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Android窗口管理服務WindowManagerService對窗口的組織方式分析

本文轉載自   查看原文   2013-05-21 14:25   2878    android/ WindowManagerService/ 窗口組織

出自：http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8498908

   我們知道，在Android系統中，Activity是以堆棧的形式組織在ActivityManagerService服務中的。與Activity類似，Android系統中的窗口也是以堆棧的形式組織在WindowManagerService服務中的，其中，Z軸位置較低的窗口位於Z軸位置較高的窗口的下面。在本文中，我們就詳細分析WindowManagerService服務是如何以堆棧的形式來組織窗口的。

        從前面Android應用程序啟動過程源代碼分析一文可以知道，應用程序進程中的每一個Activity組件在Activity管理服務ActivityManagerService中都對應有一個ActivityRecord對象。從前面Android應用程序窗口（Activity）與WindowManagerService服務的連接過程分析一文又可以知道，Activity管理服務ActivityManagerService中每一個ActivityRecord對象在Window管理服務WindowManagerService中都對應有一個AppWindowToken對象。

        此外，在輸入法管理服務InputMethodManagerService中，每一個輸入法窗口都對應有一個Binder對象，這個Binder對象在Window管理服務WindowManagerService又對應有一個WindowToken對象。

        與輸入法窗口類似，在壁紙管理服務WallpaperManagerService中，每一個壁紙窗口都對應有一個Binder對象，這個Binder對象在Window管理服務WindowManagerService也對應有一個WindowToken對象。

        在Window管理服務WindowManagerService中，無論是AppWindowToken對象，還是WindowToken對象，它們都是用來描述一組有着相同令牌的窗口的，每一個窗口都是通過一個WindowState對象來描述的。例如，一個Activity組件窗口可能有一個啟動窗口（Starting Window），還有若干個子窗口，那么這些窗口就會組成一組，並且都是以Activity組件在Window管理服務WindowManagerService中所對應的AppWindowToken對象為令牌的。從抽象的角度來看，就是在Window管理服務WindowManagerService中，每一個令牌（AppWindowToken或者WindowToken）都是用來描述一組窗口（WindowState）的，並且每一個窗口的子窗口也是與它同屬於一個組，即都有着相同的令牌。

        上述的窗口組織方式如圖1所示：

圖1 窗口在WindowManagerService服務中的組織方式

        其中，Activity Stack是在ActivityManagerService服務中創建的，Token List和Window Stack是在WindowManagerService中創建的，而Binder for IM和Binder for WP分別是在InputMethodManagerService服務和WallpaperManagerService服務中創建的，用來描述一個輸入法窗口和一個壁紙窗口。

        圖1中的對象的對應關系如下所示：

       1. ActivityRecord-J對應於AppWindowToken-J，后者描述的一組窗口是{WindowState-A, WindowState-B, WindowState-B-1}，其中， WindowState-B-1是WindowState-B的子窗口。

       2. ActivityRecord-K對應於AppWindowToken-K，后者描述的一組窗口是{WindowState-C, WindowState-C-1, WindowState-D, WindowState-D-1}，其中， WindowState-C-1是WindowState-C的子窗口，WindowState-D-1是WindowState-D的子窗口。

       3. ActivityRecord-N對應於AppWindowToken-N，后者描述的一組窗口是{WindowState-E}，其中， WindowState-E是系統當前激活的Activity窗口。

       4. Binder for IM對應於WindowToken-I，后者描述的一組窗口是{WindowState-I}，其中， WindowState-I是WindowState-E的輸入法窗口。

       5. Binder for WP對應於WindowToken-W，后者描述的一組窗口是{WindowState-W}，其中， WindowState-W是WindowState-E的壁紙窗口。

       從圖1還可以知道，Window Stack中的WindowState是按照它們所描述的窗口的Z軸位置從低到高排列的。

       以上就是WindowManagerService服務組織系統中的窗口的抽象模型，接下來我們將分析AppWindowToken、WindowToken和WindowState的一些增加、移動和刪除等操作，以便可以對這個抽象模型有一個更深刻的認識。

       1.  增加AppWindowToken

       從前面Android應用程序窗口（Activity）與WindowManagerService服務的連接過程分析一文可以知道，一個Activity組件在啟動的過程中，ActivityManagerService服務會調用調用WindowManagerService類的成員函數addAppToken來為它增加一個AppWindowToken，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     /**  
  6.      * Mapping from a token IBinder to a WindowToken object.  
  7.      */    
  8.     final HashMap<IBinder, WindowToken> mTokenMap =    
  9.             new HashMap<IBinder, WindowToken>();    
  10.     
  11.     /**  
  12.      * The same tokens as mTokenMap, stored in a list for efficient iteration  
  13.      * over them.  
  14.      */    
  15.     final ArrayList<WindowToken> mTokenList = new ArrayList<WindowToken>();    
  16.     ......    
  17.     
  18.     /**  
  19.      * Z-ordered (bottom-most first) list of all application tokens, for  
  20.      * controlling the ordering of windows in different applications.  This  
  21.      * contains WindowToken objects.  
  22.      */    
  23.     final ArrayList<AppWindowToken> mAppTokens = new ArrayList<AppWindowToken>();    
  24.     ......    
  25.     
  26.     public void addAppToken(int addPos, IApplicationToken token,    
  27.             int groupId, int requestedOrientation, boolean fullscreen) {    
  28.         ......    
  29.     
  30.         synchronized(mWindowMap) {    
  31.             AppWindowToken wtoken = findAppWindowToken(token.asBinder());    
  32.             if (wtoken != null) {    
  33.                 ......    
  34.                 return;    
  35.             }    
  36.             wtoken = new AppWindowToken(token);    
  37.             ......    
  38.             mAppTokens.add(addPos, wtoken);    
  39.             ......    
  40.             mTokenMap.put(token.asBinder(), wtoken);    
  41.             mTokenList.add(wtoken);    
  42.     
  43.             ......   
  44.         }    
  45.     }    
  46.     
  47.     ......    
  48. }    

       這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

       WindowManagerService類有三個成員變量mTokenMap、mTokenList和mAppTokens，它們都是用來描述系統中的窗口的。

       成員變量mTokenMap指向的是一個HashMap，它里面保存的是一系列的WindowToken對象，每一個WindowToken對象都是用來描述一個窗口的，並且是以描述這些窗口的一個Binder對象的IBinder接口為鍵值的。例如，對於Activity組件類型的窗口來說，它們分別是以用來描述它們的一個ActivityRecord對象的IBinder接口保存在成員變量mTokenMap所指向的一個HashMap中的。

       成員變量mTokenList指向的是一個ArrayList，它里面保存的也是一系列WindowToken對象，這些WindowToken對象與保存在成員變量mTokenMap所指向的一個HashMap中的WindowToken對象是一樣的。成員變量mTokenMap和成員變量mTokenList的區別就在於，前者在給定一個IBinder接口的情況下，可以迅速指出是否存在一個對應的WindowToken對象，而后者可以迅速遍歷WindowManagerService服務中的WindowToken對象。

       成員變量mAppTokens指向的也是一個ArrayList，不過它里面保存的是一系列AppWindowToken對象，每一個AppWindowToken對象都是用來描述一個Activity組件窗口的，而這些AppWindowToken對象是以它們描述的窗口的Z軸坐標由小到大保存在這個ArrayList中的，這樣我們就可以通過這個ArrayList來從上到下或者從下到上地遍歷系統中的所有Activity組件窗口。由於這些AppWindowToken對象所描述的Activity組件窗口也是一個窗口，並且AppWindowToken類是從WindowToken繼承下來的，因此，這些AppWindowToken對象還會同時被保存在成員變量mTokenMap所指向的一個HashMap和成員變量mTokenList所指向的一個ArrayList中。

       理解了WindowManagerService類的這三個成員變量的含義之后，它的成員函數addAppToken的實現就好理解了，其中，參數token指向的便是用來描述正在啟動的Activity組件所對應的一個ActivityRecord對象，而參數addPos用來描述該Activity組件在堆棧中的位置，這個位置同時也是接下來要創建的AppWindowToken對象在WindowManagerService類的mTokenList所描述的一個ArrayList中的位置。

       WindowManagerService類的成員函數addAppToken首先調用另外一個成員函數findAppWindowToken來在成員變量mTokenMap所描述的一個HashMap檢查是否已經存在一個AppWindowToken。如果已經存在的話，那么WindowManagerService類的成員函數addAppToken就什么也不做就返回了，否則的話，就會使用參數token來創建一個AppWindowToken對象，並且會將該AppWindowToken對象分別保存在WindowManagerService類的成員變量mTokenMap、mTokenList和mAppTokens中。

       2. 刪除AppWindowToken

       刪除AppWindowToken是通過調用WindowManagerService類的成員函數removeAppTokensLocked來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     private void removeAppTokensLocked(List<IBinder> tokens) {  
  6.         // XXX This should be done more efficiently!  
  7.         // (take advantage of the fact that both lists should be  
  8.         // ordered in the same way.)  
  9.         int N = tokens.size();  
  10.         for (int i=0; i<N; i++) {  
  11.             IBinder token = tokens.get(i);  
  12.             final AppWindowToken wtoken = findAppWindowToken(token);  
  13.             if (!mAppTokens.remove(wtoken)) {  
  14.                 ......  
  15.                 i--;  
  16.                 N--;  
  17.             }  
  18.         }  
  19.     }  
  20.    
  21.     ......    
  22. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        WindowManagerService類的成員函數removeAppTokensLocked可以同時刪除一組AppWindowToken對象。

        參數tokens所描述的是一個IBinder接口列表，與這些IBinder接口所對應的AppWindowToken對象就是接下來要刪除的。WindowManagerService類的成員函數removeAppTokensLocked通過一個for循環來依次調用另外一個成員函數findAppWindowToken，以便可以找到保存在列表tokens中的每一個IBinder接口所對應的AppWindowToken對象，然后將該AppWindowToken對象從WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList中刪除。

