Android窗口管理服务WindowManagerService切换Activity窗口App Transition的过程分析.docx

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Android窗口管理服务WindowManagerService切换Activity窗口AppTransition的过程分析

Android窗口管理服务WindowManagerService切换Activity窗口（AppTransition）的过程分析

在Android系统中，同一时刻只有一个Activity组件是处于激活状态的，因此，当ActivityManagerService服务激活了一个新的Activity组件时，它就需要通知WindowManagerService服务将该Activity组件的窗口显示出来，这会涉及到将焦点和屏幕等资源从前一个激活的Activity组件切换到后一个激活的Activity组件的过程，本文就详细分析这个过程。

Activity窗口的切换操作是在新激活的Activity组件的启动过程进行的。

具体来说，就是在前一个激活的Activity组件进入到Paused状态并且新激活的Activity组件进之到Resumed状态之后，将前一个激活的Activity组件的窗口设置为不可见，以及将新激活的Activity组件的窗口设置为可见。

整个切换过程是需要在ActivityManagerService服务和WindowManagerService服务的协作之下进行的，如图1所示。

WindowManagerService服务在执行Activity窗口的切换操作的时候，会给参与切换操作的Activity组件的设置一个动画，以便可以向用户展现一个Activity组件切换效果，从而提高用户体验。

事实上，一个Activity窗口在由不可见状态切换到可见状态的过程中，除了会被设置一个Activity组件切换动画之外，还有被设置一个窗口进入动画，此外，如果该Activity窗口是附加在另外一个窗口之上的，并且这个被附加的窗口正在显示一个动画，那么这个动画也同时会被设置给到该Activity窗口的显示过程中去。

本文主要是关注Activity窗口的切换操作，在接下来的一篇文章中分析窗口的动画框架时，我们再详细分析上述三种动画是如何作用在窗口的显示过程中的。

从前面一文可以知道，ActivityManagerService服务在启动一个Activity组件的过程中，会调用到ActivityStack类的成员函数startActivityLocked。

ActivityStack类的成员函数startActivityLocked首先会给正在启动的Activity组件准备一个切换操作，接着再调用其它的成员函数来通知前一个激活的Activity组件进入到Paused状态。

等到前一个激活的Activity组件进入到Paused状态之后，ActivityManagerService服务就会检查用来运行正在启动的Activity组件的进程启动起来了没有。

如果这个进程还没有启动，那么ActivityManagerService服务就会将该进程启动起来，然后再调用ActivityStack类的成员函数realStartActivityLocked来将正在启动的Activity组件加载起来，并且将它的状态设置为Resumed，最后通知WindowManagerService服务执行前面所准备的切换操作。

接下来，我们就从ActivityStack类的成员函数startActivityLocked开始分析Activity窗口的切换过程，如图2所示。

这个过程可以分为9个步骤，接下来我们就详细分析每一个步骤。

Step1.ActivityStack.startActivityLocked

[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片

publicclassActivityStack{

......

privatefinalvoidstartActivityLocked（ActivityRecordr,booleannewTask,

booleandoResume）{

finalintNH=mHistory.size（）;

intaddPos=-1;

if（!

newTask）{

//Ifstartinginanexistingtask,findwherethatis...

......

}

//Placeanewactivityattopofstack,soitisnexttointeract

//withtheuser.

if（addPos<0）{

addPos=NH;

}

......

//Slottheactivityintothehistorystackandproceed

mHistory.add（addPos,r）;

......

if（NH>0）{

......

if（（r.intent.getFlags（）&Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_ANIMATION）!

=0）{

mService.mWindowManager.prepareAppTransition（WindowManagerPolicy.TRANSIT_NONE）;

......

}elseif（（r.intent.getFlags（）&Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET）!

=0）{

mService.mWindowManager.prepareAppTransition（

WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN）;

......

}else{

mService.mWindowManager.prepareAppTransition（newTask

?

WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN

:

WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_OPEN）;

......

}

......

}

......

if（doResume）{

resumeTopActivityLocked（null）;

}

}

......

