22是焦点，我们从最顶层的View通过mFcous的关系链找到最后所形成的路径就是FocusPath。

2.3ViewRoot，WindowManagerProxy

ViewRoot与WindowManager的核心是IWindowSession和IWindow。

ViewRoot通过IWindowSession添加窗口到WindowManager。

而IWindow这是WindowManager分发消息给ClientViewRoot的渠道。

利用AIDL接口进行进程间通信。

ViewRoot实际是一个Handler，ViewRoot建立主View与WindowsManger通讯的桥梁。

ViewRoot在本质上一个Handler。

我们知道Handler的基本功能就是处理回调，发送消息。

Activity在使用getSystemService获取WindowManagerImpl，建立了一个WindowManagerImpl实例，即WindowManager服务的代理：

wm=（WindowManagerImpl）context.getSystemService（Context.WINDOW_SERVICE）;

并调用wm.addview添加窗口到WMService中。

这个过程在客户端建立了什么样的管理框架，并如何这个会话？

在WindowManagerProxy中建立了View，Layout,ViewRoot三者的对应关系表。

构造一个ViewRoot就会打开一个session,并利用IWindowSession建立会话上下文。

4WindowManagerService

本次对于WindowManagerService的研究仅限于FocusWindow,消息系统。

其他的部分将在后面的专门章节讨论。

WindowManager管理的窗口是应用程序的Top-level窗口，我这里参照Window的概念叫主窗口。

主窗口为什么要放在在Service这边来管理呢？

为什么不放在Client那边？

主窗口放置在一起管理是为了计算Z-order序列，根据应用程序的状态来显隐应用程序的窗口。

我想Android设计者在考虑设计窗口系统的时候，一定首先考虑：

∙窗口z-order序的管理

∙活动窗口的计算，及其变化通知

∙窗口归属（属于哪个应用）

∙输入法管理

WindowService大体上实现了如下的功能：

，

（1）Z-ordered的维护函数

（2）输入法管理

（3）AddWindow/RemoveWindow

（4）Layerout

（5）Token管理，AppToken

（6）活动窗口管理（FocusWindow）

（7）活动应用管理（FocusAPP）

（8）转场动画

（9）系统消息收集线程

（11）系统消息分发线程

在服务端的窗口对象叫做WindowState。

在Service维护了一个mWindow数组，这个mWindow就是Window的Z-order序数组。

mWindowMap用于记录<

Client：

Binder,WindowState对象>

。

WindowState有一个叫做mClient成员变量来记录客户端IWindow实例，通过IWindow接口实例，Service可以访问客户端的信息，说以IWindow是Service连接View桥梁。

（1）FocusWindow活动窗口如何计算?

基本原理就是查找前景应用（FousActivity），并同Z-Order序中找出属于该FousActivity（AppToken）的主窗口，这个窗口就是计算出来的FocusWindow。

（2）为什么要提出Token这个概念呢？

一个应用程序要管理自己的窗口，那么如何来标识该窗口是属于某个Activity，Andoid设计者提出了AppToken这个概念。

AppToken在本质上的描述：

<

Token：

IBinder，allWindows>

，通过Token找到属于该Token的allWindows。

使用Token开始完成该应用程序的所有窗口的显示和隐藏。

（3）系统消息收集与处理

我们下面重点研究Ｓｅｒｖｉｃｅ中的系统消息收集模式及其分发模式。

Ｓｅｒｖｉｃｅ使用ＫｅｙＱ作为专门的消息队列。

ＫeyEvent

TouchEvent

TrackballEvent

系统有两个线程：

∙KeyQ线程，通过Navite函数readEvent轮询设备,将读取的结果放置在KeyQ队列中。

∙系统dispatcher等待在KeyQ消息队列上，一旦从消息队列中获取到消息，就通过分发函数通过mClient传递到Client端。

Android核心分析（14）------AndroidGWES之输入系统

Android输入系统

依照惯例，在研究Android输入系统之前给出输入系统的本质描述：

从哲学的观点来看，输入系统就是解决从哪里来又将到哪里去问题。

输入的本质上的工作就是收集用户输入信息并放置到目标位置。

Android在源代码分类上，并没有输入系统分类。

本章的输入系统研究是一个综合的分析，前面的GWES的分析，特别是View的FocusPath以及WindowManagerProxy是本章分析的基础,如果没有理解，请参阅前面的窗口管理的相关章节。

Android输入系统的组成

输入系统由如下几部分组成：

1）后台窗口管理服务

2）FocusActivity

3）FocusWindow

4）FocusView：

用来接收键盘消息

从输入系统这个角度去看Android的WindowManager服务解决了用户信息输入收集，而FocusActvitiy，FocusWindow、FocusView这些概念的设计是为了解决用户输入应该放到哪里去这个问题。