        注意，WindowManagerService類的成員函數removeAppTokensLocked是在內部使用的，它只是把一個AppWindowToken對象從成員變量mAppTokens中刪除，而沒有從另外兩個成員變量mTokenMap和mTokenList中刪除。

        3. 移動AppWindowToken至指定位置

        移動AppWindowToken至指定位置是通過調用WindowManagerService類的成員函數moveAppToken來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public void moveAppToken(int index, IBinder token) {  
  6.         if (!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,  
  7.                 "moveAppToken()")) {  
  8.             throw new SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");  
  9.         }  
  10.   
  11.         synchronized(mWindowMap) {  
  12.             ......  
  13.             final AppWindowToken wtoken = findAppWindowToken(token);  
  14.             if (wtoken == null || !mAppTokens.remove(wtoken)) {  
  15.                 ......  
  16.                 return;  
  17.             }  
  18.             mAppTokens.add(index, wtoken);  
  19.             ......  
  20.   
  21.             final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
  22.             ......  
  23.             if (tmpRemoveAppWindowsLocked(wtoken)) {  
  24.                 ......  
  25.                 reAddAppWindowsLocked(findWindowOffsetLocked(index), wtoken);  
  26.                 ......  
  27.                 updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_WILL_PLACE_SURFACES);  
  28.                 mLayoutNeeded = true;  
  29.                 performLayoutAndPlaceSurfacesLocked();  
  30.             }  
  31.             Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
  32.         }  
  33.     }  
  34.    
  35.     ......    
  36. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        參數token描述的是要移動的AppWindowToken對象所對應的一個IBinder接口，而參數index描述的是該AppWindowToken對象要移動到的位置。注意，移動一個AppWindowToken對象到指定的位置是需要android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS權限的。

        WindowManagerService類的成員函數moveAppToken首先找到與參數token所對應的AppWindowToken對象，並且將該AppWindowToken對象從WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList中移除，這樣做的目的是為了接下來可以將該AppWindowToken對象移動至該ArrayList中的指定位置上，即參數index所描述的位置上。

        注意，上述操作只是將參數token所對應的AppWindowToken對象移動到了WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList的指定位置上，接下來還需要同時將與該AppWindowToken對象所對應的WindowState對象移動至WindowManagerService服務內部的一個WindowState堆棧合適位置上去。

        移動對應的WindowState對象的操作同樣也是分兩步執行的：第一步先調用WindowManagerService類的成員函數tmpRemoveAppWindowsLocked來將這些WindowState對象從原來的WindowState堆棧位置移除；第二步再調用WindowManagerService類的成員函數reAddAppWindowsLocked來將這些WindowState對象插入到WindowState堆棧的合適位置去。

        對應的WindowState對象被移動到的合適位置是通過調用WindowManagerService類的成員函數findWindowOffsetLocked來獲得的，它的實現如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.   
  5.     /** 
  6.      * Z-ordered (bottom-most first) list of all Window objects. 
  7.      */  
  8.     final ArrayList<WindowState> mWindows = new ArrayList<WindowState>();  
  9.     ......  
  10.     
  11.     private int findWindowOffsetLocked(int tokenPos) {  
  12.         final int NW = mWindows.size();  
  13.   
  14.         if (tokenPos >= mAppTokens.size()) {  
  15.             int i = NW;  
  16.             while (i > 0) {  
  17.                 i--;  
  18.                 WindowState win = mWindows.get(i);  
  19.                 if (win.getAppToken() != null) {  
  20.                     return i+1;  
  21.                 }  
  22.             }  
  23.         }  
  24.   
  25.         while (tokenPos > 0) {  
  26.             // Find the first app token below the new position that has  
  27.             // a window displayed.  
  28.             final AppWindowToken wtoken = mAppTokens.get(tokenPos-1);  
  29.             ......  
  30.             if (wtoken.sendingToBottom) {  
  31.                 ......  
  32.                 tokenPos--;  
  33.                 continue;  
  34.             }  
  35.             int i = wtoken.windows.size();  
  36.             while (i > 0) {  
  37.                 i--;  
  38.                 WindowState win = wtoken.windows.get(i);  
  39.                 int j = win.mChildWindows.size();  
  40.                 while (j > 0) {  
  41.                     j--;  
  42.                     WindowState cwin = win.mChildWindows.get(j);  
  43.                     if (cwin.mSubLayer >= 0) {  
  44.                         for (int pos=NW-1; pos>=0; pos--) {  
  45.                             if (mWindows.get(pos) == cwin) {  
  46.                                 ......  
  47.                                 return pos+1;  
  48.                             }  
  49.                         }  
  50.                     }  
  51.                 }  
  52.                 for (int pos=NW-1; pos>=0; pos--) {  
  53.                     if (mWindows.get(pos) == win) {  
  54.                         ......  
  55.                         return pos+1;  
  56.                     }  
  57.                 }  
  58.             }  
  59.             tokenPos--;  
  60.         }  
  61.   
  62.         return 0;  
  63.     }  
  64.    
  65.     ......    
  66. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        參數tokenPos描述的是一個AppWindowToken對象在WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList的位置，WindowManagerService類的成員函數findWindowOffsetLocked的目標就要找到與該AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowManagerService服務內部的一個WindowState堆棧的起始偏移位置。有了這個起始偏移位置之后，我們就可以將對應的所有WindowState對象有序地插入到該WindowState堆棧中去。WindowManagerService服務內部的WindowState堆棧是通過WindowManagerService類的成員變量mWindows來描述的。接下來我們就分兩種情況來分析這個起始偏移位置的計算過程。

        第一種情況是參數tokenPos的值大於WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList的大小。這是一種異常情況，一般來說，參數tokenPos是指向mAppTokens列表的某一個位置的，不過這時候意味着它所描述的AppWindowToken對象的Z軸位置要大於mAppTokens列表的最上面的一個AppWindowToken對象的Z軸位置的。這也就是說，與參數tokenPos所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象的要位於與mAppTokens列表的最上面的一個AppWindowToken對象所對應的任一個WindoState對象的上面。因此，就需要找到與mAppTokens列表的最上面的一個AppWindowToken對象所對應的Z軸位置最大的一個WindoState對象在WindowState堆棧中的位置i，然后就可以知道與參數tokenPos所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowState堆棧的起始偏移位置為i+1。

        如何找到mAppTokens列表的最上面的一個AppWindowToken對象所對應的Z軸位置最大的一個WindoState對象在WindowState堆棧中的位置i呢？從圖1可以可得到一個結論：WindowManagerService服務內部中的所有WindowState對象都是按照Z軸從位置從小到大排列在WindowState堆棧中的，並且在mAppTokens列表中，位於上面的一個AppWindowToken對象所對應的那些WindowState對象的Z軸位置是一定大於位於下面的一個AppWindowToken對象所對應的那些WindowState對象的Z軸位置的。因此，我們只要從WindowState堆棧的頂端開始往下遍歷，找到這樣的一個WindowState對象，它是屬於一個AppWindowToken對象的，即它的成員函數getAppToken的返回值不等於null，那么它在WindowState堆棧中的位置就是我們要找到的位置i。有了這個位置i之后，將它的值加上1，就可以得到參數t所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowState堆棧的起始偏移位置了。

        第二種情況是參數tokenPos的值小於WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList的大小。根據前面得到的推論，我們只要在mAppTokens列表中找到一個AppWindowToken對象，它滿足以下三個條件：

        A. 它在mAppTokens列表中的位置小於tokenPos；

        B. 它在WindowState堆棧中對應有WindowState對象；

        C. 它不是將要置於WindowState堆棧的底部。

        如果一個AppWindowToken對象在WindowState堆棧中對應有WindowState對象，那么這些WindowState對象也會同時按照Z軸從小到大的順序保存它的成員變量windows所描述的一個ArrayList中，這意味着如果一個AppWindowToken對象滿足條件B，那么它的成員變量windows所描述的一個ArrayList的大小就大於0。

        如果一個AppWindowToken對象不是將要置於WindowState堆棧的底部，那么它的成員變量sendingToBottom的值就不等於true，這也意味這個AppWindowToken對象滿足條件C。

        如果能找到滿足上述條件的一個AppWindowToken對象wtoken，那么我們只要找到與它所對應的Z軸位置最大的WindowState對象在WindowManagerService服務內部的WindowState堆棧中的位置i，那么將它的值加1，就可以得到與參數tokenPos所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowState堆棧的起始偏移位置了。

        那么如何找到與這個AppWindowToken對象wtoken對應的Z軸位置最大的WindowState對象在WindowManagerService服務內部的WindowState堆棧中的位置i呢？從前面的圖1可以知道，一個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象可以划分為兩種類型：第一種類型是父窗口類型的；第二種是子窗口類型的。如果一個WindowState對象所描述的窗口是父窗口，那么它的子窗口就保存在它的成員變量mChildWindows所描述的一個ArrayList中，並且這些子窗口是按照Z軸位置從小到大的順序排列的，同時，該WindowState對象也會保存在與它所對應的一個AppWindowToken對象的成員變量windows所描述的一個ArrayList中。

        有了上述結論，並且假設存在一個能夠滿足上述三個條件的AppWindowToken對象wtoken，那么就可以從上到下遍歷保存在它的成員變量windows所描述的一個ArrayList中的每一個WindowState對象win：

