概括
我们从两方面来看Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接。一方面是从Activity组件到WindowManagerService服务的连接，另一方面是从WindowManagerService服务到Activity组件的连接。从Activity组件到WindowManagerService服务的连接是以Activity组件所在的应用程序进程为单位来进行的。当一个应用程序进程在启动第一个Activity组件的时候，它便会打开一个到WindowManagerService服务的连接，这个连接以应用程序进程从WindowManagerService服务处获得一个实现了IWindowSession接口的Session代理对象来标志。从WindowManagerService服务到Activity组件的连接是以Activity组件为单位来进行的。在应用程序进程这一侧，每一个Activity组件都关联一个实现了IWindow接口的W对象，这个W对象在Activity组件的视图对象创建完成之后，就会通过前面所获得一个Session代理对象来传递给WindowManagerService服务，而WindowManagerService服务接收到这个W对象之后，就会在内部创建一个WindowState对象来描述与该W对象所关联的Activity组件的窗口状态，并且以后就通过这个W对象来控制对应的Activity组件的窗口状态。
从图中可以看出每一个Applicaiton通过IWindowSession连接WindowManagerService，
而每一个Activity组件都关联一个实现了IWindow接口的W对象，这个W对象在Activity组件的视图对象创建完成之后，就会通过前面所获得一个Session代理对象来传递给WindowManagerService服务，而WindowManagerService服务接收到这个W对象之后，就会在内部创建一个WindowState对象来描述与该W对象所关联的Activity组件的窗口状态，并且以后就通过这个W对象来控制对应的Activity组件的窗口状态。
每一个Activity组件在ActivityManagerService服务内部，都对应有一个ActivityRecord对象，这个ActivityRecord对象是Activity组件启动的过程中创建的，用来描述Activity组件的运行状态，可参考我的另一篇博客Android AMS(一) App启动过程之Task,进程创建流程。这样，每一个Activity组件在应用程序进程、WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务三者之间就分别一一地建立了连接。在本文中，我们主要关注Activity组件在应用程序进程和WindowManagerService服务之间以及在WindowManagerService服务和ActivityManagerService服务之间的连接。
流程分析
通过Session类、W类和WindowState类的实现来简要描述Activity组件与WindowManagerService服务之间的连接
1.W类的实现
在Android AMS(五) Activity的视图对象（View）的创建过程分析中我们知道，在Activity的resume之后，会调用到ActivityThread.java–>handleResumeActivity()，在这里会创建一个关联的ViewRootImpl对象,用来配合WindowManagerService服务来管理该Activity组件的窗口状态。在这个ViewRootImpl对象内部，有一个类型为W的成员变量mWindow，它是在ViewRootImpl对象的创建过程中创建的,WMS通过W对象来控制对应的Activity组件的窗口状态
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
......
mWindow = new W(this);
......
}
static class W extends IWindow.Stub {
private final WeakReference<ViewRootImpl> mViewAncestor;
private final IWindowSession mWindowSession;
W(ViewRootImpl viewAncestor) {
mViewAncestor = new WeakReference<ViewRootImpl>(viewAncestor);
mWindowSession = viewAncestor.mWindowSession;
}
......
}
2. Session对象的创建过程
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
......
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
......
}WindowMangagerGlobal.java–>getWindowSession()
public static IWindowSession getWindowSession() {
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowSession == null) {
try {
InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
sWindowSession = windowManager.openSession(
new IWindowSessionCallback.Stub() {
@Override
public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
}
},
imm.getClient(), imm.getInputContext());
} catch (RemoteException e) {
throw e.rethrowFromSystemServer();
}
}
return sWindowSession;
}
}可以看出这是个单例模式，应用程序进程在启动第一个Activity组件的时候，就会请求与WindowManagerService服务建立一个连接，以便可以配合WindowManagerService服务来管理系统中的所有窗口。具体来说，就是应用程序进程在为它里面启动的第一个Activity组件的视图对象创建一个关联的ViewRoot对象的时候，就会向WindowManagerService服务请求返回一个类型为Session的Binder本地对象，这样应用程序进程就可以获得一个类型为Session的Binder代理对象，以后就可以通过这个Binder代理对象来和WindowManagerService服务进行通信了。
getWindowSession()首先获得获得应用程序所使用的输入法管理器，接着再获得系统中的WindowManagerService服务的一个Binder代理对象。有了这个Binder代理对象之后，就可以调用它的成员函数openSession来请求WindowManagerService服务返回一个类型为Session的Binder本地对象。这个Binder本地对象返回来之后，就变成了一个类型为Session的Binder代理代象，即一个实现了IWindowSession接口的Binder代理代象，并且保存在ViewRootImpl类的静态成员变量sWindowSession中。
WindowManagerService.java–>openSession()
@Override
public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback, IInputMethodClient client,
IInputContext inputContext) {
if (client == null) throw new IllegalArgumentException("null client");
if (inputContext == null) throw new IllegalArgumentException("null inputContext");
Session session = new Session(this, callback, client, inputContext);
return session;
}WindowManagerService类的成员函数openSession的实现很简单，它以应用程序进程传递过来的一个输入法客户端对象和一个输入法上下文对象来参数，来创建一个类型为Session的Binder本地对象，并且将这个类型为Session的Binder本地对象返回给应用程序进程。
下面分析Session类的构造方法
public class Session extends IWindowSession.Stub
implements IBinder.DeathRecipient {
......