在整个Android系统中，同时只有一个一个FocusWindow，而属于该Window的FocusView才是真正的FocusView。

在Android系统中，在设计上要求多个Actvitiy同时存在运行。

在实现中，每次把Actvitiy变成FocusedActvitiy时（setFocusedActivity@ActivityManagerService.java）激活程序的时候，就把该Activity的主窗口设置成前景窗口,即系统中的顶层窗口，AppToken概念的引进就是为了解决窗口对象的归属问题。

在这个过程中，在逻辑上看，我们挑选了一个Activity作为了FocusActivity来接收系统的消息，实质上这个FocusActivity的Focus窗口就是前景窗口。

Focus窗口的改变将改变焦点View，前景窗口的改变也将引起焦点View的变化。

焦点和光标的概念用于管理输入设备和输入事件的传送。

光标是一个绘制在屏幕之上的小位图，指示当前的输入位置。

键盘输入有类似的输入焦点和键盘输入插入符的概念。

只有具有输入焦点的窗口才能获取键盘事件。

改变窗口的焦点通常由特殊的按键组合或者TouchEvent事件完成。

具有输入焦点的窗口通常绘制有一个键盘插入符。

该插入符的存在、形式、位置，以及该插入符的控制完全是由窗口的事件处理例程完成的。

现在站在更宏观的位置来看Actvitiy的输入系统，可以从LinuxDriver开始到输入框结束的整个链条，我这里给出大输入系统的概念，Android大输入系统包含：

Linuxdriver,WindowManager,MessageSystem,ViewFocusPath，FocusView。

Android输入系统架构图

现在从Android的代码分析的角度，来看看输入系统的组成。

这个过程从代码中分析处理：

在WindowManagerService端

readEvent@com_android_server_KeyInputQueue.cpp

KeyQ@WindowMangerService.java

KeyInputQ@KeyInputeQueue.java

InputDispatcherThread@WindowMangerService.java

在Client端

IWindow@ViewRoot.Java

ViewRoot@ViewRoot.java

KeyInputQ在WindowMangerService中建立一个独立的线程InputDeviceReader，使用Native函数readEvent来读取LinuxDriver的数据构建RawEvent，并放入到KeyQ消息队列中。

InputDispatcherThread从KeyQ中读取Events，找到WindowManager中的FocusWindow，通过FocusWindow记录的mClient接口，将Events专递到Client端。

Client端在根据自己的FocusPath传递事件，直到事件被处理。

Android核心分析（15）--------Android输入系统之输入路径详解

1输入路径的一般原理

按键，鼠标消息从收集到最终将发送到焦点窗口，要经历怎样的路径，是AndroidGWES设计方案中需要详细考虑的问题。

按键，鼠标等用户消息消息的处理可分为不同的情况进行判定：

（1）用户输入根据系统状况是否应该派送。

如在ScreenOff的情况下，在按键属于特殊按键的情况下等

（2）是否有拦截Listener

（3）对按键事件来讲，是否存在输入法

（4）是否是焦点终点

（5）是否为焦点切换按相关键

这些情况都是设计输入路径需要考虑的基本条件。

1.1一般的输入路径设计

该输入路径实际上是指的按键消息（MSG_KEYDOWN，MSG_KEYUP，MSG_LongPress）的输入路径，即从活动主窗口到焦点窗口所经历的路程。

将信息输入路径分为两步：

Step1）窗口管理器将信息发送到活动窗口

Step2）活动窗口通过缺省处理函数将该消息一层层的传递到焦点。

这样应用程序可以在活动View的处理函数中来预先处理用户输入信息，从而增强应用对用户信息的控制力。

传递路径是通过View的缺省处理函数Onxxx来完成。

通过ActiveView->

focus->

focus的链条关系，一级一级的将按键消息MSG_KEYDOWN，MSG_KEYUP，MSG_CHAR等传递到focus窗口。

此时用户按键输入先发送到输入法窗口，经过输入法管理器处理，过滤后将输入法产生的结果放置到焦点View。

1.3输入系统整体流程

下面示意图是Android输入系统的数据流途径，通过WM的输入系统线程收集消息，分发到FocusActivity消息队列，然后通过消息系统派发。

2Android输入路径详细描述

2.1第一步:

用户数据收集及其初步判定

KeyInputQ在WindowMangerService中建立一个独立的线程InputDeviceReader，使用Native函数readEvent来读取LinuxDriver的数据构建RawEvent，放入到KeyQ消息队列中。

preProcessEvent（）@KeyInptQ@Ke