        I. 如果WindowState對象win所描述的一個窗口具有子窗口，那么就繼續從上到下遍歷這些子窗口，即從上到下遍歷WindowState對象win的成員變量mChildWindows所描述的一個ArrayList。如果能找到一個WindowState對象cwin，它的成員變量mSubLayer的值大於等於0，那么該WindowState對象cwin在WindowManagerService服務內部的WindowState堆棧中的位置就是我們要得到的位置i。注意，如果WindowState對象cwin的成員變量mSubLayer的值小於0，那么它雖然是一個子窗口，但是它卻是位於父窗口的后面的，即它的Z軸位置是小於父窗口的Z軸位置的。

        II. 如果WindowState對象win所描述的一個窗口不具有子窗口，即它的成員變量mChildWindows所描述的一個ArrayList的大小等於0，那么它在WindowManagerService服務內部的WindowState堆棧中的位置就是我們要得到的位置i。

        得到了位置i之后，將它的值加1，那么就可以得到與參數tokenPos所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowState堆棧的起始偏移位置了。

        回到WindowManagerService類的成員函數moveAppToken中，調整好參數token所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在WindowState堆棧中的位置之后，即調用了成員函數reAddAppWindowsLocked之后，這時候系統中的窗口的布局就會發生了變化，即系統中的窗口的Z軸位置關系發生了變化，那么接下來就需要調用成員函數updateFocusedWindowLocked來重新計算系統中的窗口的Z軸位置，並且調用成員函數performLayoutAndPlaceSurfacesLocked來重新布局系統中的窗口。

        4. 移動AppWindowToken至頂端

        移動AppWindowToken至頂端是通過調用WindowManagerService類的成員函數moveAppTokensToTop來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public void moveAppTokensToTop(List<IBinder> tokens) {  
  6.         if (!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,  
  7.                 "moveAppTokensToTop()")) {  
  8.             throw new SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");  
  9.         }  
  10.   
  11.         final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
  12.         synchronized(mWindowMap) {  
  13.             removeAppTokensLocked(tokens);  
  14.             final int N = tokens.size();  
  15.             for (int i=0; i<N; i++) {  
  16.                 AppWindowToken wt = findAppWindowToken(tokens.get(i));  
  17.                 if (wt != null) {  
  18.                     mAppTokens.add(wt);  
  19.                     if (mNextAppTransition != WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET) {  
  20.                         mToTopApps.remove(wt);  
  21.                         mToBottomApps.remove(wt);  
  22.                         mToTopApps.add(wt);  
  23.                         wt.sendingToBottom = false;  
  24.                         wt.sendingToTop = true;  
  25.                     }  
  26.                 }  
  27.             }  
  28.   
  29.             if (mNextAppTransition == WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET) {  
  30.                 moveAppWindowsLocked(tokens, mAppTokens.size());  
  31.             }  
  32.         }  
  33.         Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
  34.     }  
  35.    
  36.     ......    
  37. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        WindowManagerService類的成員函數moveAppTokensToTop可以同時將一組AppWindowToken移至頂端，同時需要調用者具有android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS權限。

        參數tokens所描述的是一個IBinder接口列表，與這些IBinder接口所對應的AppWindowToken對象就是接下來要移至頂端的。在將保存在參數tokens中的IBinder接口所對應的AppWindowToken對象移至頂端之前，WindowManagerService類的成員函數首先會調用前面所描述的成員函數removeAppTokensLocked來刪除這些AppWindowToken對象，然后再依次將它們添加到WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList的末尾去。

        注意，WindowManagerService類的成員變量mNextAppTransition用來描述系統當前是否正在切換Activity窗口。如果是的話，那么它的值就不等於WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET，這時候就需要：

       A. 將所有要移至頂端的AppWindowToken對象都保存在WindowManagerService類的另外一個成員變量mToTopApps所描述的一個ArrayList中去，並且將這些AppWindowToken對象的成員變量sendingToTop的值設置為true。

       B. 將所有要移至頂端的AppWindowToken對象所對應WindowState對象都移至WindowManagerService服務內部的一個WindowState堆棧的頂端去，這是通過調用另外一個成員函數moveAppWindowsLocked來實現的。

       執行完成上述兩個操作之后，與要移至頂端的AppWindowToken對象所對應的窗口就會位於窗口堆棧的最上面了。

       5. 移動AppWindowToken至底端

       移動AppWindowToken至頂端是通過調用WindowManagerService類的成員函數moveAppTokensToBottom來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public void moveAppTokensToBottom(List<IBinder> tokens) {  
  6.         if (!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,  
  7.                 "moveAppTokensToBottom()")) {  
  8.             throw new SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");  
  9.         }  
  10.   
  11.         final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
  12.         synchronized(mWindowMap) {  
  13.             removeAppTokensLocked(tokens);  
  14.             final int N = tokens.size();  
  15.             int pos = 0;  
  16.             for (int i=0; i<N; i++) {  
  17.                 AppWindowToken wt = findAppWindowToken(tokens.get(i));  
  18.                 if (wt != null) {  
  19.                     mAppTokens.add(pos, wt);  
  20.                     if (mNextAppTransition != WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET) {  
  21.                         mToTopApps.remove(wt);  
  22.                         mToBottomApps.remove(wt);  
  23.                         mToBottomApps.add(i, wt);  
  24.                         wt.sendingToTop = false;  
  25.                         wt.sendingToBottom = true;  
  26.                     }  
  27.                     pos++;  
  28.                 }  
  29.             }  
  30.   
  31.             if (mNextAppTransition == WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET) {  
  32.                 moveAppWindowsLocked(tokens, 0);  
  33.             }  
  34.         }  
  35.         Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
  36.     }  
  37.    
  38.     ......    
  39. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        WindowManagerService類的成員函數moveAppTokensToBottom可以同時將一組AppWindowToken移至底端。將一組AppWindowToken移至底端與將一組AppWindowToken移至頂端的實現是類似的，只不過是移動的方向相反而已。因此，WindowManagerService類的成員函數moveAppTokensToBottom的實現可以參考前面所分析的成員函數moveAppTokensToTop的實現，這里不再詳述。

        6. 增加WindowToken

        從圖1可以知道，如果一個WindowState對象不是與一個AppWindowToken對象對應的，那么它就必須要與一個WindowToken對象對應。例如，用來描述輸入法窗口和壁紙窗口的WindowState對象對應的就是WindowToken對象，而不是AppWindowToken對象，因為它們不是Activity類型的窗口。

        輸入法窗口和壁紙窗口分別是由輸入法管理服務InputMethodManagerService和壁紙管理服務WallpaperManagerService調用WindowManagerService類的成員函數addWindowToken來增加對應的WindowToken對象的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public void addWindowToken(IBinder token, int type) {  
  6.         if (!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,  
  7.                 "addWindowToken()")) {  
  8.             throw new SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");  
  9.         }  
  10.   
  11.         synchronized(mWindowMap) {  
  12.             WindowToken wtoken = mTokenMap.get(token);  
  13.             if (wtoken != null) {  
  14.                 Slog.w(TAG, "Attempted to add existing input method token: " + token);  
  15.                 return;  
  16.             }  
  17.             wtoken = new WindowToken(token, type, true);  
  18.             mTokenMap.put(token, wtoken);  
  19.             mTokenList.add(wtoken);  
  20.             if (type == TYPE_WALLPAPER) {  
  21.                 mWallpaperTokens.add(wtoken);  
  22.             }  
  23.         }  
  24.     }  
  25.    
  26.     ......    
  27. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        調用WindowManagerService類的成員函數addWindowToken需要具有android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS權限。

        對於輸入法窗口和壁紙窗口來說，參數token指向的是與它們所關聯的一個Binder對象的IBinder接口，而參數type描述的是要在WindowManagerService服務內部增加WindowToken對象的窗口的類型。

        WindowManagerService類的成員函數addWindowToken首先檢查在成員變量mTokenMap所描述的一個HashMap檢查是否已經存在一個WindowToken對象與參數token對應。如果已經存在的話，那么WindowManagerService類的成員函數addWindowToken就什么也不做就返回了，否則的話，就會使用參數token來創建一個WindowToken對象，並且會將該WindowToken對象分別保存在WindowManagerService類的成員變量mTokenMap和mTokenList中。

        這里有兩個地方需要注意：

        A. 由於這里增加的是WindowToken對象，而不是AppWindowToken對象，因此，與增加AppWindowToken不同，這里不需要將新創建的WindowToken對象保存在WindowManagerService類的成員變量mAppTokens中。

        B. 如果參數type的值等於TYPE_WALLPAPER，那么就意味着新創建的WindowToken對象是用來描述壁紙窗口的，這時候還需要將新創建的WindowToken對象保存在WindowManagerService類的成員變量mWallpaperTokens所描述的一個ArrayList中，以方便管理壁紙窗口。

