Android 浮窗开发之窗口层级

Posted 2020-08-26 lianghe

很多人都知道如何去实现一个简单的浮窗，但是却很少有人去深入的研究背后的流程机制，由于项目中浮窗交互比较复杂，遇到了些坑查看了很多资料，故总结浮窗涉及到的知识点：

• 窗口层级关系（浮窗是如何“浮”的）？
• 浮窗有哪些限制，如何越过用户授权实现浮窗功能？
• 窗口与用户输入系统（Activity是如何接收到touch事件?）。

本章我们来研究第一个问题:浮窗为何会浮。 浮窗之所以叫浮窗，是因为它能悬浮于应用或者桌面窗口之上，能脱离Activity而存在。为了研究其中区别，我们先来看看我们最熟悉的Activity是怎么显示出来的。

Activity是怎么显示出来的？

要弄清这个问题答案，我们先从Activity的setContentView()这个方法的源码开始找起，在Activity中看到setCententView的源码：

public void setContentView(int layoutResID) {
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
    }

getWindow是返回返回Activity的mWindow变量，指向一个Window的对象，Window是一个抽象类，这里返回的是PhoneWindow对象（PhoneWindow是Window的子类），PhoneWindow中有一个DecorView对象，decorView成员，这是一个FrameLayout，setContentView的子布局最终会添加到decorView中,这个decorView就是当前窗口的根视图,这个根视图是如何最终被绘制出来的？在ActivityThread中有这样一段代码：

l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
                l.softInputMode |= forwardBit;
                if (a.mVisibleFromClient) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    wm.addView(decor, l);
                }

这个decorView，最终会被WindowManager.addView添加到绘制系统中,并类型是WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION，这个参数决定了要绘制的窗口的z轴层次，为了避免思维栈过深，这里就不贴出详细的源码跟踪过程了，直接给结论。

先来看看Activity和window的关系：

再来window和View的关系：

Activity窗口显示过程：

说Activity是怎么显示出来的，其实是说Activity管理的View是怎么显示出来的。最后再来总结一下：

一、Activity通过setContentView设置的视图是添加到PhoneWindow的根视图decor中。

二、Window是一个抽象的概念，Window关了了一个View（根视图），最终被WindowManager管理的还是一个View（根视图）和它的LayoutParams，视图绘制刷新都是通过WindowManager（WindowManagerGlobal）与WindowManagerServiceIPC交互调用底层绘制的。

三、Activity是四大组件中唯一和窗体紧密联系的组件（这是为什么会有初学者把Activity直接理解为绘制界面的原因），所有掌管的视图只不过是一种window和Dialog、Toast、墙纸所掌管的Window类型不一样。

浮窗为什么会“浮”？

上面讲到Activity的显示过程其实已经揭示了通用界面的显示过程，浮窗的显示过程更为简单：

做过浮窗的同学应该都明白了，为啥浮窗能脱离Activity而显示，本质上我们是把一个View交给WindowManager来管理了，LayoutParams.type类型决定了这个View显示窗口的类型，不同类型显示的窗口层次（z轴）是不一样的。大方面来讲可以分为应用窗口（APPLICATION_WINDOW）、子窗口（SUB_WINDOW）、系统窗口（SYSTEM_WINDOW）三种类型，应用窗口z轴范围是1～99，子窗口的范围是1001～1999，系统窗口是（2000～2999），所以要实现浮动窗口我们只能在系统窗口范围中实现。

类型	常量范围	子类	常量值	说明	例子
APPLICATION_WINDOW	1～99	TYPE_BASE_APPLICATION	1
		TYPE_APPLICATION	2	应用窗口	大部分的应用程序窗口
		TYPE_APPLICATION_STARTING	3	应用程序的Activity显示之前由系统显示的窗口
		LAST_APPLICATION_WINDOW	99
SUB_WINDOW	1000～1999	FIRST_SUB_WINDOW	1000
		TYPE_APPLICATION_PANEL	1000	显示在母窗口之上，遮挡其下面的应用窗口。
		TYPE_APPLICATION_MEDIA	1001	显示在母窗口之下，如果应用窗口不挖洞，即不可见。	SurfaceView，在小窗口显示时设为MEDIA, 全屏显示时设为PANEL
		TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL	1002
		TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG	1003
		TYPE_APPLICATION_MEIDA_OVERLAY	1004	用于两个SurfaceView的合成，如果设为MEDIA,则上面的SurfaceView 挡住下面的SurfaceView
SYSTEM_WINDOW	2000~2999	TYPE_STATUS_BAR	2000	顶部的状态栏
		TYPE_SEARCH_BAR	2001	搜索窗口，系统中只能有一个搜索窗口
		TYPE_PHONE	2002	电话窗口
		TYPE_SYSTEM_ALERT	2003	警告窗口，在所有其他窗口之上显示	电量不足提醒窗口
		TYPE_KEYGUARD	2004	锁屏界面
		TYPE_TOAST	2005	短时的文字提醒小窗口
		TYPE_SYSTEM_OVERLAY	2006	没有焦点的浮动窗口
		TYPE_PRIORITY_PHONE	2007	紧急电话窗口，可以显示在屏保之上
		TYPE_SYSTEM_DIALOG	2008	系统信息弹出窗口	比如SIM插上后弹出的运营商信息窗口
		TYPE_KEYGUARD_DIALOG	2009	跟KeyGuard绑定的弹出对话框	锁屏时的滑动解锁窗口
		TYPE_SYSTEM_ERROR	2010	系统错误提示窗口	ANR 窗口
		TYPE_INPUT_METHOD	2011	输入法窗口，会挤占当前应用的空间
		TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG	2012	弹出的输入法窗口，不会挤占当前应用窗口空间，在其之上显示
		TYPE_WALLPAPER	2013	墙纸
		TYPE_STATUS_BAR_PANEL	2014	从状态条下拉的窗口
		TYPE_SECURE_SYSTEM_OVERLAY	2015	只有系统用户可以创建的OVERLAY窗口
		TYPE_DRAG	2016	浮动的可拖动窗口	360安全卫士的浮动精灵
		TYPE_STATUS_BAR_PANEL	2017
		TYPE_POINTER	2018	光标
		TYPE_NAVIGATION_BAR	2019
		TYPE_VOLUME_OVERLAY	2020	音量调节窗口
		TYPE_BOOT_PROGRESS	2021	启动进度，在所有窗口之上
		TYPE_HIDDEN_NAV_CONSUMER	2022	隐藏的导航栏
		TYPE_DREAM	2023	屏保动画
		TYPE_NAVIGATION_BAR_PANEL	2024	Navigation bar 弹出的窗口	比如说应用收集栏
		TYPE_UNIVERSAL_BACKGROUND	2025
		TYPE_DISPLAY_OVERLAY	2026	用于模拟第二显示设备
		TYPE_MAGNIFICATION	2027	用于放大局部
		TYPE_RECENTS_OVERLAY	2028	当前应用窗口，多用户情况下只显示在用户节目