Android 12体系源码_多屏幕（四）自由窗口模式

一、小窗模式

1.1 小窗功能的开启方式

• 开发者模式下开启小窗功能
  
  
  
  
• adb 手动开启
  

1. adb shell settings put global enable_freeform_support  1
2. adb shell settings put global force_resizable_activities  1

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1.2 源码设置

• copy file
  

1. # add for freedom
2. PRODUCT_COPY_FILES += \
3.    frameworks/native/data/etc/android.software.freeform_window_management.xml:$(TARGET_COPY_OUT_SYSTEM)/etc/permissions/android.software.freeform_window_management.xml

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• overlay
  

1.     <!-- add for freeform -->
2.     <bool name="config_freeformWindowManagement">true</bool>

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1.3 小窗的启动方式

重要的启动方式，一个是多使命里面，点击应用图标，选择小窗模式，另一个是通过三方应用启动，比如侧边栏，关照栏等待。

• 三方应用通过ActivityOptions 启动
  

1.     public void startFreeFormActivity(View view) {
2.         Intent intent = new Intent(this, FreeFormActivity.class);
3.         ActivityOptions options = ActivityOptions.makeBasic();
4.         options.setLaunchWindowingMode(WINDOWING_MODE_FREEFORM);
5.         startActivity(intent, options.toBundle());
6.     }

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• 多使命启动
  通过长按应用图标，选择小窗模式，ActivityOptions 会设置 ActivityOptions#setLaunchWindowingMode 为 WINDOWING_MODE_FREEFORM，然后通过 ActivityManager#startActivity 启动 Activity。
  

   frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/ActivityTaskSupervisor.java

1. public class ActivityTaskSupervisor implements RecentTasks.Callbacks {
2.     int startActivityFromRecents(int callingPid, int callingUid, int taskId,
3.             SafeActivityOptions options) {
4.             ...代码省略...        
5.     }
6. }

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1.4 应用兼容

应用需要设置 android:resizeableActivity=“true”，应用安装过程中会解析AndroidManifest.xml，并设置 PackageParser.ActivityInfo 的 privateFlags，在启动应用的时候，会根据 privateFlags 的值来判断是否支持小窗。

1.         if (sa.hasValueOrEmpty(R.styleable.AndroidManifestApplication_resizeableActivity)) {
2.             if (sa.getBoolean(R.styleable.AndroidManifestApplication_resizeableActivity, true)) {
3.                 ai.privateFlags |= PRIVATE_FLAG_ACTIVITIES_RESIZE_MODE_RESIZEABLE;
4.             } else {
5.                 ai.privateFlags |= PRIVATE_FLAG_ACTIVITIES_RESIZE_MODE_UNRESIZEABLE;
6.             }
7.         } else if (owner.applicationInfo.targetSdkVersion >= Build.VERSION_CODES.N) {
8.             ai.privateFlags |= PRIVATE_FLAG_ACTIVITIES_RESIZE_MODE_RESIZEABLE_VIA_SDK_VERSION;
9.         }

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1.5 基础的窗口信息

在Android 体系中，窗口是应用程序界面的基本单位，用于承载和表现应用的视图内容。每个 Activity 都有一个主窗口，但也可以有其他窗口，如对话框、悬浮窗等。
在应用上层的一些组件的体现上，厘革不是很大，但是 Framework 中的对于窗口的管理，迭代厘革不停都比较大，可能之前有的类，新的架构下就被精简了，所以重要掌握窗口的一些概念，这样比较轻易在新的架构之下找到对应的实现。
这里先回顾一下基础的窗口和界面相关的概念：

• Window（窗口）： 窗口是应用程序界面的基本单位，用于承载和表现应用的视图内容。每个 Activity 都有一个主窗口，但也可以有其他窗口，如对话框、悬浮窗等。
  
• WindowManagerService： 是 Android 体系中的窗口管理服务，负责管理窗口的创建、表现、移动、调解大小、层级关系等。它是 Android 窗口体系的焦点组件。
  