        對於非輸入法窗口、非壁紙窗口以及非Activity窗口來說，它們所對應的WindowToken對象是在它們增加到WindowManagerService服務的時候創建的。從前面Android應用程序窗口（Activity）與WindowManagerService服務的連接過程分析一文可以知道，增加一個窗口WindowManagerService服務最終是通過調用WindowManagerService類的成員函數addWindow來實現的，接下來我們就主要分析與創建WindowToken相關的邏輯，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public int addWindow(Session session, IWindow client,  
  6.             WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility,  
  7.             Rect outContentInsets, InputChannel outInputChannel) {  
  8.         ......  
  9.   
  10.         synchronized(mWindowMap) {  
  11.             ......  
  12.   
  13.             boolean addToken = false;  
  14.             WindowToken token = mTokenMap.get(attrs.token);  
  15.             if (token == null) {  
  16.                 if (attrs.type >= FIRST_APPLICATION_WINDOW  
  17.                         && attrs.type <= LAST_APPLICATION_WINDOW) {  
  18.                     ......  
  19.                     return WindowManagerImpl.ADD_BAD_APP_TOKEN;  
  20.                 }  
  21.                 if (attrs.type == TYPE_INPUT_METHOD) {  
  22.                     ......  
  23.                     return WindowManagerImpl.ADD_BAD_APP_TOKEN;  
  24.                 }  
  25.                 if (attrs.type == TYPE_WALLPAPER) {  
  26.                     ......  
  27.                     return WindowManagerImpl.ADD_BAD_APP_TOKEN;  
  28.                 }  
  29.                 token = new WindowToken(attrs.token, -1, false);  
  30.                 addToken = true;  
  31.             }  
  32.   
  33.             ......  
  34.   
  35.             if (addToken) {  
  36.                 mTokenMap.put(attrs.token, token);  
  37.                 mTokenList.add(token);  
  38.             }  
  39.    
  40.             ......  
  41.         }  
  42.   
  43.         ......  
  44.     }  
  45.            
  46.     ......    
  47. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        如果參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量token所指向的一個IBinder接口在WindowManagerService類的成員變量mTokenMap所描述的一個HashMap中沒有一個對應的WindowToken對象，並且該WindowManager.LayoutParams對象的成員變量type的值不等於TYPE_INPUT_METHOD、TYPE_WALLPAPER，以及不在FIRST_APPLICATION_WINDOW和LAST_APPLICATION_WINDOW，那么就意味着這時候要增加的窗口就既不是輸入法窗口，也不是壁紙窗口和Activity窗口，因此，就需要以參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量token所指向的一個IBinder接口為參數來創建一個WindowToken對象，並且將該WindowToken對象保存在WindowManagerService類的成員變量mTokenMap和mTokenList中。

        7. 刪除WindowToken

        刪除WindowToken是通過調用WindowManagerService類的成員函數removeWindowToken來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     public void removeWindowToken(IBinder token) {  
  6.         if (!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,  
  7.                 "removeWindowToken()")) {  
  8.             throw new SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");  
  9.         }  
  10.   
  11.         final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
  12.         synchronized(mWindowMap) {  
  13.             WindowToken wtoken = mTokenMap.remove(token);  
  14.             mTokenList.remove(wtoken);  
  15.             if (wtoken != null) {  
  16.                 boolean delayed = false;  
  17.                 if (!wtoken.hidden) {  
  18.                     wtoken.hidden = true;  
  19.   
  20.                     final int N = wtoken.windows.size();  
  21.                     boolean changed = false;  
  22.   
  23.                     for (int i=0; i<N; i++) {  
  24.                         WindowState win = wtoken.windows.get(i);  
  25.   
  26.                         if (win.isAnimating()) {  
  27.                             delayed = true;  
  28.                         }  
  29.   
  30.                         if (win.isVisibleNow()) {  
  31.                             applyAnimationLocked(win,  
  32.                                     WindowManagerPolicy.TRANSIT_EXIT, false);  
  33.                             changed = true;  
  34.                         }  
  35.                     }  
  36.   
  37.                     if (changed) {  
  38.                         mLayoutNeeded = true;  
  39.                         performLayoutAndPlaceSurfacesLocked();  
  40.                         updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_NORMAL);  
  41.                     }  
  42.   
  43.                     if (delayed) {  
  44.                         mExitingTokens.add(wtoken);  
  45.                     } else if (wtoken.windowType == TYPE_WALLPAPER) {  
  46.                         mWallpaperTokens.remove(wtoken);  
  47.                     }  
  48.                 }  
  49.   
  50.                 ......  
  51.             } else {  
  52.                 Slog.w(TAG, "Attempted to remove non-existing token: " + token);  
  53.             }  
  54.         }  
  55.         Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
  56.     }  
  57.            
  58.     ......    
  59. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        調用WindowManagerService類的成員函數removeWindowToken需要具有android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS權限。

        WindowManagerService類的成員函數removeWindowToken首先找到與參數token所描述的Binder接口所對應的WindowToken對象，接着再將該WindowToken對象從WindowManagerService類的成員變量mTokenMap和mTokenList中刪除。

        刪除了一個WindowToken對象之后，如果該WindowToken對象不是處於不可見的狀態，即它的成員變量hidden的值不等於false，那么就意味着它所描述窗口口也有可能是可見的，那么WindowManagerService類的成員函數removeWindowToken就需要作以下兩個檢查：

        A. 如果該WindowToken對象所描述的窗口的其中一個處於動畫顯示過程，即用來描述該窗口的一個WindowState對象的成員函數isAnimating的返回值等於true，那么就需要該WindowToken對象的狀態設置為正在退出狀態，即將它保存在WindowManagerService類的成員變量mExitingTokens所描述的一個ArrayList中。

        B. 如果該WindowToken對象所描述的窗口是可見的，即用來描述該窗口的一個WindowState對象的成員函數isVisibleNow的返回值等於true，那么就需要調用WindowManagerService類的成員函數applyAnimationLocked來給它應用一個退出動畫，該退出動畫是通過調用WindowManagerService類的成員函數performLayoutAndPlaceSurfacesLocked來實現的。當一個窗口退出了之后，系統當前獲得焦點的窗口可能會發生變化，這時候就需要調用WindowManagerService類的成員函數updateFocusedWindowLocked來重新調整系統當前獲得焦點的窗口。

        注意，如果正在刪除的WindowToken對象是用來描述壁紙窗口的，那么還需要將該WindowToken對象從WindowManagerService類的成員變量mWallpaperTokens所描述的一個ArrayList中刪除。

        8. 增加WindowState

        從前面Android應用程序窗口（Activity）與WindowManagerService服務的連接過程分析一文可以知道，增加一個窗口WindowManagerService服務最終是通過調用WindowManagerService類的成員函數addWindow來實現的，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.   
  5.     /** 
  6.      * Mapping from an IWindow IBinder to the server's Window object. 
  7.      * This is also used as the lock for all of our state. 
  8.      */  
  9.     final HashMap<IBinder, WindowState> mWindowMap = new HashMap<IBinder, WindowState>();  
  10.     ......  
  11.   
  12.     /** 
  13.      * Z-ordered (bottom-most first) list of all Window objects. 
  14.      */  
  15.     final ArrayList<WindowState> mWindows = new ArrayList<WindowState>();  
  16.     ......  
  17.     
  18.     public int addWindow(Session session, IWindow client,    
  19.             WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility,    
  20.             Rect outContentInsets, InputChannel outInputChannel) {    
  21.         ......    
  22.     
  23.         WindowState win = null;    
  24.     
  25.         synchronized(mWindowMap) {    
  26.             ......    
  27.   
  28.             win = new WindowState(session, client, token,    
  29.                     attachedWindow, attrs, viewVisibility);    
  30.             ......    
  31.     
  32.             mWindowMap.put(client.asBinder(), win);    
  33.             ......  
  34.   
  35.             if (attrs.type == TYPE_INPUT_METHOD) {  
  36.                 mInputMethodWindow = win;  
  37.                 addInputMethodWindowToListLocked(win);  
  38.                 ......  
  39.             } else if (attrs.type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG) {  
  40.                 mInputMethodDialogs.add(win);  
  41.                 addWindowToListInOrderLocked(win, true);  
  42.                 adjustInputMethodDialogsLocked();  
  43.                 ......  
  44.             } else {  
  45.                 addWindowToListInOrderLocked(win, true);  
  46.                 if (attrs.type == TYPE_WALLPAPER) {  
  47.                     .......  
  48.                     adjustWallpaperWindowsLocked();  
  49.                 } else if ((attrs.flags&FLAG_SHOW_WALLPAPER) != 0) {  
  50.                     adjustWallpaperWindowsLocked();  
  51.                 }  
  52.             }  
  53.   
  54.             ......  
  55.         }  
  56.   
  57.         ......  
  58.     }  
  59.   
  60.     ......  
  61. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        WindowManagerService類有兩個成員變量mWindowMap和mWindows是用來保存系統中的WindowState對象。其中，成員變量mWindowMap指向的是一個HashMap，它的關鍵字是一個IBinder接口，一般這個IBinder接口指向的是一個Binder代理對象，引用了運行在應用程序進程這一側的一個類型為W的Binder本地對象，用來描述一個窗口；成員變量mWindows指向的是一個ArrayList，保存在它里面的WindowState對象是按照其Z軸位置從小到大的順序排列的。成員變量mWindowMap和mWindows的區別在於，前者給在定一個IBinder接口的情況下，可以快速找到與對應的WindowState對象，而后者用來從上到下或者下到上遍歷系統的WindowState對象。由於系統中的WindowState對象是按照其Z軸位置從小到大的順序排列在成員變量mWindows中的，因此，成員變量mWindows所指向的ArrayList就是我們在前面圖1中所說的Window Stack。

        理解了WindowManagerService類有兩個成員變量mWindowMap和mWindows的作用之后，WindowManagerService類的成員函數addWindow增加一個WindowState對象的過程就容易理解了。

       參數client是一個Binder代理對象，引用了運行在應用程序進程這一側的一個類型為W的Binder本地對象，用來描述要增加到WindowManagerService服務中的一個窗口。WindowManagerService類的成員函數addWindow首先創建一個WindowState對象win，接着再以參數client所描述的一個Binder代理對象的IBinder接口為關鍵字，將WindowState對象win保存在WindowManagerService類的成員變量mWindowMap中，最后還會根據要增加到WindowManagerService服務中的窗口的類型來調用不同的成員函數將WindowState對象win增加到WindowManagerService類的成員變量mWindows中：

        A. 如果要增加的是輸入法窗口，即參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量type的值等於TYPE_INPUT_METHOD，那么就會調用成員函數addInputMethodWindowToListLocked來將WindowState對象win增加到WindowManagerService類的成員變量mWindows中去，並且會將WindowState對象win保存在WindowManagerService類的成員變量mInputMethodWindow中。

