Activity、View及Window之间关系

View

View(包括ViewGroup)使用的是组合模式,将View组成成树形结构,以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。View主要是用于绘制我们想要的结果,是一个最基本的UI组件。

Window

简单地说,Window表示一个窗口,一般来说,Window大小取值为屏幕大小。但是这不是绝对的,如对话框、Toast等就不是整个屏幕大小。你可以指定Window的大小。Window包含一个View tree和窗口的layout参数。

感觉Window的理解比较抽象,Window相当于一个容器,里面“盛放”着很多View,这些View是以树状结构组织起来的。

如果还是无法理解的话,就把Window当成是显示器,显示器有大有小(对应Window有大有小),View是显示器里面具体显示的内容。

Window对象存在的必要性

Window能做的事情,View对象基本都能做:像什么触摸事件啊、显示的坐标及大小啊、管理各个子View啊等等。View已经这么强大了,为什么还多此一举,加个Window对象。可能有人会说因为WindowManager管理的就是Window对象呀,那我想问,既然这样,Android系统直接让WindowManager去管理View不就好了?让View接替Window的工作,把Window所做的事情都封装到View里面不好嘛?。或许又有人说,View负责绘制显示内容,Window负责管理View,各自的工作职责不同。可是我想说,Window所做的大部分工作,View里面都有同样(或类似)的处理。

关于Window存在的必要,我查了国内外各种资料,最后有了我个人的理解。在后面小节里面,我会结合我个人的理解来解释。在解释之前,我们需要了解Window绘制过程。

Window绘制过程

在理解Window绘制过程之前,首先,我们需要知道Surface,在Window中持有一个Surface,那么什么是Surface呢?

Surface其实就是一个持有像素点矩阵的对象,这个像素点矩阵是组成显示在屏幕的图像的一部分。我们看到显示的每个Window(包括对话框、全屏的Activity、状态栏等)都有他自己绘制的Surface。而最终的显示可能存在Window之间遮挡的问题,此时就是通过Surface Flinger对象渲染最终的显示,使他们以正确的Z-order显示出来。一般Surface拥有一个或多个缓存(一般2个),通过双缓存来刷新,这样就可以一边绘制一边加新缓存。

WindowManager为每个Window创建Surface对象,然后应用就可以通过这个Surface来绘制任何它想要绘制的东西。而对于WindowManager来说,这只不过是一块矩形区域而已。

前面我们说过,ViewWindow里面用于交互的UI元素。Window只attach一个View Tree,当Window需要重绘(如,当View调用invalidate)时,最终转为WindowSurfaceSurface被锁住(locked)并返回Canvas对象,此时View拿到Canvas对象来绘制自己。当所有View绘制完成后,Surface解锁(unlock),并且post到绘制缓存用于绘制,通过Surface Flinger来组织各个Window,显示最终的整个屏幕。

总结

现在我们知道了Window绘制过程,其实,站在系统的角度来考虑,一个Window对象代表一块显示区域,系统不关心Window里面具体的绘制内容,也不管你Window怎么去绘制,反正只给你提供可以在这块区域上绘制图形的Surface对象,你Window对象怎么画是你的事情!

换句话说,站在系统的角度上看,系统是“不知道”有View对象这个说法的!作为系统,我有自己的骄傲,不去管你Window如何搬砖、如何砌墙,只给你地皮。而这时,Window为了绘制出用户想要的组件(按钮、文字、输入框等等),系统又不给我!没事,那我自己定义,于是就定义了View机制,给每个View提供Canvas,让不同的View自己绘制具有自己特色的组件。同时,为了更好的管理View,通过定义ViewGroup,等等。

Activity

对于开发人员来说,一个Activity就“相当于”一个界面(通过setContentView指定具体的View)。我们可以直接在Activity里处理事件,如onKeyEvent,onTouchEvent等。 并可以通过Activity维护应用程序的生命周期。

Activity和Window

前面我们知道,Window已经是系统管理的窗口界面。那么为什么还需要Activity呢?我们把Activity所做的事情,全部封装到Window不就好了?

其实,本质上讲,我们要显示一个窗口出来,的确可以不需要Activity。悬浮窗口中不就是没有使用Activity来显示一个悬浮窗吗?既然如此,Window(以及View)能处理点击事件以及封装各种逻辑,那为啥还需要Activity呢?

Android中的应用中,里面对各个窗口的管理相当复杂(任务栈、状态等等),Android系统当然可以不用Activity,让用户自己直接操作Window来开发自己的应用。但是如果让用户自己去管理这些Window,先不说工作量,光让用户自己去实现任务栈这点,有几个人能写的出来。为了让大家能简单、快速的开发应用,Android通过定义Activity,让Activity帮我们管理好,我们只需简单的去重写几个回调函数,无需直接与Window对象接触。各种事件也只需重写Activity里面的回调即可。无需关注其他细节,默认都帮我们写好了,针对需要定制的部分我们重写(设计模式为:模板方法模式)。

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