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1.前言

在Android系統中窗口（Window）分3種類型：利用窗口，子窗口，系統窗口。上1篇博客分析了Android利用窗口Window的創建進程，接下來這篇博客來學習其他兩種窗口類型的實現機制。Android開發中常常會使用到Dialog，PopupWindow，Toast等對話框來作為提示信息或和用戶交互。但是這些對話框其實都是窗口，它們的創建和移除機制也就是Android系統對窗口的添加和刪除的進程了。
這篇博客從源碼角度來分析Dialog，PopupWindow，Toast的實現原理。

2.Dialog實現的機制

在Android系統中Dialog對話框是子窗口，也就是Dialog對話框窗口必須要有1個父窗口，那末Dialog對話框窗口的父窗口是誰呢？我不說相信大家也知道了吧！沒錯就是Activity利用窗口，為何呢？這篇博客來為你解答！

相信很多人平日里用的最多的對話框還是AlertDialog，不過今天它可不是主角，Dialog才是我們今天的重點。其實AlertDialog只是Google官方定制了很多不同主題不同布局的Dialog而已，AlertDialog繼承自Dialog類。因此我們只分析Dialog的實現機制。使用對話框都是在Activity中，因此在Activity中創建最簡單的Dialog對話框代碼以下：

以上是最簡單的對話框使用示例，先創建1個Dialog對象實例，然后Dialog加載布局，最后調用show方法來顯示該對話框，當用戶按“back”鍵時系統會自動調用cancel方法來移除Dialog對話框窗口?，F在我們就就從以上幾個進程來詳細分析Dialog創建進程。

2.1Dialog對話框創建

來看看Dialog類的構造方法實現代碼以下：

分析：
在Dilaog的構造方法中主要做了以下工作：

• 根據參數createContextThemeWrapper的值來決定是使用參數theme指定的主題還是使用其父窗口Activity的主題。
• 調用Context#getSystemService方法取得當前利用的窗口管理器WindowManager對象，有上1篇博客知道：1個利用不管有多少個Activity都只有1個WindowManager對象用于管應當前利用中的所有窗口。
• 為Dialog對話框創建1個窗口Window對象，Window是個抽象類，其實現指向PhoneWindow類。
• 給窗口設置事件回調監聽，由于在Dialog類中實現了Window#Callback接口類，該接口類目的是讓Dialog對話框的窗口具有處理響應按鍵觸摸事件的能力，這也就是為何用戶默許創建的Dialog對話框可以響應“Back”回退按鍵事件和點擊對話框窗口之外的地方Dialog對話框會自動消失隱藏。由此可知，Dialog和Activity都實現了消息處理。
• 設置Window類的內部成員變量值WindowManager，由此知道Window的WindowManager和Dilaog的WindowManager指向同1個對象。
• 設置當前Dialog窗口的對齊方式為居中，這就是為何我們默許的對話框都是居中顯示了吧。
• 創建對話框的事件監聽對象，用于對話框顯示，消失，取消時的1些監聽操作。

Dialog內部創建了1個Window對象，窗口是1個抽象的東西，和Activity利用窗口1樣，需要往窗口Window中添加視圖View來顯示內容。因此調用setContentView方法來加載對話框的布局視圖。

2.2Dialog加載布局

Dialog#setContentView源碼以下：

分析：
該方法將操作轉發給Window類中的setContentView方法，但是mWindow對象是指向PhoneWindow類的，也就是調用PhoneWindow類中的setContentView方法。到此處我們發現Dialog加載布局的流程和Activity加載布局的流程是1樣的。因此這里就不仔細分析了，可以參考上1篇博客。到此，Dialog對話框窗口Window內部就已添加了視圖DecorView了。那末剩下的事就是Dilaog對話框怎樣顯示在手機屏幕上了。