}

这个函数定义在文件frameworks/base/services/Java/com/android/server/am/ActivityStack.java中。

参数r描述的是正在启动的Activity组件，ActivityStack类的成员函数startActivityLocked首先找到它在Activity组件堆栈中的位置addPos，即找到它在ActivityStack类的成员变量mHistory所描述的一个ArrayList中的位置，然后再将正在启动的Activity组件保存在该位置中。

变量NH描述的是将参数r描述的是正在启动的Activity组件保存在Activity组件堆栈前系统已经启动了的Activity组件的个数。

只有在这个变量的值大于0的情况下，系统才需要执行一个Activity组件切换操作。

也就是说，如果参数r描述的是正在启动的Activity组件是系统中第一个启动的Activity组件，那么就不需要执行一个Activity组件切换操作了。

注意，即使参数r描述的是正在启动的Activity组件不是系统中第一个启动的Activity组件，那么系统也可能不需要执行一个Activity组件切换操作，因为用来启动参数r所描述的一个Activity组件的一个Intent对象的成员函数getFlags返回的一个标志值的Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_ANIMATION位可能会不等于0，这意味着正在启动的Activity组件不需要显示切换动画。

在这种情况下，ActivityManagerSerivce服务就会通知WindowManagerService服务不需要准备一个Activity组件切换操作，这是通过以WindowManagerPolicy.TRANSIT_NONE为参数来调用ActivityStack类的成员变量mService所指向的一个ActivityManagerService对象的成员变量mWindowManager所描述的一个WindowManagerService对象的成员函数prepareAppTransition来实现的。

另一方面，如果参数r描述的是正在启动的Activity组件不是系统中第一个启动的Activity组件，并且系统需要执行一个Activity组件切换操作，即需要WindowManagerService服务在显示正在启动的Activity组件的窗口时应用一个切换动画，那么这个动画的类型也是有讲究的。

具体来说，如果参数r描述的是Activity组件是需要在在一个新的任务中启动的，即参数newTask的值等于true，那么切换动画的类型就指定为WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN，否则的话，切换动画的类型就指定为WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_OPEN。

此外，如果用来启动参数r所描述的一个Activity组件的一个Intent对象的成员函数getFlags返回的一个标志值的Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET位不等于0，那么也会将切换动画的类型设置为WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN。

Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET这个标志位等于1意味着当参数r所描述的一个Activity组件所在的任务下次作为前台任务来运行时，参数r所描述的Activity组件以及它上面的并且属于同一个任务的其它Activity组件都会被结束掉，以使得位于参数r所描述的Activity组件的前面一个Activity组件可以显示出来。

例如，如果我们正在使用一个EmailActivity组件来查看Email，这时候又需要启动另外一个PictrueActivity来查看该Email附件的一张图片。

这时候EmailActivity和PictrueActivity就是在同一个任务中的。

突然间，我们因为其它原历，需要按下Home键回到Launcher中去完成其它任务。

完成其它任务之后，再点击Launcher上面的EmailActivity图标来想重新浏览之前正在查看的Email，但是又不想看到的是该Email附件的那张图片。

在这种情况下，之前在启动PictrueActivity来查看Email的附件图片时，就可以将用来启动PictrueActivity的一个Intent对象的标志值的Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_WHEN_TASK_RESET位设置为1。

无论如何，最终指定的切换动画的类型都是通过调用ActivityStack类的成员变量mService所指向的一个ActivityManagerService对象的成员变量mWindowManager所描述的一个WindowManagerService对象的成员函数prepareAppTransition来通知WindowManagerService服务的。

ActivityStack类的成员函数startActivityLocked通知WindowManagerService服务准备好一个Activity组件切换操作之后，如果参数doResume的值等于true，那么它就会继续调用另外一个成员函数resumeTopActivityLocked来继续执行启动参数r所描述的一个Activity组件的操作。

接下来，我们就首先分析WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition的实现，以便可以了解WindowManagerService服务是如何准备一个Activity组件切换操作的，然后再回过头来分析ActivityStack类的成员函数resumeTopActivityLocked是如何继续执行启动参数r所描述的一个Activity组件的操作的。

Step2.WindowManagerService.prepareAppTransition

[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片

publicclassWindowManagerServiceextendsIWindowManager.Stub

implementsWatchdog.Monitor{

......

//Statemanagementofapptransitions.Whenwearepreparingfora

//transition,mNextAppTransitionwillbethekindoftransitionto

//performorTRANSIT_NONEifwearenotwaiting.Ifwearewaiting,

//mOpeningAppsandmClosingAppsarethelistsoftokensthatwillbe

//madevisibleorhiddenatthenexttransition.

intmNextAppTransition=WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET;

......

booleanmAppTransitionReady=false;

......

booleanmAppTransitionTimeout=false;

booleanmStartingIconInTransition=false;

booleanmSkipAppTransitionAnimation=false;

publicvoidprepareAppTransition（inttransit）{

if（!

checkCallingPermission（android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS,

"prepareAppTransition（）"））{

thrownewSecurityException（"RequiresMANAGE_APP_TOKENSpermission"）;

}

synchronized（mWindowMap）{

......

if（!