        B. 如果要增加的是輸入法對話框，即參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量type的值等於TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG，那么就會調用成員函數addWindowToListInOrderLocked來將WindowState對象win增加到WindowManagerService類的成員變量mWindows中去，並且會將WindowState對象win保存在WindowManagerService類的成員變量mInputMethodDialogs中，以及調用成員函數adjustInputMethodDialogsLocked來調整剛才所添加的輸入法窗口在窗口堆棧中的位置，使得它位於系統當前需要輸入法窗口的窗口的上面。

        C.  如果要增加的是壁紙窗口，即參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量type的值等於TYPE_WALLPAPER，那么就會調用成員函數addWindowToListInOrderLocked來將WindowState對象win增加到WindowManagerService類的成員變量mWindows中去，並且會調用成員函數adjustWallpaperWindowsLocked來調整剛才所添加的壁紙窗口在窗口堆棧中的位置，使得它位於系統當前需要壁紙窗口的窗口的下面。

        D . 如果要增加的既不是輸入法窗口，也不是輸入法對話框和壁紙窗口，那么就只會調用成員函數addWindowToListInOrderLocked來將WindowState對象win增加到WindowManagerService類的成員變量mWindows中去，但是如果要增加的窗口需要顯示壁紙，即參數attrs所描述的一個WindowManager.LayoutParams對象的成員變量flags的FLAG_SHOW_WALLPAPER位等於1，那么還會繼續調用成員函數adjustWallpaperWindowsLocked來調整系統中的壁紙窗口在窗口堆棧中的位置，使得它位於剛才所添加的窗口的下面。

        在后面的兩篇文章中，我們再詳細分析WindowManagerService類的成員函數addInputMethodWindowToListLocked、adjustInputMethodDialogsLocked和adjustWallpaperWindowsLocked的實現，其中，前兩者是與輸入法窗口相關的，而后者是與壁紙窗口相關的。本文主要關注WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked的實現，它會將一個指定的WindowState對象增加到窗口堆棧中的合適位置上去。

        9. 增加WindowState到窗口堆棧

        從前面的分析可以知道，將一個WindowState對象增加到WindowManagerService服務內部中的窗口堆棧，即WindowManagerService類的成員變量mWindows，是通過調用WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked來實現的。

       WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked的實現比較復雜，我們先列出它的框架，然后再詳細分析它的實現，如下所示：

 

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.   
  5.     private void addWindowToListInOrderLocked(WindowState win, boolean addToToken) {  
  6.         final IWindow client = win.mClient;  
  7.         final WindowToken token = win.mToken;  
  8.         final ArrayList<WindowState> localmWindows = mWindows;  
  9.   
  10.         final int N = localmWindows.size();  
  11.         final WindowState attached = win.mAttachedWindow;  
  12.         int i;  
  13.         if (attached == null) {  
  14.             //CASE 1：要增加的窗口win沒有附加在其它窗口上  
  15.             int tokenWindowsPos = token.windows.size();  
  16.             if (token.appWindowToken != null) {  
  17.                 //CASE 1.1：要增加的窗口win是一個Activity窗口  
  18.                 int index = tokenWindowsPos-1;  
  19.                 if (index >= 0) {  
  20.                     //CASE 1.1.1：用來要增加的窗口win的令牌token已存在其它窗口  
  21.                     ......  
  22.                 } else {  
  23.                     //CASE 1.1.2：用來要增加的窗口win的令牌token尚未存在任何窗口  
  24.                     ......  
  25.                 }  
  26.             } else {  
  27.                 //CASE 1.2：要增加的窗口win不是一個Activity窗口  
  28.                 ......  
  29.             }  
  30.             if (addToToken) {  
  31.                 token.windows.add(tokenWindowsPos, win);  
  32.             }  
  33.         } else {  
  34.             //CASE 2：要增加的窗口win附加在窗口attached上  
  35.             ......  
  36.         }  
  37.   
  38.         if (win.mAppToken != null && addToToken) {  
  39.             win.mAppToken.allAppWindows.add(win);  
  40.         }  
  41.     }  
  42.   
  43.     ......  
  44. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

 

        我們首先分析一下WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked的幾個本地變量的含義：

        A. token。本地變量token指向的是參數win所描述的一個WindowState對象的成員變量mToken所指向一個WindowToken對象，這個WindowToken對象用來描述WindowState對象win所對應的窗口令牌。

        B. localmWindows。本地變量localmWindows指向的是WindowManagerService類的成員變量mWindows所描述的一個ArrayList，即一個窗口堆棧，WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked的目標就是要將參數win所描述的一個WindowState對象增加到該窗口堆棧的合適位置上去。

        C. attached。本地變量attached指向的是參數win所描述的一個WindowState對象的成員變量mAttachedWindow 所指向的一個WindowState對象，如果它的值不等於null，那么就意味參數win所描述的窗口要附加在本地變量attached所描述的窗口上。

        D. tokenWindowsPos。本地變量tokenWindowsPos用來描述與窗口令牌token所對應的窗口的數量。

        E. token.appWindowToken。從前面Android應用程序窗口（Activity）與WindowManagerService服務的連接過程分析一文可以知道，如果一個WindowToken對象的成員變量appWindowToken的值不等於null，那么就意味着該WindowToken對象的實際類型為是AppWindowToken，即它所描述的是一個Activity窗口令牌，這種類型的令牌的特點是在ActivityManagerService服務的Activity組件堆棧中對應有一個ActivityRecord對象，如圖1所示。

        F. index。本地變量index的值等於tokenWindowsPos-1，如果它的值大於等於0，那么就意味着窗口令牌tokent已經存在其它窗口，否則的話，就意味着窗口令牌tokent尚未存在任何窗口。

        從這些本地變量的含義，我們就可以分情況來將參數win所描述的一個WindowState對象增加到WindowManagerService服務內部的窗口堆棧的合適位置上去：

        CASE 1：要增加的窗口win沒有附加在其它窗口上

        ----CASE 1.1：要增加的窗口win是一個Activity窗口

             ----CASE 1.1.1：用來要增加的窗口win的令牌token已存在其它窗口。這時候意味着窗口win需要保存在其它已經存在的窗口的附近，因此，我們只要找到這些已經存在的窗口在窗口堆棧中的位置，那么再根據其它屬性，就可以將窗口win保存在已經存在的窗口的上面或者下面。

             ----CASE 1.1.2：用來要增加的窗口win的令牌token尚未存在任何窗口。雖然這時候窗口win在窗口堆棧中沒有位置可以參考，但是它畢竟是一個Activity窗口，我們可以通過與它所對應的AppWindowToken對象在App Token List（即WindowManagerService類的成員變量mAppTokens所描述的一個ArrayList）中的位置來獲得它窗口堆棧中的位置。回憶我們在前面第3節分析移動AppWindowToken至指定位置的操作時得到的結論：WindowManagerService服務內部中的所有WindowState對象都是按照Z軸從位置從小到大排列在WindowState堆棧中的，並且在mAppTokens列表中，位於上面的一個AppWindowToken對象所對應的那些WindowState對象的Z軸位置是一定大於位於下面的一個AppWindowToken對象所對應的那些WindowState對象的Z軸位置的。因此，我們只要找到用來描述窗口win的一個AppWindowToken對象（token.appWindowToken）的上一個或者下一個AppWindowToken對象所對應的窗口在窗口堆棧中的位置，那么就可以這個位置為參考，得到窗口win在窗口堆棧中的位置。

        ----CASE 1.2：要增加的窗口win不是一個Activity窗口。這時候既然要增加的窗口也沒有附加在其它窗口上，那么就意味着要增加的窗口win在窗口堆棧中沒有位置可以參考，因此，我們就需要根據它的Z軸位置來決定它在窗口堆棧的位置。

        CASE 2：要增加的窗口win附加在窗口attached上。這時候就意味着要增加的窗口win要保存在窗口attached的上面，即窗口在窗口堆棧的位置要以窗口attached在窗口堆棧的位置為參考。

        從上面的分析就可以知道，CASE 1.1.1、CASE 1.1.2和CASE 2都有一個共同特點，即要增加的窗口win在窗口堆棧的位置有一個參考值，而在CASE 1.2中，要增加的窗口win在窗口堆棧的位置沒有參考值，需要通過其Z軸位置來確定。

       在分析上述四種情況之前， 我們還需要再說明一下WindowManagerService類的成員函數addWindowToListInOrderLocked的參數addToToken的含義。參數addToToken是一個布爾變量，如果它的值等於true，那么就說明需要將參數win所描述的一個WindowState對象添加用來描述它的窗口令牌token的成員變量windows所描述的一個ArrayList中去。注意，窗口令牌token的成員變量windows所描述的一個ArrayList里面所保存的WindowState對象是按照Z軸位置從小到大的順序來排列的，因此，在將WindowState對象win保存到這個ArrayList之前，首先要按照它的Z軸位置計算得到它在這個ArrayList中的位置tokenWindowsPos。另一方面，在參數addToToken的值等於true，並且參數win所描述的是一個Activity窗口，即它的成員變量mAppToken不等於null的情況下，還需要將參數win所描述的一個WindowState對象保存在用來描述它的窗口令牌，即一個AppWindowToken對象成員變量allAppWindows所描述的一個ArrayList中去，以便可以知道一個AppWindowToken對象對應的Activity窗口都有哪些。

       接下來，我們就分別分析這四種情況是如何將窗口win增加窗口堆棧中去的。

       CASE 1.1.1對應的代碼為：

 