2.3 Dialog的顯示

在創建完Dialog對話框以后我們僅僅調用Dialog#show方法就能夠讓該對話框顯示在當前Activity上。

Dilaog#show源碼以下：

分析：
在show方法里主要做了以下幾件工作：

• 判斷當前Dialog對話框窗口是存在，如果存在直接讓其顯示便可；如果當前窗口不存在，則調用Dialog的回調方法onCreate方法，用戶可以在onCreate回調方法中創建1個新的Dialog對話框。
• 取得Dialog對話框的頂層視圖DecorView對象賦值給成員變量mDecor用于addView方法的參數。
• 根據條件為當前對話框窗口設置導航欄logo圖標等。
• 取得當前窗口的參數屬性賦值給l，用于addView方法的參數。
• 調用WindowManager#addView方法添加Dialog對話框窗口。

自此Dialog對話框的添加進程已完成了，回過頭來會發現，其實Dialog對話框窗口的創建添加進程和Activity利用窗口進程是1樣1樣的。

2.4 移除Dialog對話框

移除或隱藏對話框的代碼也很簡單。用戶僅僅調用Dialog#cancel方法就能夠移除當前Activity之上的對話框了。

該方法也很簡單，先發送移除Dialog時的監聽事件，以后將操作轉發到dismiss方法中。

分析：
注釋解釋的很清楚了：該方法可以安全的在任何線程中調用，也就是說可以在子線程中移除對話框而不報錯。Looper.myLooper()方法取得的Looper對象是當前線程的Looper，而mHandler.getLooper()方法取得的Looper對象是mHandler所在線程的Looper。由于Android系統規定只要有關UI操作都必須在主線程中，而我們在創建Dialog是在主線程中，mHandler對象是在主線程中創建的，因此mHandler.getLooper()就是主線程的Looper。

以上代碼：如果當前線程為主線程，則調用dismissDialog方法，如果是子線程，則利用Handler將此操作發送到UI線程中操作。

1.在主線程中移除對話框

分析：

• 如果當前Dialog窗口的視圖DecorView為空或當前窗口不存在，則不做任何處理，直接退出當前方法便可。
• 如果當前Dialog窗口已被燒毀了也不做任何處理。
• 調用WindowManager#removeView方法來移除當前對話框窗口。

該方法主要作用就是從Activity的窗口管理器mWindowManager中移除對話框窗口的視圖，也就是完成了該對話框的移除操作。

2.在子線程中調用Dialog#cancel

當子線程調用時就會履行 mHandler.post(mDismissAction)代碼。該代碼的作用就是將操作轉發到主線程中。我們看看mDismissAction的實現以下：

該類很簡單，僅僅實現了run回調方法，然后調用了dismissDialog方法。

2.5 Dialog 觸摸事件處理

我們知道Dialog默許是響應“Back”返回鍵當前對話框消失事件和點擊Dialog對話框視圖之外的地方當前對話框也會消失，而默許的PopupWindow對話框是不支持以上兩種事件操作的。那末為何會是這樣呢？此處先分析Dialog對觸摸事件的處理，下1節分PopupWindow不支持事件處理的緣由。

響應“Back”返回鍵

分析：
在Dialog類中實現了按鍵事件KeyEvent.Callback接口類，因此當有用戶按鍵輸入事件產生時就會調用KeyEvent.Callback接口類中的相應方法。當按鍵操作有“抬起”的操作行動時，系統會調用onKeyUp方法。而Dialog類中的onKeyUp方法中會檢查當前按鍵事件是不是為“KeyEvent.KEYCODE_BACK”事件，且當前輸入事件沒有被取消，那末會調用onBackPressed，而該方法中判斷如果當前對話框可以被取消則調用cancel方法來取消或隱藏當前對話框。因此Dialog也就響應了“Back”按鍵事件以后對話框消失。

Dialog點擊對話框視圖之外的地方消失

分析：
Dialog類一樣也實現了Window.Callback接口事件，同時調用Window#setCallback方法設置了該事件的回調，因此Dialog也一樣具有響應觸摸事件的功能。當用戶點擊手機屏幕時，就系統就會自動調用dispatchTouchEvent方法來分發當前窗口的觸摸事件。該方法前后做了兩件事情：

1. 先調用Dialog的窗口Window對象的方法Window#superDispatchTouchEvent來處理觸摸按鍵事件。
2. 如果Window窗口的觸摸按鍵事件處理返回為false，則調用Dialog#onTouchEvent方法來繼續處理觸摸按鍵事件。

