WMS-窗口relayoutFinishDrawing

1. Relayout

前面介绍过当应用进程Resume的时候，会走到ViewRootImpl.java的setView, 在其中会调用到WMS的addWindow，其中会创建WindowState对象，将其挂载到窗口层级树上，并将WindowState对象和对应的Client(在ViewRootImpl中的W类对象，继承自binder，可跨进程传递) 存入到WMS的

HashMap<IBinder, WindowState> mWindowMap

在ViewRootImpl.java的setView中，还会调用requestLayout，其中会触发一次vsync，当vsync周期到时，会回调到ViewRootImpl.java的performTraversals函数，在其中又走到relayoutWindow，在relayoutWindow里调用mWindowSession.relayout，通过WindowSession调用到

WMS的relayoutWindow。relayoutWindow函数代码非常多，所以还是分段分析：

1.1 get WindowState

publicintrelayoutWindow(Sessionsession,IWindowclient,LayoutParamsattrs,intrequestedWidth,intrequestedHeight,intviewVisibility,intflags,longframeNumber,ClientWindowFramesoutFrames,MergedConfigurationmergedConfiguration,SurfaceControloutSurfaceControl,InsetsStateoutInsetsState,InsetsSourceControl[]outActiveControls,PointoutSurfaceSize){...// 1finalWindowStatewin=windowForClientLocked(session,client,false);...WindowStateAnimatorwinAnimator=win.mWinAnimator;if(viewVisibility!=View.GONE){// 2win.setRequestedSize(requestedWidth,requestedHeight);}...// 3win.setViewVisibility(viewVisibility);

mark 1: 通过ViewRootImpl传递来的client(ViewRootImpl中的W类对象)，从mWindowMap取到WindowState对象。

mark 2: 把应用端请求的大小，保存到WindowState下.

mark 3: 设置窗口可见 viewVisibility = VISIBLE

1.2 createSurfaceControl

if(shouldRelayout){try{// 1result=createSurfaceControl(outSurfaceControl,result,win,winAnimator);}catch(Exceptione){...}

privateintcreateSurfaceControl(SurfaceControloutSurfaceControl,intresult,WindowStatewin,WindowStateAnimatorwinAnimator){...WindowSurfaceControllersurfaceController;try{Trace.traceBegin(TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER,"createSurfaceControl");// 1 创建“Buff”类型SurfacesurfaceController=winAnimator.createSurfaceLocked(win.mAttrs.type);}finally{Trace.traceEnd(TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER);}if(surfaceController!=null){// 2 赋值给`outSurfaceControl`，`outSurfaceControl`是出参。surfaceController.getSurfaceControl(outSurfaceControl);ProtoLog.i(WM_SHOW_TRANSACTIONS,"OUT SURFACE %s: copied",outSurfaceControl);...}

// WindowStateAnimator.javaWindowSurfaceControllercreateSurfaceLocked(intwindowType){...// 1resetDrawState();...// 2mSurfaceController=newWindowSurfaceController(attrs.getTitle().toString(),width,height,format,flags,this,windowType);

mark 1:resetDrawState里面会设置mDrawState = DRAW_PENDING;

mark 2: 真正创建SurfaceControl的地方，创建后设置为“Buff”图层

下面介绍一下mDrawState的取值和涵义：

NO_SURFACE = 0， 窗口还未创建 Surface（绘制载体），是窗口初始化的初始状态；窗口隐藏 / 销毁后也会回到此状态。

DRAW_PENDING = 1, Surface 已创建，但窗口还未开始首次绘制；此时 Surface 处于隐藏状态，屏幕上不可见。

COMMIT_DRAW_PENDING = 2, 窗口已完成首次绘制，但绘制结果还未提交；Surface 仍隐藏，需等下一次布局执行时提交绘制结果。

READY_TO_SHOW = 3, 窗口绘制已提交，但 Surface 暂不显示；用于 “令牌级窗口同步”（比如 Activity 下所有窗口都准备好后再一起显示，避免闪屏）