[java]  view plain copy
 
  1. if (win.mAttrs.type == TYPE_BASE_APPLICATION) {  
  2.     // Base windows go behind everything else.  
  3.     placeWindowBefore(token.windows.get(0), win);  
  4.     tokenWindowsPos = 0;  
  5. } else {  
  6.     AppWindowToken atoken = win.mAppToken;  
  7.     if (atoken != null &&  
  8.             token.windows.get(index) == atoken.startingWindow) {  
  9.         placeWindowBefore(token.windows.get(index), win);  
  10.         tokenWindowsPos--;  
  11.     } else {  
  12.         int newIdx =  findIdxBasedOnAppTokens(win);  
  13.         if(newIdx != -1) {  
  14.             //there is a window above this one associated with the same  
  15.             //apptoken note that the window could be a floating window  
  16.             //that was created later or a window at the top of the list of  
  17.             //windows associated with this token.  
  18.             ......  
  19.             localmWindows.add(newIdx+1, win);  
  20.             mWindowsChanged = true;  
  21.         }  
  22.     }  
  23. }  

        這段代碼又分為三種情況來將參數win所描述的一個WindowState對象添加到窗口堆棧中：

        A. 參數win描述的窗口的類型為TYPE_BASE_APPLICATION。在一個令牌對應的所有窗口中，類型為TYPE_BASE_APPLICATION的窗口位於其它類型的窗口的下面。因此，這段代碼就會調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來將參數win所描述的一個WindowState對象保存窗口堆棧中，並且它是位於令牌token的窗口列表的第0個位置的WindowState對象的下面。這時候變量tokenWindowsPos的值會被設置為0，表示參數win所描述的一個WindowState對象要保存窗口令牌token的窗口列表的第0個位置上。

        B. 參數win描述的一個WindowState對象的成員變量mAppToken的值不等於null，這意味着參數win描述的是一個Activity窗口，這時候如果窗口令牌atoken（與token描述的是同一個窗口令牌）的窗口列表的第index個位置（即最上面的一個位置） 的WindowState對象描述的是一個Activity啟動窗口，即與窗口令牌atoken的成員變量startingWindow描述的是同一個窗口，那么就說明窗口令牌atoken的窗口列表的第index個位置的WindowState對象描述的是窗口win的啟動窗口。由於一個窗口的啟動窗口總是位於它的上面，因此，這段代碼就會調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來將參數win所描述的一個WindowState對象保存窗口堆棧中，並且它是位於令牌atoken的窗口列表的第index個位置的WindowState對象的下面。這時候變量tokenWindowsPos的值減少1，即相當於是等於index，表示參數win所描述的一個WindowState對象要插入在窗口令牌token的窗口列表的第index個位置上。

        C. 參數win所描述的窗口的類型既不是TYPE_BASE_APPLICATION，而且它也沒有啟動窗口，那么這時候就需要將它保存在窗口令牌token的窗口列表的最上面一個窗口的上面。窗口令牌token的窗口列表的最上面一個窗口在窗口堆棧中的位置newIdx是通過調用WindowManagerService類的成員函數findIdxBaseOnAppTokens來獲得的，這時候參數win所描述的一個WindowState對象就應該保存在窗口堆棧，即變量localmWindows所描述的一個ArrayList的第newIdx+1個位置上。

        CASE 1.1.2對應的代碼為：

 

[java]  view plain copy
 
  1. // Figure out where the window should go, based on the  
  2. // order of applications.  
  3. final int NA = mAppTokens.size();  
  4. WindowState pos = null;  
  5. for (i=NA-1; i>=0; i--) {  
  6.     AppWindowToken t = mAppTokens.get(i);  
  7.     if (t == token) {  
  8.         i--;  
  9.         break;  
  10.     }  
  11.   
  12.     // We haven't reached the token yet; if this token  
  13.     // is not going to the bottom and has windows, we can  
  14.     // use it as an anchor for when we do reach the token.  
  15.     if (!t.sendingToBottom && t.windows.size() > 0) {  
  16.         pos = t.windows.get(0);  
  17.     }  
  18. }  
  19. // We now know the index into the apps.  If we found  
  20. // an app window above, that gives us the position; else  
  21. // we need to look some more.  
  22. if (pos != null) {  
  23.     // Move behind any windows attached to this one.  
  24.     WindowToken atoken = mTokenMap.get(pos.mClient.asBinder());  
  25.     if (atoken != null) {  
  26.         final int NC = atoken.windows.size();  
  27.         if (NC > 0) {  
  28.             WindowState bottom = atoken.windows.get(0);  
  29.             if (bottom.mSubLayer < 0) {  
  30.                 pos = bottom;  
  31.             }  
  32.         }  
  33.     }  
  34.     placeWindowBefore(pos, win);  
  35. } else {  
  36.     // Continue looking down until we find the first  
  37.     // token that has windows.  
  38.     while (i >= 0) {  
  39.         AppWindowToken t = mAppTokens.get(i);  
  40.         final int NW = t.windows.size();  
  41.         if (NW > 0) {  
  42.             pos = t.windows.get(NW-1);  
  43.             break;  
  44.         }  
  45.         i--;  
  46.     }  
  47.     if (pos != null) {  
  48.         // Move in front of any windows attached to this  
  49.         // one.  
  50.         WindowToken atoken = mTokenMap.get(pos.mClient.asBinder());  
  51.         if (atoken != null) {  
  52.             final int NC = atoken.windows.size();  
  53.             if (NC > 0) {  
  54.                 WindowState top = atoken.windows.get(NC-1);  
  55.                 if (top.mSubLayer >= 0) {  
  56.                     pos = top;  
  57.                 }  
  58.             }  
  59.         }  
  60.         placeWindowAfter(pos, win);  
  61.         placeWindowAfter(pos, win);  
  62.     } else {  
  63.         // Just search for the start of this layer.  
  64.         final int myLayer = win.mBaseLayer;  
  65.         for (i=0; i<N; i++) {  
  66.             WindowState w = localmWindows.get(i);  
  67.             if (w.mBaseLayer > myLayer) {  
  68.                 break;  
  69.             }  
  70.         }  
  71.         ......  
  72.         localmWindows.add(i, win);  
  73.         mWindowsChanged = true;  
  74.     }  
  75. }  

        這段代碼要能冠軍WindowManagerService服務內部的一個AppWindowToken列表mAppTokens來在窗口堆棧中找到一個參數位置來保存參數win所描述的一個WindowState對象。

 

        最上面的一個for循環執行完成之后，我們假設變量pos的值不等於null，這時候它與變量i以及變量token的關系如圖2所示：

圖2 窗口win位於窗口C的下面

        這時候位於令牌token上面的令牌在窗口堆棧中對應有WindowState對象。注意，這時候第i+2個令牌在窗口堆棧中不對應有WindowState對象，而第i+3個令牌在窗口堆棧中對應有C和D兩個WindowState對象，並且這兩個WindowState對象所描述的窗口都不是即將要切換到窗口堆棧的底部的。由於第i+3個令牌位於令牌token的上面，並且這兩個令牌之間的其它令牌在窗口堆棧中不對應有WindowState對象，因此，這時候參數win所描述的WindowState對象在窗口堆棧中的位置應該以第i+3個令牌所對應的Z軸位置最小的WindowState對象在窗口堆棧中的位置為參考，即以WindowState對象C在窗口堆棧中的位置為參考，而WindowState對象C也正好是變量pos所指向的WindowState對象。

       接下來，上述代碼會繼續檢查WindowState對象C是否附加有SubLayer值小於0的窗口。如果有的話，那么就會將變量pos指向SubLayer值最小的那個WindowState對象，這是因為該WindowState對象是在WindowState對象C的最下面的，並且它與WindowState對象C是同屬一個令牌的。最后，上述代碼就會調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來將參數win所描述的一個WindowState對象保存窗口堆棧中由變量pos所指向的那個WindowState對象的下面。

        假設最上面的一個for循環執行完成之后，變量pos的值等於null，那么就說明位於令牌token上面的令牌在窗口堆棧中都沒有對應有WindowState對象，或者說它們所對應的WindowState對象都是即將要切換到窗口堆棧的底部去的，這時候就需要通過位於令牌token上面的令牌來在窗口堆棧中找到一個參考位置來保存參數win所描述的WindowState對象，這是通過中間的while循環來實現的。

       中間的while循環執行完成之后，假設變量pos的值不等於null，這時候它與變量i以及變量token的關系如圖3所示：

 

圖3 窗口win位於窗口D的上面

        這時候位於令牌token上面的令牌在窗口堆棧中沒有對應有WindowState對象。注意，這時候第i-1個令牌在窗口堆棧中不對應有WindowState對象，而第i-2個令牌在窗口堆棧中對應有C和D兩個WindowState對象。由於第i-2個令牌位於令牌token的下面，並且這兩個令牌之間的其它令牌在窗口堆棧中不對應有WindowState對象，因此，這時候參數win所描述的WindowState對象在窗口堆棧中的位置應該以第i-2個令牌所對應的Z軸位置最大的WindowState對象在窗口堆棧中的位置為參考，即以WindowState對象D在窗口堆棧中的位置為參考，而WindowState對象D也正好是變量pos所指向的WindowState對象。

        接下來，上述代碼會繼續檢查WindowState對象D是否附加有SubLayer值大於等於0的窗口。如果有的話，那么就會將變量pos指向SubLayer值最大的那個WindowState對象，這是因為該WindowState對象是在WindowState對象D的最上面的，並且它與WindowState對象D是同屬一個令牌的。最后，上述代碼就會調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowAfter來將參數win所描述的一個WindowState對象保存窗口堆棧中由變量pos所指向的那個WindowState對象的上面。

         假設中間的while循環執行完成之后，變量pos的值等於null，這時候就說明在窗口堆棧中實在是找不到參考位置來保存參數win所描述的WindowState對象了，因此，就只能通過參數win所描述的WindowState對象的Z軸位置，即它的成員變量mBaseLayer的值來在窗口堆棧中找到一個合適的位置了，如最下面的for循環所示。由於窗口堆棧中的WindowState對象是按照它們的Z軸位置由小到大的順序來排列的，因此，最下面的for循環只要從下到上找到一個Z軸位置比參數win所描述的WindowState對象的Z軸位置大的一個WindowState對象在窗口堆棧中的位置i，那么就可以將參數win所描述的WindowState對象插入在窗口堆棧的第i個位置上了。