• View（视图）： View 是 Android 中用户界面的基本构建块，用于在窗口中绘制和表现内容。它是窗口中可见元素的基础。
  
• ViewGroup（视图组）： ViewGroup 是一种特殊的 View，它可以包含其他视图（包括 View 和其他 ViewGroup）来形成复杂的用户界面。
  
• Surface（表面）： Surface 是用于绘制图形内容的地区，窗口和视图内容都可以在 Surface 上绘制。每个窗口通常对应一个 Surface。
  
• SurfaceFlinger： 是 Android 体系中的一个组件，负责管理和合成窗口中的 Surface，以及在屏幕上绘制这些 Surface。
  
• LayoutParams（布局参数）： LayoutParams 是窗口或视图的布局参数，用于指定视图在其父视图中的位置、大小和外观等。
  
• Window Token（窗口令牌）： Window Token 是一个用于标识窗口所属于的应用程序或使命的对象。它在窗口的表现和交互中起着告急作用。
  
• Window Decor（窗口装饰）： Window Decor 是窗口的装饰元素，如标题栏、状态栏等，可以影响窗口的外观和交互。
  
• Dialog（对话框）： 对话框是一种特殊的窗口，用于在当前活动之上表现暂时的提示、选择或输入内容。
  
• Activity（活动）： 在 Android 应用程序中，每个 Activity 都与一个 PhoneWindow 相关联。PhoneWindow 用于管理 Activity 的界面绘制和交互。
  
• Window Callback（窗口回调）： PhoneWindow 实现了 Window.Callback 接口，该接口用于处理窗口变乱和交互。通过实现这个接口，您可以监听和响应窗口的状态厘革、输入变乱等。
  
• DecorView（装饰视图）： PhoneWindow 中的内容通常由 DecorView 承载。DecorView 是一个特殊的 ViewGroup，用于包含应用程序的用户界面内容和窗口装饰元素，如标题栏、状态栏等。
  
• PhoneWindow（应用程序窗口）： PhoneWindow 是 android.view.Window 类的实现之一，用于表现一个应用程序窗口。它提供了窗口的基本功能，如绘制、布局、装饰、焦点管理等。
  

1.6 窗口范例

   frameworks/base/core/java/android/app/WindowConfiguration.java

1. public class WindowConfiguration implements Parcelable, Comparable<WindowConfiguration> {
2.     public static final int WINDOWING_MODE_UNDEFINED = 0;
3.     public static final int WINDOWING_MODE_FULLSCREEN = 1;//全屏窗口模式
4.     public static final int WINDOWING_MODE_PINNED = 2;//固定窗口模式
5.     public static final int WINDOWING_MODE_SPLIT_SCREEN_PRIMARY = 3;
6.     public static final int WINDOWING_MODE_SPLIT_SCREEN_SECONDARY = 4;
7.     public static final int WINDOWING_MODE_FREEFORM = 5;//自由窗口模式
8.     public static final int WINDOWING_MODE_MULTI_WINDOW = 6;//多窗口模式
10.     /** @hide */
11.     @IntDef(prefix = { "WINDOWING_MODE_" }, value = {
12.             WINDOWING_MODE_UNDEFINED,
13.             WINDOWING_MODE_FULLSCREEN,
14.             WINDOWING_MODE_MULTI_WINDOW,
15.             WINDOWING_MODE_PINNED,
16.             WINDOWING_MODE_SPLIT_SCREEN_PRIMARY,
17.             WINDOWING_MODE_SPLIT_SCREEN_SECONDARY,
18.             WINDOWING_MODE_FREEFORM,
19.     })
20.     public @interface WindowingMode {}
21. }

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二、小窗的创建

小窗的创建机会有两块，一块是在页面创建的时候，也就是PhoneWindow创建的时候，会创建DecorView，DecorView 会判断是否要建立一个 DecorCaptionView。 别的一块当DecorView动态厘革的时候，当有参数变量，经过onWindowSystemUiVisibilityChanged方法回调大概 onConfigurationChanged方法回调，体系会对DecorView 举行更新并判断是否需要新建一个小窗DecorCaptionView的视图。
2.1 页面创建的时候创建小窗