public Session(WindowManagerService service, IWindowSessionCallback callback,
IInputMethodClient client, IInputContext inputContext) {
mService = service;
mCallback = callback;
mClient = client;
mUid = Binder.getCallingUid();
mPid = Binder.getCallingPid();
mLastReportedAnimatorScale = service.getCurrentAnimatorScale();
mCanAddInternalSystemWindow = service.mContext.checkCallingOrSelfPermission(
INTERNAL_SYSTEM_WINDOW) == PERMISSION_GRANTED;
mCanHideNonSystemOverlayWindows = service.mContext.checkCallingOrSelfPermission(
HIDE_NON_SYSTEM_OVERLAY_WINDOWS) == PERMISSION_GRANTED;
mCanAcquireSleepToken = service.mContext.checkCallingOrSelfPermission(DEVICE_POWER)
== PERMISSION_GRANTED;
mShowingAlertWindowNotificationAllowed = mService.mShowAlertWindowNotifications;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Session{");
sb.append(Integer.toHexString(System.identityHashCode(this)));
sb.append(" ");
sb.append(mPid);
if (mUid < Process.FIRST_APPLICATION_UID) {
sb.append(":");
sb.append(mUid);
} else {
sb.append(":u");
sb.append(UserHandle.getUserId(mUid));
sb.append('a');
sb.append(UserHandle.getAppId(mUid));
}
sb.append("}");
mStringName = sb.toString();
synchronized (mService.mWindowMap) {
if (mService.mInputMethodManager == null && mService.mHaveInputMethods) {
IBinder b = ServiceManager.getService(
Context.INPUT_METHOD_SERVICE);
mService.mInputMethodManager = IInputMethodManager.Stub.asInterface(b);
}
}
long ident = Binder.clearCallingIdentity();
try {
// Note: it is safe to call in to the input method manager
// here because we are not holding our lock.
if (mService.mInputMethodManager != null) {
mService.mInputMethodManager.addClient(client, inputContext,
mUid, mPid);
} else {
client.setUsingInputMethod(false);
}
client.asBinder().linkToDeath(this, 0);
} catch (RemoteException e) {
// The caller has died, so we can just forget about this.
try {
if (mService.mInputMethodManager != null) {
mService.mInputMethodManager.removeClient(client);
}
} catch (RemoteException ee) {
}
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}
......
}获得了系统中的输入法管理器服务之后，Session类的构造函数就可以调用它的成员函数addClient来为正在请求与WindowManagerService服务建立连接的应用程序进程增加它所使用的输入法客户端对象和输入法上下文对象了。
至此，我们就分析完成一个Session对象的创建过程了，通过这个过程我们就可以知道，每一个应用程序进程在WindowManagerService服务内部都有一个类型为Session的Binder本地对象，用来它与WindowManagerService服务之间的连接，而有了这个连接之后，WindowManagerService服务就可以请求应用进程配合管理系统中的应用程序窗口了。
3. WindowState对象的创建过程
在Android系统中，WindowManagerService服务负责统一管理系统中的所有窗口，因此，当运行在应用程序进程这一侧的Activity组件在启动完成之后，需要与WindowManagerService服务建立一个连接，以便WindowManagerService服务可以管理它的窗口。具体来说，就是应用程序进程将一个Activitty组件的视图对象设置到与它所关联的一个ViewRoot对象的内部的时候，就会将一个实现了IWindow接口的Binder本地对象传递WindowManagerService服务。这个实现了IWindow接口的Binder本地对象唯一地标识了一个Activity组件，WindowManagerService服务接收到了这个Binder本地对象之后，就会将它保存在一个新创建的WindowState对象的内部，这样WindowManagerService服务以后就可以通过它来和Activity组件通信，以便可以要求Activity组件配合来管理系系统中的所有窗口。
在 Android AMS(五) Activity的视图对象（View）的创建过程分析一文中我们讲到activity到onResume状态后，就会窗口视图显示，调用到
WindowManagerGlobal.java的addView方法，在这里会调用到ViewRootImpl的setView方法，下面我们看下这个方法
ViewRootImpl.java–>setView()
public class ViewRootImpl extends AbsViewRootImpl implements ViewParent,
View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.DrawCallbacks {
......
static IWindowSession sWindowSession;
......
final W mWindow;
View mView;
......
