深入理解窗口令牌WindowToken

1.WindowToken的意义

为了搞清楚WindowToken的作用是什么,看一下其位于WindowToken.java中的定义。虽然它没有定义任何函数,但其成员变量的意义却很重要。

  • WindowToken将属于同一个应用组件的窗口组织在了一起。所谓的应用组件可以是Activity、InputMethod、Wallpaper以及Dream。在WMS对窗口的管理过程中,用WindowToken指代一个应用组件。例如在进行窗口ZOrder排序时,属于同一个WindowToken的窗口会被安排在一起,而且在其中定义的一些属性将会影响所有属于此WindowToken的窗口。这些都表明了属于同一个WindowToken的窗口之间的紧密联系。
  • WindowToken具有令牌的作用,是对应用组件的行为进行规范管理的一个手段。WindowToken由应用组件或其管理者负责向WMS声明并持有。应用组件在需要新的窗口时,必须提供WindowToken以表明自己的身份,并且窗口的类型必须与所持有的WindowToken的类型一致。从上面的代码可以看到,在创建系统类型的窗口时不需要提供一个有效的Token,WMS会隐式地为其声明一个WindowToken,看起来谁都可以添加个系统级的窗口。难道Android为了内部使用方便而置安全于不顾吗?非也,addWindow()函数一开始的mPolicy.checkAddPermission()的目的就是如此。它要求客户端必须拥有SYSTEM_ALERT_WINDOW或INTERNAL_SYSTEM_WINDOW权限才能创建系统类型的窗口。

2.向WMS声明WindowToken

既然应用组件在创建一个窗口时必须指定一个有效的WindowToken才行,那么WindowToken究竟该如何声明呢?

在SampleWindow应用中,使用wms.addWindowToken()函数声明mToken作为它的令牌,所以在添加窗口时,通过设置lp.token为mToken向WMS进行出示,从而获得WMS添加窗口的许可。这说明,只要是一个Binder对象(随便一个),都可以作为Token向WMS进行声明。对于WMS的客户端来说,Token仅仅是一个Binder对象而已。

为了验证这一点,来看一下addWindowToken的代码,如下所示:

WindowManagerService.java::WindowManagerService.addWindowToken()

   @Override
    publicvoid addWindowToken(IBinder token, int type) {
        // 需要声明Token的调用者拥有MANAGE_APP_TOKENS的权限
        if(!checkCallingPermission(android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,
               "addWindowToken()")) {
            thrownew SecurityException("Requires MANAGE_APP_TOKENS permission");
        }
        synchronized(mWindowMap){
            ......
           // 注意其构造函数的参数与addWindow()中不同,最后一个参数为true,表明这个Token
           // 是显式申明的
            wtoken= new WindowToken(this, token, type, true);
            mTokenMap.put(token,wtoken);
            ......
        }
    }

使用addWindowToken()函数声明Token,将会在WMS中创建一个WindowToken实例,并添加到mTokenMap中,键值为客户端用于声明Token的Binder实例。与addWindow()函数中隐式地创建WindowToken不同,这里的WindowToken被声明为显式的。隐式与显式的区别在于,当隐式创建的WindowToken的最后一个窗口被移除后,此WindowToken会被一并从mTokenMap中移除。显式创建的WindowToken只能通过removeWindowToken()显式地移除。

addWindowToken()这个函数告诉我们,WindowToken其实有两层含义:

  • 对于显示组件(客户端)而言的Token,是任意一个Binder的实例,对显示组件(客户端)来说仅仅是一个创建窗口的令牌,没有其他的含义。
  • 对于WMS而言的WindowToken这是一个WindowToken类的实例,保存了对应于客户端一侧的Token(Binder实例),并以这个Token为键,存储于mTokenMap中。客户端一侧的Token是否已被声明,取决于其对应的WindowToken是否位于mTokenMap中。

注意 在一般情况下,称显示组件(客户端)一侧Binder的实例为Token,而称WMS一侧的WindowToken对象为WindowToken。但是为了叙述方便,在没有歧义的前提下不会过分仔细地区分这两个概念。

接下来,看一下各种显示组件是如何声明WindowToken的。

(1) Wallpaper和InputMethod的Token
Wallpaper的Token声明在WallpaperManagerService中。参考以下代码:

WallpaperManagerService.java::WallpaperManagerService.bindWallpaperComponentLocked()

BooleanbindWallpaperComponentLocked(......) {
    ......
   WallpaperConnection newConn = new WallpaperConnection(wi, wallpaper);
    ......
    mIWindowManager.addWindowToken(newConn.mToken,
                         WindowManager.LayoutParams.TYPE_WALLPAPER);
    ......
}

WallpaperManagerService是Wallpaper管理器,它负责维护系统已安装的所有的Wallpaper并在它们之间进行切换,而这个函数的目的是准备显示一个Wallpaper。newConn.mToken与SampleWindow例子一样,是一个简单的Binder对象。这个Token将在即将显示出来的Wallpaper被连接时传递给它,之后Wallpaper即可通过这个Token向WMS申请创建绘制壁纸所需的窗口了。