1. >frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java
2. public class Activity extends ContextThemeWrapper
3.         implements LayoutInflater.Factory2,
4.         Window.Callback, KeyEvent.Callback,
5.         OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2,
6.         Window.OnWindowDismissedCallback,
7.         ContentCaptureManager.ContentCaptureClient {
8.    
9.     public void setContentView(View view) {
10.             //注释1，调用PhoneWindow的setContentView方法
11.         getWindow().setContentView(view);
12.         initWindowDecorActionBar();
13.     }
14.   }
16. >frameworks/base/core/java/com/android/internal/policy/PhoneWindow.java  
17. public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
18.    
19.     private DecorView mDecor;
20.     ViewGroup mContentParent;
22.     @Override
23.     public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
24.         if (mContentParent == null) {
25.                 //注释2，调用installDecor
26.             installDecor();
27.         }
28.         ...代码省略...
29.     }
30.     private void installDecor() {
31.        ...代码省略...
32.        //注释3，创建窗口对应的DecorView视图
33.        mDecor = generateDecor(-1);
34.        ...代码省略...
35.        //注释4，调用generateLayout方法
36.        mContentParent = generateLayout(mDecor);            
37.         }
38.        
39.     protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
40.         ...代码省略...
41.         //注释5，调用DecorView的onResourcesLoaded方法
42.         mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);  
43.         ...代码省略...         
44.     }
45. }
47. >frameworks/base/core/java/com/android/internal/policy/DecorView.java
48. public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
49.         //加载应用需要的布局资源
50.     void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
51.         ...代码省略...
52.         //创建小窗视图
53.         mDecorCaptionView = createDecorCaptionView(inflater);
54.         //应用需要加载的根布局
55.         final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
56.         if (mDecorCaptionView != null) {
57.             //注释6，如果小窗视图不为空，则将小窗的视图添加到DecorView中
58.             if (mDecorCaptionView.getParent() == null) {
59.                 addView(mDecorCaptionView,new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
60.             }
61.             //然后将应用根布局添加到mDecorCaptionView中
62.             mDecorCaptionView.addView(root,
63.                     new ViewGroup.MarginLayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
64.         } else {
65.                 //注释7，如果不是小窗，则将应用根布局添加到DecorView中
66.             addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
67.         }
68.         mContentRoot = (ViewGroup) root;
69.         initializeElevation();
70.     }
72.     private DecorCaptionView createDecorCaptionView(LayoutInflater inflater) {
73.         DecorCaptionView decorCaptionView = null;
74.         for (int i = getChildCount() - 1; i >= 0 && decorCaptionView == null; i--) {
75.             View view = getChildAt(i);
76.             if (view instanceof DecorCaptionView) {
77.                 // The decor was most likely saved from a relaunch - so reuse it.
78.                 decorCaptionView = (DecorCaptionView) view;
79.                 removeViewAt(i);
80.             }
81.         }
82.         final WindowManager.LayoutParams attrs = mWindow.getAttributes();
83.         final boolean isApplication = attrs.type == TYPE_BASE_APPLICATION ||
84.                 attrs.type == TYPE_APPLICATION || attrs.type == TYPE_DRAWN_APPLICATION;
85.         final WindowConfiguration winConfig = getResources().getConfiguration().windowConfiguration;
86.         // Only a non floating application window on one of the allowed workspaces can get a caption
87.         if (!mWindow.isFloating() && isApplication && winConfig.hasWindowDecorCaption()) {
88.             // Dependent on the brightness of the used title we either use the
89.             // dark or the light button frame.
90.             if (decorCaptionView == null) {
91.                     //调用inflateDecorCaptionView方法
92.                 decorCaptionView = inflateDecorCaptionView(inflater);
93.             }
94.             decorCaptionView.setPhoneWindow(mWindow, true /*showDecor*/);
95.         } else {
96.             decorCaptionView = null;
97.         }
98.         enableCaption(decorCaptionView != null);
99.         return decorCaptionView;
100.     }
101.    
102.     private DecorCaptionView inflateDecorCaptionView(LayoutInflater inflater) {
103.         final Context context = getContext();
104.         inflater = inflater.from(context);
105.         //注释8，构建小窗对应的布局文件
106.         final DecorCaptionView view = (DecorCaptionView) inflater.inflate(R.layout.decor_caption,
107.                 null);
108.         setDecorCaptionShade(view);
109.         return view;
110.     }
111. }