有關觸摸事件傳遞機制請參考這篇博客：Android事件分發機制完全解析，帶你從源碼的角度完全理解(上)。

當用戶點擊Dialog窗口視圖之外的地方時，最后時會履行Dialog#onTouchEvent方法的，感興趣的同學可以自行研究下！那末我們來看看Dialog#onTouchEvent方法源碼以下：

分析：
該方法也很簡單，如果if條件滿足，則直接調用cancel方法來取消當前對話框，if條件不滿足時不做任何處理直接返回。那末我們來看看甚么情況下if添加滿足致使了調用cancel方法取消對話框。必須滿足3個條件：當前對話框可以被取消，對話框正在顯示，和Window.shouldCloseOnTouch方法返回true。前兩個條件默許都滿足，那末來看看第3個條件甚么情況下滿足吧！

Window.shouldCloseOnTouch源碼以下：

分析：
該方法需要滿足4個條件才會返回true。

• 布爾變量mCloseOnTouchOutside：表示是不是支持點擊窗口之外的地方窗口可消失。Dialog對話框的窗口默許支持，也就是該條件滿足。如果想修改該條件，你可以調用Dialog#setCanceledOnTouchOutside(false)方法來到達點擊窗口之外的地方Dialog消失，其實終究是設置mCloseOnTouchOutside變量為false，然后致使shouldCloseOnTouch方法返回false。
• 當前觸摸事件是不是為“MotionEvent.ACTION_DOWN”手指按下事件，自然滿足。
• 調用isOutOfBounds方法判斷當前手指導擊的坐標是不是在Dialog對話框窗口視圖以外？
• 當前Dialog對話框窗口是不是添加了視圖DecorView？如果對話框顯示出來了，自然窗口DecorView對象不為空。

因此有上面4個條件分析我們得知：只有當isOutOfBounds方法返回true時，條件才成立，shouldCloseOnTouch方法返回值才為true，手指導擊Dialog窗口以外的地方Dialog才會消失。所以主要看isOutOfBounds方法的實現了。

Window#isOutOfBounds源碼以下：

此方法實現也很簡單，判斷當前手指按下點擊屏幕的坐標x，y是不是在Window窗口的視圖DecorView寬度高度以外，如果是，則返回true，否則返回false。

至此：有關Dialog響應“Back”返回按鍵事件和點擊Dialog窗口以外的地方Dialog自動消失事件分析完成了。其實這1塊的原理和Activity處理“Back”返回鍵當前Activity會調用finish方法1樣。

Dialog總結：
Dialog對話框窗口Window的實現機制和Activity1樣。Dialog有1個Window對象，該對象屬于PhoneWindow類型用于描寫Dialog對話框窗口；PhoneWindow類有1個內部類DecorView，用于描寫當前窗口的頂層視圖。一樣Dialog也實現了Window.Callback接口回調，以便Dialog也能夠處理用戶的觸摸和按鍵事件。

Dialog窗口Window視圖View層次關系圖以下：

3 PopupWindow彈出式對話框加載進程

開發中用的最多的對話框AlertDialog，如果需要定制自己的對話框風格或AlertDialog沒法滿足你的需求時，就能夠斟酌下PopupWindow對話框了。彈出式對話框PopupWinsow的使用也很簡單，僅僅調用已下幾行代碼就可以實現最簡單的對話框了！

分析：
使用PopupWindow彈出式對話框主要以下幾個步驟：
1. 取得父窗口中的某1個View對象
2. 加載對話框視圖布局文件
3. 創建對話框實例
4. 顯示該對話框
5. 移除對話框

我們從PopupWindow類中的構造方法開始分析

3.1 創建PopupWindow

PopupWindow構造方法源碼以下：

分析：
PopupWindow構造方法中主要做了以下幾個工作：

• 取得父窗口的context對象，也就是當前Activity的Context對象，然后有context對象取得全部利用的WindowManager對象，從上1篇博客知道：1個利用只有唯逐一個WindowManager對象用于管理全部利用的窗口。
• 設置對話框布局，該操作主要是將對話框視圖賦值給PopupWindow類的成員變量mContentView。
• 分別設置對話框布局的寬度，高度，和取得 焦點的能力。這3個方法的主要操作還是對PopupWindow類中的成員變量mWidth，mHeight，mFocusable賦值，以便對話框顯示的時候使用。