注意 :WallpaperManagerService向WMS声明的Token类型为TYPE_WALLPAPER,所以,Wallpaper仅能本分地创建TYPE_WALLPAPER类型的窗口。

相应的,WallpaperManagerService会在detachWallpaperLocked()函数中取消对Token的声明:

WallpaperManagerService.java::WallpaperManagerService.detachWallpaperLocked()

booleandetachWallpaperLocked(WallpaperData wallpaper){
    ......
    mIWindowManager.removeWindowToken(wallpaper.connection.mToken);
    ......
}

再此之后,如果这个被detach的Wallpaper想再要创建窗口便不再可能了。

WallpaperManagerService使用WindowToken对一个特定的Wallpaper做出了如下限制:

  • Wallpaper只能创建TYPE_WALLPAPER类型的窗口。
  • Wallpaper显示的生命周期由WallpaperManagerService牢牢地控制着。仅有当前的Wallpaper才能创建窗口并显示内容。其他的Wallpaper由于没有有效的Token,而无法创建窗口。

InputMethod的Token的来源与Wallpaper类似,其声明位于InputMethodManagerService的startInputInnerLocked()函数中,取消声明的位置在InputmethodManagerService的unbindCurrentMethodLocked()函数。InputMethodManagerService通过Token限制着每一个InputMethod的窗口类型以及显示生命周期。

(2) Activity的Token
Activity的Token的使用方式与Wallpaper和InputMethod类似,但是其包含更多的内容。毕竟,对于Activity,无论是其组成还是操作都比Wallpaper以及InputMethod复杂得多。对此,WMS专为Activity实现了一个WindowToken的子类:AppWindowToken。

既然AppWindowToken是为Activity服务的,那么其声明自然在ActivityManagerService中。具体位置为ActivityStack.startActivityLocked(),也就是启动Activity的时候。相关代码如下:

ActivityStack.java::ActivityStack.startActivityLocked()

private final void startActivityLocked(......) {
    ......
    mService.mWindowManager.addAppToken(addPos,r.appToken, r.task.taskId,
                               r.info.screenOrientation, r.fullscreen);
    ......
}

startActivityLocked()向WMS声明r.appToken作为此Activity的Token,这个Token是在ActivityRecord的构造函数中创建的。随然后在realStartActivityLocked()中将此Token交付给即将启动的Activity。

ActivityStack.java::ActivityStack.realStartActivityLocked()

final boolean realStartActivityLocked(......) {
    ......
    app.thread.scheduleLaunchActivity(newIntent(r.intent), **r.appToken,**
                System.identityHashCode(r), r.info,
                newConfiguration(mService.mConfiguration),
                r.compat, r.icicle, results, newIntents,!andResume,
    mService.isNextTransitionForward(),profileFile, profileFd,
                profileAutoStop);
    ......
}

启动后的Activity即可使用此Token创建类型为TYPE_APPLICATION的窗口了。

取消Token的声明则位于ActivityStack.removeActivityFromHistoryLocked()函数中。

Activity的Token在客户端是否和Wallpaper一样,仅仅是一个基本的Binder实例呢?其实不然。看一下r.appToken的定义可以发现,这个Token的类型是IApplicationToken.Stub。其中定义了一系列和窗口相关的一些通知回调,它们是:

  • windowsDrawn(),当窗口完成初次绘制后通知AMS。
  • windowsVisible(),当窗口可见时通知AMS。
  • windowsGone(),当窗口不可见时通知AMS。
  • keyDispatchingTimeout(),窗口没能按时完成输入事件的处理。这个回调将会导致ANR。
  • getKeyDispatchingTimeout(),从AMS处获取界定ANR的时间。

AMS通过ActivityRecord表示一个Activity。而ActivityRecord的appToken在其构造函数中被创建,所以每个ActivityRecord拥有其各自的appToken。而WMS接受AMS对Token的声明,并为appToken创建了唯一的一个AppWindowToken。因此,这个类型为IApplicationToken的Binder对象appToken粘结了AMS的ActivityRecord与WMS的AppWindowToken,只要给定一个ActivityRecord,都可以通过appToken在WMS中找到一个对应的AppWindowToken,从而使得AMS拥有了操纵Activity的窗口绘制的能力。例如,当AMS认为一个Activity需要被隐藏时,以Activity对应的ActivityRecord所拥有的appToken作为参数调用WMS的setAppVisibility()函数。此函数通过appToken找到其对应的AppWindowToken,然后将属于这个Token的所有窗口隐藏。

注意: 每当AMS因为某些原因(如启动/结束一个Activity,或将Task移到前台或后台)而调整ActivityRecord在mHistory中的顺序时,都会调用WMS相关的接口移动AppWindowToken在mAppTokens中的顺序,以保证两者的顺序一致。在后面讲解窗口排序规则时会介绍到,AppWindowToken的顺序对窗口的顺序影响非常大。

到此这篇关于深入理解窗口令牌WindowToken的文章就介绍到这了,更多相关窗口令牌WindowToken内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

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