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
......
mWindow = new W(this, context);
......
}
......
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
mView = view;
......
try {
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
} catch (RemoteException e) {
......
} finally {
......
}
......
}
......
}
}
......
}调用到Session.java–>addTodisplay()
@Override
public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets, Rect outStableInsets,
Rect outOutsets, InputChannel outInputChannel) {
return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId,
outContentInsets, outStableInsets, outOutsets, outInputChannel);
}这个mService就是WindowManagerService
WindowManagerService.java–>addWindow()
public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,
WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId,
Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, Rect outOutsets,
InputChannel outInputChannel) {
......
final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,
appOp[0], seq, attrs, viewVisibility, session.mUid,
session.mCanAddInternalSystemWindow);
......
mPolicy.adjustWindowParamsLw(win.mAttrs);
win.setShowToOwnerOnlyLocked(mPolicy.checkShowToOwnerOnly(attrs));
res = mPolicy.prepareAddWindowLw(win, attrs);
if (res != WindowManagerGlobal.ADD_OKAY) {
return res;
}
......
}WindowManagerService类的成员变量mPolicy指向的是一个实现了WindowManagerPolicy接口的窗口管理策略器。在Phone平台中，这个窗口管理策略器是由com.android.internal.policy.impl.PhoneWindowManager来实现的，它负责对系统中的窗口实现制定一些规则。这里主要是调用窗口管理策略器的成员函数adjustWindowParamsLw来调整当前正在增加的窗口的布局参数，以及调用成员函数prepareAddWindowLw来检查当前应用程序进程请求增加的窗口是否是合法的。如果不是合法的，即变量res的值不等于WindowManagerImpl.ADD_OKAY，那么函数就不会继续向前执行，而直接返回错误码res。
继续往下看代码
win.attach();
mWindowMap.put(client.asBinder(), win);
if (win.mAppOp != AppOpsManager.OP_NONE) {
int startOpResult = mAppOps.startOpNoThrow(win.mAppOp, win.getOwningUid(),
win.getOwningPackage());
if ((startOpResult != AppOpsManager.MODE_ALLOWED) &&
(startOpResult != AppOpsManager.MODE_DEFAULT)) {
win.setAppOpVisibilityLw(false);
}
}
final boolean hideSystemAlertWindows = !mHidingNonSystemOverlayWindows.isEmpty();
win.setForceHideNonSystemOverlayWindowIfNeeded(hideSystemAlertWindows);
final AppWindowToken aToken = token.asAppWindowToken();
if (type == TYPE_APPLICATION_STARTING && aToken != null) {
aToken.startingWindow = win;
if (DEBUG_STARTING_WINDOW) Slog.v (TAG_WM, "addWindow: " + aToken
+ " startingWindow=" + win);
}这段代码最后还做了两件事情。第一件事情是将前面所创建的一个WindowState对象win添加到WindowManagerService类的成员变量mWindowMap所描述的一个HashMap中，这是以参数所描述的一个类型为W的Binder代理对象的IBinder接口来键值来保存的。第二件事情是检查当前正在增加的是否是一个起始窗口，如果是的话，那么就会将前面所创建的一个WindowState对象win设置到用来描述它所属的Activity组件的一个AppWindowToken对象的成员变量startingWindow中去，这样系统就可以在显示这个Activity组件的窗口之前，先显示该起始窗口。
new WindowState
WindowState(WindowManagerService service, Session s, IWindow c, WindowToken token,
WindowState parentWindow, int appOp, int seq, WindowManager.LayoutParams a,
int viewVisibility, int ownerId, boolean ownerCanAddInternalSystemWindow) {
mService = service;
mSession = s;
mClient = c;
mAppOp = appOp;
mToken = token;
mAppToken = mToken.asAppWindowToken();
mOwnerUid = ownerId;
mOwnerCanAddInternalSystemWindow = ownerCanAddInternalSystemWindow;
mWindowId = new WindowId(this);
mAttrs.copyFrom(a);
mViewVisibility = viewVisibility;
mPolicy = mService.mPolicy;
mContext = mService.mContext;
DeathRecipient deathRecipient = new DeathRecipient();
mSeq = seq;
mEnforceSizeCompat = (mAttrs.privateFlags & PRIVATE_FLAG_COMPATIBLE_WINDOW) != 0;
if (localLOGV) Slog.v(
TAG, "Window " + this + " client=" + c.asBinder()
+ " token=" + token + " (" + mAttrs.token + ")" + " params=" + a);
try {
c.asBinder().linkToDeath(deathRecipient, 0);
} catch (RemoteException e) {
mDeathRecipient = null;
mIsChildWindow = false;
mLayoutAttached = false;
mIsImWindow = false;
mIsWallpaper = false;
mIsFloatingLayer = false;
mBaseLayer = 0;
mSubLayer = 0;
mInputWindowHandle = null;
mWinAnimator = null;
return;
}
mDeathRecipient = deathRecipient;
if (mAttrs.type >= FIRST_SUB_WINDOW && mAttrs.type <= LAST_SUB_WINDOW) {
// The multiplier here is to reserve space for multiple
// windows in the same type layer.
