一台 Android 手机屏幕上显示的内容就是由一个个 Window 组合而成的。顶部的状态栏是一个 Window，底部的导航栏也是一个 Window，中间自己的应用显示区域也是一块大 Window，Toast、Dialog 也都对应一个自己的 Window。而 Android 中对这些 Window 的管理是通过 一个框架的服务，叫 WMS（WindowManagerService）。这些 Window 是如何被管理，然后如何呈现出一个完整的显示的呢？下面我们就来简单说说这个过程吧。
简单了解几个概念
Window：屏幕上的某块显示区域，用来承载 View。
WindowManagerService（WMS）：Android 框架层的一个服务进程，用来管理 Window。
Surface：对应一块屏幕缓冲区，每个 window 对应一个 Surface。
Canvas：提供了一系列绘图接口，用来在 Surface 上进行绘制操作。
SurfaceFlinger：Android 的一个服务进程，负责管理 Surface。
WMS 和 SurfaceFlinger 在框架中的位置
如下图，我们可以看下 SurfaceFlinger（对应图中 SurfaceManager）和 WindowManagerService 在 Android 框架中的。
WMS 和 Window
WMS 中除了可以增加、删除外，还会通过一个 Z-order 概念来管理 Window 的覆盖关系，Z-order 大的会覆盖在小的上面。
| Window | 层级（Z-order） |
|---|---|
| normal application windows | 1~99 |
| sub-windows | 1000～1999 |
| system-specific windows | 2000~2999 |
我们在创建一个 Window 时，会通过 WindowManager.LayoutParams 的 type 参数来设置此 Window 的 Z-order 。目前已经定义的 Z-order 值可以在 android.view.WindowManager 类中查找，比如状态栏的层级为：
/**
* Window type: the status bar. There can be only one status bar
* window; it is placed at the top of the screen, and all other
* windows are shifted down so they are below it.
* In multiuser systems shows on all users' windows.
*/
public static final int TYPE_STATUS_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW;
SurfaceFlinger 和 Surface
在 WMS 管理下，我们知道当前的屏幕有哪些显示出来的 Window，哪些被隐藏的 Window，或哪些被半遮盖的 Window。而因为每个 Window 都对应了一个屏幕缓冲区中的值（Surface）。 SurfaceFlinger 就会根据当前的所有存在的 Surface 计算出一个适配当前屏幕的缓冲区的值，然后把它渲染出来。
创建一个悬浮的 View
理解上面内容后，我们就不难做出一个悬浮的 View 了。只要我们创建一个 Z-Order 比较大的 Window 就 OK 了。但这种行为是一个敏感操作，比如某个恶意应用创建了一个层级很高的透明 Window ，覆盖在了其它可信应用上，然后拦截点击行为，引导用户到一个恶意网站上。这被称为 Tapjacking（触屏劫持攻击）。
所以在 Android 6.0 之前，如果要创建高层级的 Window，我们需要声明 SYSTEM_ALERT_WINDOW 的权限，但这样依然不安全，因为在 6.0 之前的权限获取，只是在应用安装时说明下，大多数用户可能并不在意。所以从 6.0 开始，该操作被定为了敏感权限，直接声明 SYSTEM_ALERT_WINDOW 并不会获得权限，而是在应用的设置页面，会出现一个是否允许显示在其它应用的上层的选项。在编程时必须引导用户手动打开该开关才有效。
请求用户开启此权限代码如下：
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.M)
public void checkDrawOverlayPermission() {
if (!Settings.canDrawOverlays(this)) {
Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION,
Uri.parse("package:" + getPackageName()));
startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE);
}
}
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.M)
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
if (requestCode == REQUEST_CODE) {
if (Settings.canDrawOverlays(this)) {
// continue here - permission was granted
}
}
}
作者简介
彭涛(@彭涛me) 致力于让技术变得易懂且有趣
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