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如上所示Activity的setContentView方法经过层层调用最终会触发DecorView的onResourcesLoaded方法，假如是小窗模式，会走到解释6处，将页面需要的布局资源添加到DecorCaptionView中，然后将DecorCaptionView添加到DecorView中；假如是普通应用场景，会走到解释7处，会将布局资源添加到DecorView中；最终WMS会将DecorView添加到屏幕上。别的在解释8处可以看到小窗加载的是什么布局资源。
2.2 在DecorView的回调方法中创建小窗

1. public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
3.     @Override
4.     public void onWindowSystemUiVisibilityChanged(int visible) {
5.         updateColorViews(null /* insets */, true /* animate */);
6.         //调用updateDecorCaptionStatus方法更新小窗的状态
7.         updateDecorCaptionStatus(getResources().getConfiguration());
8.         if (mStatusGuard != null && mStatusGuard.getVisibility() == VISIBLE) {
9.             updateStatusGuardColor();
10.         }
11.     }
13.     @Override
14.     protected void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
15.         super.onConfigurationChanged(newConfig);
16.         //调用updateDecorCaptionStatus方法更新小窗的状态
17.         updateDecorCaptionStatus(newConfig);
18.         initializeElevation();
19.     }
21.     private void updateDecorCaptionStatus(Configuration config) {
22.         //如果定义窗口类型为小窗，且不是全屏模式, 则创建一个DecorCaptionView在DecorView内部。
23.         final boolean displayWindowDecor = config.windowConfiguration.hasWindowDecorCaption()
24.                 && !isFillingScreen(config);
25.         if (mDecorCaptionView == null && displayWindowDecor) {
26.             // Configuration now requires a caption.
27.             final LayoutInflater inflater = mWindow.getLayoutInflater();
28.             //注释1，调用createDecorCaptionView方法创建小窗视图
29.             mDecorCaptionView = createDecorCaptionView(inflater);
30.             if (mDecorCaptionView != null) {
31.                 if (mDecorCaptionView.getParent() == null) {
32.                     addView(mDecorCaptionView, 0,
33.                             new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
34.                 }
35.                 removeView(mContentRoot);
36.                 mDecorCaptionView.addView(mContentRoot,
37.                         new ViewGroup.MarginLayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
38.             }
39.         } else if (mDecorCaptionView != null) {
40.             //注释2，如果已经创建了 DecorCaptionView， 则更新配置信息，比如窗口大小，窗口位置等。
41.             mDecorCaptionView.onConfigurationChanged(displayWindowDecor);
42.             // 是否显示小窗的标题栏
43.             enableCaption(displayWindowDecor);
44.         }
45.     }
46. }

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在DecorView的onWindowSystemUiVisibilityChanged回调方法和onConfigurationChanged回调方法中，都会进一步调用updateDecorCaptionStatus方法；然后假如判断需要创建小窗且小窗还未被创建，则在解释1处，会调用createDecorCaptionView方法创建小窗视图；否则在解释2处，调用DecorCaptionView的onConfigurationChanged方法关照小窗举行设置厘革。
三、小窗的实现

2.2 小窗的标题栏

   frameworks/base/core/java/com/android/internal/widget/DecorCaptionView.java

1. public class DecorCaptionView extends ViewGroup implements View.OnTouchListener,
2.         GestureDetector.OnGestureListener {
3.     private View mCaption;  // 标题栏
4.     private View mContent; // 小窗View之下，应用的根View
5.     private View mMaximize; // 最大化按钮
6.     private View mClose; // 关闭按钮
7. }