mBaseLayer = mPolicy.getWindowLayerLw(parentWindow)
* TYPE_LAYER_MULTIPLIER + TYPE_LAYER_OFFSET;
mSubLayer = mPolicy.getSubWindowLayerFromTypeLw(a.type);
mIsChildWindow = true;
if (DEBUG_ADD_REMOVE) Slog.v(TAG, "Adding " + this + " to " + parentWindow);
parentWindow.addChild(this, sWindowSubLayerComparator);
mLayoutAttached = mAttrs.type !=
WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG;
mIsImWindow = parentWindow.mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD
|| parentWindow.mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG;
mIsWallpaper = parentWindow.mAttrs.type == TYPE_WALLPAPER;
} else {
// The multiplier here is to reserve space for multiple
// windows in the same type layer.
mBaseLayer = mPolicy.getWindowLayerLw(this)
* TYPE_LAYER_MULTIPLIER + TYPE_LAYER_OFFSET;
mSubLayer = 0;
mIsChildWindow = false;
mLayoutAttached = false;
mIsImWindow = mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD
|| mAttrs.type == TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG;
mIsWallpaper = mAttrs.type == TYPE_WALLPAPER;
}
mIsFloatingLayer = mIsImWindow || mIsWallpaper;
if (mAppToken != null && mAppToken.mShowForAllUsers) {
// Windows for apps that can show for all users should also show when the device is
// locked.
mAttrs.flags |= FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED;
}
mWinAnimator = new WindowStateAnimator(this);
mWinAnimator.mAlpha = a.alpha;
mRequestedWidth = 0;
mRequestedHeight = 0;
mLastRequestedWidth = 0;
mLastRequestedHeight = 0;
mXOffset = 0;
mYOffset = 0;
mLayer = 0;
mInputWindowHandle = new InputWindowHandle(
mAppToken != null ? mAppToken.mInputApplicationHandle : null, this, c,
getDisplayId());
}
-mSession：指向一个类型为Session的Binder本地对象，使用参数s来初始化，表示当前所创建的WindowState对象是属于哪一个应用程序进程的。
-mClient：指向一个实现了IWindow接口的Binder代理对象，它引用了运行在应用程序进程这一侧的一个类型为W的Binder本地对象，使用参数c来初始化，通过它可以与运行在应用程序进程这一侧的Activity组件进行通信。
-mToken：指向一个WindowToken对象，使用参数token来初始化，通过它就可以知道唯一地标识一个窗口。
-mAttrs：指向一个WindowManager.LayoutParams对象，使用参数a来初始化，通过它就可以知道当前当前所创建的WindowState对象所描述的窗口的布局参数。
-mViewVisibility：这是一个整型变量，使用参数viewVisibility来初始化，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口视图的可见性。
-mAlpha：这是一个浮点数，使用参数a所描述的一WindowManager.LayoutParams对象的成员变量alpha来初始化，表示当前所创建的WindowState对象所描述的窗口的Alpha通道。
WindowState.java –>attach()
void attach() {
if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Attaching " + this + " token=" + mToken);
mSession.windowAddedLocked(mAttrs.packageName);
}Session.java–>windowAddedLocked()
void windowAddedLocked(String packageName) {
mPackageName = packageName;
mRelayoutTag = "relayoutWindow: " + mPackageName;
if (mSurfaceSession == null) {
if (WindowManagerService.localLOGV) Slog.v(
TAG_WM, "First window added to " + this + ", creating SurfaceSession");
mSurfaceSession = new SurfaceSession();
if (SHOW_TRANSACTIONS) Slog.i(
TAG_WM, " NEW SURFACE SESSION " + mSurfaceSession);
mService.mSessions.add(this);
if (mLastReportedAnimatorScale != mService.getCurrentAnimatorScale()) {
mService.dispatchNewAnimatorScaleLocked(this);
}
}
mNumWindow++;
}在这么就new SurfaceSession()