PopupWindow對話框創建完成，接下來看看怎樣來顯示它。

3.2 PopupWindow對話框顯示源碼分析

PopupWindow對話框顯示的方法有兩種：

1. showAtLocation
2. showAsDropWown

其實這兩種方法實現的原理是相同的，僅僅是顯示的位置控制不1樣而已，因此這里就分析其中1個方法showAtLocation實現的原理。

PopupWindow#showAtLocation源碼以下：

該方法僅僅將操作轉發給同名方法，只是利用第1個參數parent來取得父窗口的標識符token對象，但是，父窗口Window視圖中的任何1個View得到的標識符都是同1個對象。因此在構建parent參數的時候只要滿足1個條件就能夠了：那就是參數parent只要是對話框所依賴的父類窗口中的其中1個子View便可，也就是Activity布局中的任何1個子View都可以作為PopupWindow類中showAtLocation方法的第1個參數。

同名方法showAtLocation源碼以下：

以上方法主要做了3件事：

1. 創建對話框窗口布局參數
2. 創建對話框窗口的視圖
3. 添加對話框窗口的進程

我們順次來分析以上3步：
1.創建窗口參數：

PopupWindow#createPopupLayoutParams源碼以下：

分析：
該方法主要是設置對話框的 gravity（對齊方式），flag（窗口特點），type（窗口類型），softInputMode （軟輸入法模式），windowAnimations（窗口相干動畫），width，height等參數。

2.創建對話框視圖

API22 PopupWindow#preparePopup源碼以下：

分析：
有以上代碼我們發現在創建對話框窗口視圖進程中有兩種情況

• 窗口背景mBackground不為空。
• 窗口背景mBackground為空。

而我們知道在PopupWindow類中成員變量mBackground默許是為空的，只有調用setBackgroundDrawable方法才能修改mBackground成員變量的值，也就是為PopupWindow對話框設置背景。

當窗口背景mBackground不為空時，if條件滿足，先創建PopupViewContainer對象，該對象是FrameLayout類型。然后將窗口布局視圖mContentView添加到popupViewContainer視圖上，也就是PopupViewContainer類作為父類視圖來添加窗口的布局視圖mContentView。也就是當前對話框窗口視圖mContentView外面還包裹著1成PopupViewContainer。那末我們來看看PopupViewContainer做了甚么工作。

PopupViewContainer 繼承自FrameLayout是1個ViewGroup是圖組，然后你會發現其實該類里面并沒有實現甚么邏輯處理，僅僅是重寫了dispatchKeyEvent和dispatchTouch按鍵和觸摸事件分發而已。而你會發現在按鍵和觸摸事件方法里面處理了點擊PopupWindow對話框以外的像素位置時，對話框調用了dismiss方法，也就是移除對話框。并且處理了按返回鍵時對話框移除的事件，一樣當用戶按back鍵時也調用了dismiss方法。這就是為何PopupWindow在默許情況下是不響應back事件和點擊對話框以外的地方PopupWindow是不消失的。所以，如果你想要你的PopupWindow類型的對話框能像Dialog1樣響應back和點擊對話框之外的地方消失，你就能夠調用PopupWindow#setBackgroundDrawable方法來實現了。

當用戶沒有設置窗口背景也就是沒有調用PopupWindow#setBackgroundDrawable方法時mBackground為空，那末當前窗口的視圖就直接是mContentView了。但是所有View默許的按鍵和觸摸事件是沒有處理back事件和點擊對話框以外的地方對話框消失的處理的。因此，使用PopupWindow對話框不設置對話框背景時是不響應“back”返回按鍵和點擊窗口以外的地方消失的。

3.3添加對話框窗口進程

PopupWindow#invokePopup源碼以下：

分析：
該方法也很簡單，主要是調用了WindowManager#addView方法來添加對話框視圖。從而PopupWindow對話框顯示在Activity利用窗口之上了。