mDisplayFrozen&&mPolicy.isScreenOn（））{

if（mNextAppTransition==WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET

||mNextAppTransition==WindowManagerPolicy.TRANSIT_NONE）{

mNextAppTransition=transit;

}elseif（transit==WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN

&&mNextAppTransition==WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_CLOSE）{

//Openinganewtaskalwayssupersedesaclosefortheanim.

mNextAppTransition=transit;

}elseif（transit==WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_OPEN

&&mNextAppTransition==WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_CLOSE）{

//Openinganewactivityalwayssupersedesaclosefortheanim.

mNextAppTransition=transit;

}

mAppTransitionReady=false;

mAppTransitionTimeout=false;

mStartingIconInTransition=false;

mSkipAppTransitionAnimation=false;

mH.removeMessages（H.APP_TRANSITION_TIMEOUT）;

mH.sendMessageDelayed（mH.obtainMessage（H.APP_TRANSITION_TIMEOUT）,

5000）;

}

}

}

......

}

这个函数定义在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java中。

调用WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition来通知WindowManagerService服务准备一个Activity组件切换操作是需要具有android.Manifest.permission.MANAGE_APP_TOKENS，否则的话，WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition就会抛出一个类型为SecurityException的异常。

WindowManagerService类的成员变量mNextAppTransition描述的就是WindowManagerService服务接下来要执行一个Activity组件切换操作的类型，也就是要执行的一个Activity组件切换动画的类型。

WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition按照以下规则来设置WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换动画的类型：

1.当WindowManagerService类的成员变量mNextAppTransition的值等于WindowManagerPolicy.TRANSIT_UNSET或者WindowManagerPolicy.TRANSIT_NONE的时候，就说明WindowManagerService服务接下来没有Activity组件切换动画等待执行的，这时候参数transit所描述的Activity组件切换动画就可以作为WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换动画。

2.当WindowManagerService类的成员变量mNextAppTransition的值等于WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_CLOSE，那么就说明WindowManagerService服务接下来要执行一个关闭Activity组件任务的切换动画等待执行的。

在这种情况下，如果参数transit所描述的是一个打开Activity组件任务的切换动画，即它的值等于WindowManagerPolicy.TRANSIT_TASK_OPEN，那么就需要将WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换动画为打开Activity组件任务类型的。

这是因为打开Activity组件任务的切换动画的优先级高于关闭Activity组件任务的切换动画。

3.当WindowManagerService类的成员变量mNextAppTransition的值等于WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_CLOSE，那么就说明WindowManagerService服务接下来要执行一个关闭Activity组件的切换动画等待执行的。

在这种情况下，如果参数transit所描述的是一个打开Activity组件的切换动画，即它的值等于WindowManagerPolicy.TRANSIT_ACTIVITY_OPEN，那么就需要将WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换动画为打开Activity组件类型的。

这是因为打开Activity组件的切换动画的优先级高于关闭Activity组件的切换动画。

设置好WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换动画的类型之后，WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition还会将其余四个成员变量mAppTransitionReady、mAppTransitionTimeout、mStartingIconInTransition和mSkipAppTransitionAnimation的值设置为false，其中：

1.mAppTransitionReady表示WindowManagerService服务可以开始执行一个Activity组件的切换动画了没有？

2.mAppTransitionTimeout表示WindowManagerService服务正在执行的Activity组件切换动画是否已经超时？

3.mStartingIconInTransition表示WindowManagerService服务开始显示正在启动的Activity组件的启动窗口了没有？

4.mSkipAppTransitionAnimation表示WindowManagerService服务是否需要不执行Activity组件的切换动画？

最后，WindowManagerService类的成员函数prepareAppTransition还会调用成员变量mH所描述的一个H对象的成员函数sendMessageDelayed来向WindowManagerService服务所运行在的线程发送一个类型为APP_TRANSITION_TIMEOUT的消息。

这个消息将在5秒后被执行，是用来强制前面所设置的Activity组件切换动画要在5秒之内执行完成的，否则的话，WindowManagerService服务就会认为该切换动画执行超时了。

这一步执行完成之后，WindowManagerService服务接下来要执行的Activity组件切换操作或者说切换动画就准备完成了。

注意，这时候只是准备好Activity组件切换动画，但是这个切换动画还不能执行，要等到前一个激活的Activity组件进入到Paused状态并且接下来正在启动的Activity组件进入到Resumed状态之后才能执行。

回到前面的Step1中，即ActivityStack类的成员函数startActivityLocked，接下来它就会调用另外一个成员函数resumeTopActivityLocked来继续启动指定的Activit