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2.3 触摸变乱

1. public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
2.         //如果在应用的小窗View外部点击的话，直接将事件拦截掉，这样就不会触发应用的点击事件。
3.     @Override
4.     public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent event) {
5.         int action = event.getAction();
6.         //是否显示小窗标题栏
7.         if (mHasCaption && isShowingCaption()) {
8.         //如果窗口可调整大小，并且事件是（开始）在小窗外部，则不要将 ACTION_DOWN 事件进行传递。窗口调整大小事件应由WindowManager处理。
9.             if (action == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
10.                 final int x = (int) event.getX();
11.                 final int y = (int) event.getY();
12.                 if (isOutOfInnerBounds(x, y)) {
13.                     return true;
14.                 }
15.             }
16.         }
17.                 ...代码省略...
18.         return false;
19.     }
20. }

复制代码

  frameworks/base/core/java/com/android/internal/widget/DecorCaptionView.java

1. public class DecorCaptionView extends ViewGroup implements View.OnTouchListener,
2.         GestureDetector.OnGestureListener {
3.         
4.     private View mClickTarget;
5.    
6.     @Override
7.     public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
8.         //如果用户点击最大化或者关闭按钮，就拦截事件，这样就不会触发应用的点击事件
9.         if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
10.             final int x = (int) ev.getX();
11.             final int y = (int) ev.getY();
12.             //Only offset y for containment tests because the actual views are already translated.
13.             //是否点击到最大化按钮的区域
14.             if (mMaximizeRect.contains(x, y - mRootScrollY)) {
15.                 mClickTarget = mMaximize;
16.             }
17.             //是否点击到关闭按钮的区域
18.             if (mCloseRect.contains(x, y - mRootScrollY)) {
19.                 mClickTarget = mClose;
20.             }
21.         }
22.         return mClickTarget != null;
23.     }
24. }

复制代码

在小窗的View中，应用就不能通过View的变乱来直接处理，DecorCaptionView 需要通过计算View地点的矩形地区，然后计算点击的地区是否处于该矩形地区范围内判断为点击，就是一个点和面的问题，原生小窗上的问题就是这个触控面太小，手指的点击地区可能不轻易触发。 （在我开发的ChatDev游戏中，也有面和面碰撞的问题，玩家的位置和碰撞位置的计算）
2.4 小窗的界限

现在国内的厂商的小窗设计，都是通过在DecorView里面模拟DecorCaptionView自定义一个View，用来作为小窗内部应用的容器。

• 界限圆角 一样平常会对这个小窗容器举行一个UI上的美化，重要的一个就是界限的圆角轮廓绘制。
  
• 导航栏重叠的问题
  

DisplayPolicy 作为体系里面控制表现 dock栏、状态栏、导航栏的样式的重要类， 在每次绘制布局之后，都会走到如下applyPostLayoutPolicyLw 函数，举行表现规则的条件，当判断重叠之后，在导航栏更新透明度规则的时候，将其标记中不透明的纯深色背景和淡色前景清空。

1. public class DisplayPolicy {
2.     public void applyPostLayoutPolicyLw(WindowState win, WindowManager.LayoutParams attrs,
3.             WindowState attached, WindowState imeTarget) {
4.         final boolean affectsSystemUi = win.canAffectSystemUiFlags();
5.         if (DEBUG_LAYOUT) Slog.i(TAG, "Win " + win + ": affectsSystemUi=" + affectsSystemUi);
6.         applyKeyguardPolicy(win, imeTarget);
8.         // 检查自由窗口是否与导航栏区域重叠。
9.         final boolean isOverlappingWithNavBar = isOverlappingWithNavBar(win);
10.         if (isOverlappingWithNavBar && !mIsFreeformWindowOverlappingWithNavBar
11.                 && win.inFreeformWindowingMode()) {// 如果窗口是自由窗口，并且窗口和导航栏重叠
12.             mIsFreeformWindowOverlappingWithNavBar = true;
13.         }
15.         if (!affectsSystemUi) {
16.             return;
17.         }
18.                 ...代码省略...
19.     }
20. }

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