         CASE 1.2對應的代碼為：

 

[java]  view plain copy
 
  1. // Figure out where window should go, based on layer.  
  2. final int myLayer = win.mBaseLayer;  
  3. for (i=N-1; i>=0; i--) {  
  4.     if (localmWindows.get(i).mBaseLayer <= myLayer) {  
  5.         i++;  
  6.         break;  
  7.     }  
  8. }  
  9. if (i < 0) i = 0;  
  10. ......  
  11. localmWindows.add(i, win);  
  12. mWindowsChanged = true;  

        由於這時候在窗口堆棧中是沒有參考位置來保存參數win所描述的WindowState對象的，因此，這段代碼就只能通過參數win所描述的WindowState對象的Z軸位置，即它的成員變量mBaseLayer的值來在窗口堆棧中找到一個合適的位置了，如這段代碼中的for循環所示。由於窗口堆棧中的WindowState對象是按照它們的Z軸位置由小到大的順序來排列的，因此，這段代碼中的for循環只要從上到下找到一個WindowState對象，它的Z軸位置小於或者等於參數win所描述的WindowState對象的Z軸位置，那么該WindowState對象在窗口堆棧中的位置i就可以用插入參數win所描述的WindowState對象了。

 

        CASE 2對應的代碼為：

 

[java]  view plain copy
 
  1. // Figure out this window's ordering relative to the window  
  2. // it is attached to.  
  3. final int NA = token.windows.size();  
  4. final int sublayer = win.mSubLayer;  
  5. int largestSublayer = Integer.MIN_VALUE;  
  6. WindowState windowWithLargestSublayer = null;  
  7. for (i=0; i<NA; i++) {  
  8.     WindowState w = token.windows.get(i);  
  9.     final int wSublayer = w.mSubLayer;  
  10.     if (wSublayer >= largestSublayer) {  
  11.         largestSublayer = wSublayer;  
  12.         windowWithLargestSublayer = w;  
  13.     }  
  14.     if (sublayer < 0) {  
  15.         // For negative sublayers, we go below all windows  
  16.         // in the same sublayer.  
  17.         if (wSublayer >= sublayer) {  
  18.             if (addToToken) {  
  19.                 token.windows.add(i, win);  
  20.             }  
  21.             placeWindowBefore(  
  22.                 wSublayer >= 0 ? attached : w, win);  
  23.             break;  
  24.         }  
  25.     } else {  
  26.         // For positive sublayers, we go above all windows  
  27.         // in the same sublayer.  
  28.         if (wSublayer > sublayer) {  
  29.             if (addToToken) {  
  30.                 token.windows.add(i, win);  
  31.             }  
  32.             placeWindowBefore(w, win);  
  33.             break;  
  34.         }  
  35.     }  
  36. }  
  37. if (i >= NA) {  
  38.     if (addToToken) {  
  39.         token.windows.add(win);  
  40.     }  
  41.     if (sublayer < 0) {  
  42.         placeWindowBefore(attached, win);  
  43.     } else {  
  44.         placeWindowAfter(largestSublayer >= 0  
  45.                          ? windowWithLargestSublayer  
  46.                          : attached,  
  47.                          win);  
  48.     }  
  49. }  

        這段代碼要將參數win所描述的WindowState對象附加在變量attached所描述的WindowState對象的上面或者下面，取決於它的成員變量mSubLayer的值是大於0還是小於0。我們分四種情況來考慮。

 

        第一種情況是參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值小於0，並且這時候在附加在窗口attached的WindowState對象中，存在一個WindowState對象，它的成員變量mSubLayer的值大於等於參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值，如圖4和圖5所示：

圖4 窗口win插入到窗口B的下面

圖5 窗口win插入在窗口attached的下面

        在圖4和圖5中，WindowState對象A和B均是附加在WindowState對象attached中。

        在圖4中，WindowState對象A和B的成員變量mSubLayer的值均小於0，而WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象A的大，但是比WindowState對象B的小，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象B的下面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來實現的。

        在圖5中，WindowState對象A和B的成員變量mSubLayer的值均大於0，由於WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值小於0，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象attached的下面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來實現的。

        第二種情況是參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值大於0，並且這時候在附加在窗口attached的WindowState對象中，存在一個WindowState對象，它的成員變量mSubLayer的值大於參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值，如圖6所示：

圖6 窗口win插入在窗口B的下面

        在圖6中，WindowState對象A和B均是附加在WindowState對象attached中。其中，WindowState對象A和B的成員變量mSubLayer的值均大於0，而WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象A的大，但是比WindowState對象B的小，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象B的下面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來實現的。

        第三種情況是參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值小於0，但是在附加在窗口attached的WindowState對象中，找不到一個WindowState對象，它的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象的成員變量mSubLayer的值大，如圖7所示：

圖7 窗口win插入在窗口attached的下面

        在圖7中，WindowState對象A和B均是附加在WindowState對象attached中。其中，WindowState對象A和B以及win的成員變量mSubLayer的值均小於0，但是WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象A和B的都要大，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象attached的下面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowBefore來實現的。

        第四種情況是參數win所描述的WindowState對象的成員變量mSubLayer的值大於等於0，但是在附加在窗口attached的WindowState對象中，找不到一個WindowState對象，它的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象的成員變量mSubLayer的值大，如圖8和圖9所示：

圖8 窗口win插入在窗口B的上面

圖9 窗口win插入在窗口attached的上面

        在圖8和圖9中，WindowState對象A和B均是附加在WindowState對象attached中。

        在圖8中，WindowState對象A和B的成員變量mSubLayer的值均大於0，並且WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值比WindowState對象A和B的都要大，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象B的上面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowAfter來實現的。

        在圖9中，WindowState對象A和B的成員變量mSubLayer的值均小於等於0，而WindowState對象win的成員變量mSubLayer的值大於0，這時候WindowState對象win在窗口堆棧中就應該位於WindowState對象attached的上面，這是通過調用WindowManagerService類的成員函數placeWindowAfter來實現的。

         注意，在這四種情況中，如果參數addToToken的值等於true，那么都需要將參數win所描述的WindowState對象增加到與它所對應的窗口令牌token的窗口列表windows中去。

         10. 刪除WindowState

          刪除WindowState是通過調用WindowManagerService類的成員函數tmpRemoveWindowLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub    
  2.         implements Watchdog.Monitor {    
  3.     ......    
  4.     
  5.     private int tmpRemoveWindowLocked(int interestingPos, WindowState win) {  
  6.         int wpos = mWindows.indexOf(win);  
  7.         if (wpos >= 0) {  
  8.             if (wpos < interestingPos) interestingPos--;  
  9.             ......  
  10.             mWindows.remove(wpos);  
  11.             mWindowsChanged = true;  
  12.             int NC = win.mChildWindows.size();  
  13.             while (NC > 0) {  
  14.                 NC--;  
  15.                 WindowState cw = win.mChildWindows.get(NC);  
  16.                 int cpos = mWindows.indexOf(cw);  
  17.                 if (cpos >= 0) {  
  18.                     if (cpos < interestingPos) interestingPos--;  
  19.                     ......  
  20.                     mWindows.remove(cpos);  
  21.                 }  
  22.             }  
  23.         }  
  24.         return interestingPos;  
  25.     }  
  26.     
  27.     ......    
  28. }    

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        WindowManagerService類的成員函數tmpRemoveWindowLocked將參數win所描述的窗口及其子窗口從WindowManagerService服務內部的窗口堆棧中刪除，即從 WindowManagerService類的成員變量mWindows所描述的一個ArrayList中刪除。

        如果每一個被刪除的窗口在窗口堆棧中的位置比參數interestingPos的值小，那么WindowManagerService類的成員函數tmpRemoveWindowLocked還會將參數interestingPos的值減少1，這相當於是計算當刪除參數win所描述的窗口及其子窗口之后，原來位於窗口堆棧中第interestingPos個位置的窗口現在位於窗口堆棧的位置，這個位置最終會作為WindowManagerService類的成員函數tmpRemoveWindowLocked的返回值。

       11. 在指定位置增加WindowState

       在指定位置增加WindowState是通過調用WindowManagerService類的成員函數reAddWindowLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub  
  2.         implements Watchdog.Monitor {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     private final int reAddWindowLocked(int index, WindowState win) {  
  6.         final int NCW = win.mChildWindows.size();  
  7.         boolean added = false;  
  8.         for (int j=0; j<NCW; j++) {  
  9.             WindowState cwin = win.mChildWindows.get(j);  
  10.             if (!added && cwin.mSubLayer >= 0) {  
  11.                 ......  
  12.                 mWindows.add(index, win);  
  13.                 index++;  
  14.                 added = true;  
  15.             }  
  16.             ......  
  17.             mWindows.add(index, cwin);  
  18.             index++;  
  19.         }  
  20.         if (!added) {  
  21.             ......  
  22.             mWindows.add(index, win);  
  23.             index++;  
  24.         }  
  25.         mWindowsChanged = true;  
  26.         return index;  
  27.     }  
  28.   
  29.     ......  
  30. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        參數win描述的即為要增加的WindowState對象，而參數index描述的即為要將參數win所描述的WindowState對象及其子WindowState對象要增加到窗口堆棧中的起始位置。

       由於參數win所描述的WindowState對象的子WindowState對象的成員變量mSubLayer的值可能會小於0，也可能大於0。大於0的子WindowState對象位於參數win所描述的WindowState對象的上面，而小於0的子WindowState對象位於參數win所描述的WindowState對象的下面。因此，WindowManagerService類的成員函數reAddWindowLocked先增加那些小於0的子WindowState對象，接着再增加參數win所描述的WindowState對象，最后增加那些大於0的子WindowState對象。