3.4移除對話框

分析：
移除對話框的進程和Dialog移除對話框相識，這里不仔細分析了。

自此PopupWindow對話框的創建，添加，移除的進程已分析完成了。其主要流程就是取得當前利用程序的WindowManager對象，然后將對話框的視圖添加到WindowManager上來顯示PopupWindow對話框，調用WindowManager#remove方法移除對話框視圖來到達移除當前對話框。所以PopupWindow類型的對話框必須要依附在某1個Activity之上，也就是PopupWindow是1個子窗口。

PopupWindow總結

Dialog對話框和PopupWindow對話框最主要的區分就是Dialog窗口內部具有1個PhoneWindow對象來處理了輸入事件，而PopupWindow窗口內部沒有PhoneWindow對象來理輸入事件。這也就致使了Dialog能響應“Back”返回鍵對話框消失和點擊對話框以外的地方對話框消失而PopupWindow不能的緣由。

PopupWindow對話框窗口視圖關系以下：

4.Toast顯示的機制

Toast也常常使用，而且使用簡單，僅僅需要以下1行代碼便可實現吐司效果

其實分兩步調用，Toast#makeText，Toast#show。

4.1Toast#makeText

分析：首先調用Toast的構造方法，然后加載Toast布局視圖，將布局視圖和Toast顯示時間參數賦值給Toast類的成員變量mNextView和mDuration。

4.2Toast構造方法

Toast構造方法也很簡單，new了1個內部類TN，然后給TN類中的成員變量mY和mGravity賦值。那末主要的操作就在內部類TN的構造方法了。

Toast#TN構造方法

TN類的構造方也很簡單，僅僅是創建了布局參數mParams并且賦值操作。

4.3Toast#show

分析：在該方法中主要作用就是調用遠程服務NotificationManagerService中的enqueueToast方法將Toast的內部類TN對象入隊列的1個進程。進入NotificationManagerService類的enqueueToast方法看看

public class NotificationManagerService extends SystemService { ............. private final IBinder mService = new INotificationManager.Stub() { @Override public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration) { if (pkg == null || callback == null) { Slog.e(TAG, "Not doing toast. pkg=" + pkg + " callback=" + callback); return ; } //判斷Toast是不是是系統窗口 final boolean isSystemToast = isCallerSystem() || ("android".equals(pkg)); if (ENABLE_BLOCKED_TOASTS && !noteNotificationOp(pkg, Binder.getCallingUid())) { if (!isSystemToast) { Slog.e(TAG, "Suppressing toast from package " + pkg + " by user request."); return; } } synchronized (mToastQueue) { int callingPid = Binder.getCallingPid(); long callingId = Binder.clearCallingIdentity(); try { ToastRecord record; //判斷當前Toast對象是不是在系統Toast隊列中，如果在則更新Toast的位置，將當前Toast插入到隊列末尾。 int index = indexOfToastLocked(pkg, callback); // If its already in the queue, we update it in place, we dont // move it to the end of the queue. if (index >= 0) { record = mToastQueue.get(index); record.update(duration); } else { // Limit the number of toasts that any given package except the android // package can enqueue. Prevents DOS attacks and deals with leaks. //此處限制1個利用同1時刻Toast隊列不能超過50個 if (!isSystemToast) { int count = 0; final int N = mToastQueue.size(); for (int i=0; ifinal ToastRecord r = mToastQueue.get(i); if (r.pkg.equals(pkg)) { count++; if (count >= MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS) { Slog.e(TAG, "Package has already posted " + count + " toasts. Not showing more. Package=" + pkg); return; } } } } //創建Toast記錄ToastRecord類的對象 record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration); //將toast添加到Toast隊列mToastQueue mToastQueue.add(record); //取得隊列末尾位置 index = mToastQueue.size() - 1; //保持Toast所在的進程處于激活狀態 keepProcessAliveLocked(callingPid); } // If its at index 0, its the current toast. It doesnt matter if its // new or just been updated. Call back and tell it to show itself. // If the callback fails, this will remove it from the list, so dont // assume that its valid after this. //當你全部系統第1次創建Toast添加到隊列中時，index為0添加滿足 if (index == 0) { showNextToastLocked(); } } fina

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