        假設WindowManagerService類的成員函數reAddWindowLocked一共在窗口堆棧中增加了N個WindowState對象，那么它的返回值就等於index + N，這樣調用者就可以知道參數win所描述的WindowState對象及其子WindowState對象在窗口堆棧中的最高位置是多少。

        基於第9、第10和第11這三操作，可以組合成很多其它的WindowState操作，如接下來的第12、第13、第14和第15個操作所示。

        12. 將一個WindowState對象及其所有子WindowState對象增加到窗口堆棧中

         將一個WindowState對象及其所有子WindowState對象增加到窗口堆棧中是通過調用WindowManagerService類的成員函數reAddWindowToListInOrderLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub  
  2.         implements Watchdog.Monitor {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     private void reAddWindowToListInOrderLocked(WindowState win) {  
  6.         addWindowToListInOrderLocked(win, false);  
  7.         // This is a hack to get all of the child windows added as well  
  8.         // at the right position.  Child windows should be rare and  
  9.         // this case should be rare, so it shouldn't be that big a deal.  
  10.         int wpos = mWindows.indexOf(win);  
  11.         if (wpos >= 0) {  
  12.             ......  
  13.             mWindows.remove(wpos);  
  14.             mWindowsChanged = true;  
  15.             reAddWindowLocked(wpos, win);  
  16.         }  
  17.     }  
  18.   
  19.     ......  
  20. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        為了得到參數win所描述的WindowState對象的子WindowState對象在窗口堆棧中的起始位置，WindowManagerService類的成員函數reAddWindowToListInOrderLocked首先將參數win所描述的WindowState對象增加到窗口堆棧中，這是通過調用前面所分析的成員函數addWindowToListInOrderLocked來實現的，目的是為了獲得它在窗口堆棧的位置。有了這個位置之后，WindowManagerService類的成員函數reAddWindowToListInOrderLocked就可以調用前面所分析的成員函數reAddWindowLocked來將WindowState對象及其所有子WindowState對象增加到窗口堆棧中去了，不過在調用之前，要先將參數win所描述的WindowState對象從窗口中堆棧刪除。

        13. 將一個WindowToken對象對應的所有WindowState對象及其子WindowState對象增加到窗口堆棧的指定位置上

         將一個WindowToken對象對應的所有WindowState對象都增加到窗口堆棧中是通過調用WindowManagerService類的成員函數reAddAppWindowsLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub  
  2.         implements Watchdog.Monitor {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     private final int reAddAppWindowsLocked(int index, WindowToken token) {  
  6.         final int NW = token.windows.size();  
  7.         for (int i=0; i<NW; i++) {  
  8.             index = reAddWindowLocked(index, token.windows.get(i));  
  9.         }  
  10.         return index;  
  11.     }  
  12.   
  13.     ......  
  14. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        與參數token所描述的WindowToken對象所對應的WindowState對象保存在它的成員變量windows所描述的一個ArrayList中。通過遍歷這個ArrayList，就可以將與參數token所描述的WindowToken對象所對應的WindowState對象及其子WindowState對象都增加到窗口堆棧的指定的起始位置上去，這是通過調用前面所分析的成員函數reAddWindowLocked來實現的。

        參數index描述的便是最初指定的起始位置，每一次調用WindowManagerService類的成員函數reAddWindowLocked之后，它的值都便會被更新為下一個WindowState對象及其子WindowState對象要增加到窗口堆棧中的位置。

        最后，WindowManagerService類的成員函數reAddAppWindowsLocked將與參數token所描述的WindowToken對象所對應的WindowState對象在窗口堆棧中的最高位置加1后的得到結果返回給調用者。

       14. 將一個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子 WindowState對象移動到窗口堆棧的指定位置上

        將一個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子 WindowState對象移動到窗口堆棧的指定位置上是通過調用WindowManagerService類的成員函數moveAppWindowsLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub  
  2.         implements Watchdog.Monitor {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     private void moveAppWindowsLocked(AppWindowToken wtoken, int tokenPos,  
  6.             boolean updateFocusAndLayout) {  
  7.         // First remove all of the windows from the list.  
  8.         tmpRemoveAppWindowsLocked(wtoken);  
  9.   
  10.         // Where to start adding?  
  11.         int pos = findWindowOffsetLocked(tokenPos);  
  12.   
  13.         // And now add them back at the correct place.  
  14.         pos = reAddAppWindowsLocked(pos, wtoken);  
  15.   
  16.         if (updateFocusAndLayout) {  
  17.             if (!updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_WILL_PLACE_SURFACES)) {  
  18.                 assignLayersLocked();  
  19.             }  
  20.             mLayoutNeeded = true;  
  21.             performLayoutAndPlaceSurfacesLocked();  
  22.         }  
  23.     }  
  24.   
  25.     ......  
  26. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        參數wtoken描述的是要移動其所對應的WindowState對象的一個AppWindowToken對象，而參數tokenPos描述的是該AppWindowToken對象在WindowManagerService服務內部的AppWindowToken列表中的新位置。

        WindowManagerService類的成員函數moveAppWindowsLocked首先調用前面所分析的成員函數tmpRemoveAppWindowsLocked來移除所有與參數wtoken所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象，接着再調用也是前面所分析的成員函數findWindowOffsetLocked來獲得與參數wtoken所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象在窗口堆棧中的起始位置。有了這個起始位置之后，就可以也是前面所分析的成員函數reAddAppWindowsLocked來將與參數wtoken所描述的AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子WindowState對象移動到窗口堆棧上去了。

        最后，如果參數updateFocusAndLayout的值等於true，那么WindowManagerService類的成員函數moveAppWindowsLocked還會更新系統當前獲得焦點的窗口，以及重新計算系統中的所有窗口的Z軸位置以及重新布局系統中的所有窗口，這三個操作分別是通過調用WindowManagerService類的成員函數updateFocusedWindowLocked、assignLayersLocked和performLayoutAndPlaceSurfacesLocked來實現的。

        15. 將一組AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子 WindowState對象移動到窗口堆棧的指定位置上

         將一組AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子WindowState對象移動到窗口堆棧的指定位置上是通過調用WindowManagerService類的另外一個版本的成員函數moveAppWindowsLocked來實現的，如下所示：

[java]  view plain copy
 
  1. public class WindowManagerService extends IWindowManager.Stub  
  2.         implements Watchdog.Monitor {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     private void moveAppWindowsLocked(List<IBinder> tokens, int tokenPos) {  
  6.         // First remove all of the windows from the list.  
  7.         final int N = tokens.size();  
  8.         int i;  
  9.         for (i=0; i<N; i++) {  
  10.             WindowToken token = mTokenMap.get(tokens.get(i));  
  11.             if (token != null) {  
  12.                 tmpRemoveAppWindowsLocked(token);  
  13.             }  
  14.         }  
  15.   
  16.         // Where to start adding?  
  17.         int pos = findWindowOffsetLocked(tokenPos);  
  18.   
  19.         // And now add them back at the correct place.  
  20.         for (i=0; i<N; i++) {  
  21.             WindowToken token = mTokenMap.get(tokens.get(i));  
  22.             if (token != null) {  
  23.                 pos = reAddAppWindowsLocked(pos, token);  
  24.             }  
  25.         }  
  26.   
  27.         if (!updateFocusedWindowLocked(UPDATE_FOCUS_WILL_PLACE_SURFACES)) {  
  28.             assignLayersLocked();  
  29.         }  
  30.         mLayoutNeeded = true;  
  31.         performLayoutAndPlaceSurfacesLocked();  
  32.   
  33.         //dump();  
  34.     }  
  35.   
  36.     ......  
  37. }  

        這個函數定義在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

        這個操作與前面分析的第14個操作是類似，區別只在於前者是批量地移動一組AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子 WindowState對象，而后者是只移動一個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象及其子WindowState對象，此外，前者總是會調用WindowManagerService類的成員函數updateFocusedWindowLocked、assignLayersLocked和performLayoutAndPlaceSurfacesLocked來更新系統當前獲得焦點的窗口、以及重新計算每一個窗口的Z軸位置，並且對這些窗口進行重新布局。

        至此，我們就分析完成WindowManagerService服務組織系統中的窗口的方式了。從分析的過程中，可以得到以下結論：

        1. WindowManagerService服務維護有一個AppWindowToken堆棧和一個WindowState堆棧，它們與ActivityManagerService服務維護的Actvity堆棧是有關相同的Z軸位置關系的。

        2. ActivityManagerService服務中的每一個ActivityRecord對象在WindowManagerService服務中都對應有一個AppWindowToken對象，而WindowManagerService服務中的每一個AppWindowToken對象都對應有一組WindowState對象。

        3. 在WindowState堆棧中，AppWindowToken堆棧中的第i+1個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象都位於第i個AppWindowToken對象所對應的WindowState對象的上面。

        4. 一個WindowState對象可以附加在另外一個WindowState對象上面，此外，一個WindowState對象還可以有子WindowState對象，它們都是與同一個AppWindowToken對象或者WindowToken對象所對應的。

        5. WindowManagerService服務有兩個特殊的WindowToken，它們分別用來描述系統中的輸入法窗口令牌和壁紙窗口令牌，其中，輸入法窗口位於需要輸入法的窗口的上面，而壁紙窗口位於需要壁紙的窗口的下面。

        最后，我們可以將WindowManagerService服務中的AppWindowToken理解成一個Activity組件令牌，而將它所對應的WindowState對象理解成一個Activity窗口。有了這些概念之后，就為學習WindowManagerService服務的各種實現打下堅實的基礎。在接下來的兩篇文章中，我們就會在本文的基礎上，繼續分析WindowManagerService服務是如何管理系統中的輸入法窗口和壁紙窗口的，敬請關注！

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