HAS_DRAWN = 4, 窗口的 Surface 已真正显示在屏幕上，完成 “首次显示”；后续窗口刷新 / 重绘不会改变此状态（仅标记首次显示完成）。

1.3 performSurfacePlacement 计算窗口大小

继续分析WMS的relayoutWindow

mWindowPlacerLocked.performSurfacePlacement(true/* force */);// WindowManagerService.javaperformSurfacePlacementLoop();// WindowSurfacePlacer.javamService.mRoot.performSurfacePlacement();// WindowSurfacePlacer.javaperformSurfacePlacementNoTrace();// RootWindowContainer.javadc.applySurfaceChangesTransaction();// RootWindowContainer.java 遍历所有显示设备，让每个设备处理旗下窗口的 Surface 变更performLayout(repeats==1,false/* updateInputWindows */);// DisplayContent.javaperformLayoutNoTrace(initial,updateInputWindows);// DisplayContent.javaforAllWindows(mPerformLayout,true/* traverseTopToBottom */);// DisplayContent.javaforAllWindows(wrapper,traverseTopToBottom);// WindowContainer.java////////////////////////////// WindowContainer.javabooleanforAllWindows(ToBooleanFunction<WindowState>callback,booleantraverseTopToBottom){if(traverseTopToBottom){for(inti=mChildren.size()-1;i>=0;--i){if(mChildren.get(i).forAllWindows(callback,traverseTopToBottom)){returntrue;}}}else{finalintcount=mChildren.size();for(inti=0;i<count;i++){if(mChildren.get(i).forAllWindows(callback,traverseTopToBottom)){returntrue;}}}returnfalse;}// WindowState.java@OverridebooleanforAllWindows(ToBooleanFunction<WindowState>callback,booleantraverseTopToBottom){if(mChildren.isEmpty()){// The window has no children so we just return it.returnapplyInOrderWithImeWindows(callback,traverseTopToBottom);}if(traverseTopToBottom){returnforAllWindowTopToBottom(callback);}else{returnforAllWindowBottomToTop(callback);}}// WindowState.javaprivatebooleanapplyInOrderWithImeWindows(ToBooleanFunction<WindowState>callback,booleantraverseTopToBottom){if(traverseTopToBottom){if(applyImeWindowsIfNeeded(callback,traverseTopToBottom)||callback.apply(this)){returntrue;}}else{if(callback.apply(this)||applyImeWindowsIfNeeded(callback,traverseTopToBottom)){returntrue;}}returnfalse;}

forAllWindows的实现又是一个递归，来遍历窗口层级树。我们之前分析过这样的情形。在WindowContainer的子类里面，虽然也有实现forAllWindows，但

最后还是调用父类WindowContainer的实现，从而继续递归。只有在子类WindowState中，它的实现是打破了递归的，并且这样也合理，因为其他的窗口层级节点都是window容器，WindowState是负责显示的。

WindowState的forAllWindows，会调用到applyInOrderWithImeWindows，在其中会调用参数callback的apply,

callback是上面走到DisplayContent，在调用performLayoutNoTrace时传递的mPerformLayout，

mPerformLayout是一个Consumer<WindowState>对象(理解为一个lambda表达式对象)，那么上面调用它的apply，其实就是执行这个对象，

// DisplayContent.javaprivatefinalConsumer<WindowState>mPerformLayoutAttached=w->{...getDisplayPolicy().layoutWindowLw(w,w.getParentWindow(),mDisplayFrames);...};

DisplayPolicy.java的layoutWindowLw是 WMS 中单个窗口 Frame（位置 / 大小）计算的最终实现，涵盖系统栏、刘海屏、输入法、厂商定制等所有场景的适配。比如你想让弹窗避开系统栏，便可以在该函数中做统一处理重新计算窗口位置以及宽高。

1.4 返回窗口大小给应用端

win.fillClientWindowFramesAndConfiguration(outFrames,mergedConfiguration,false/* useLatestConfig */,shouldRelayout);

将前面1.3 中计算好的窗口大小复制给outFrames，而该参数又是从app侧传递过来的。所以最后就将计算好的窗口大小返回给了APP。

2. FinishDrawing

在上面relayout结束后，应用进程就开始draw了，draw之后会调用WMS的finishDrawingWindow

// WindowManagerService.javavoidfinishDrawingWindow(Sessionsession,IWindowclient,...WindowStatewin=windowForClientLocked(session,client,false);...if(win!=null&&win.finishDrawing(postDrawTransaction)){...mWindowPlacerLocked.requestTraversal();}...}

2.1 COMMIT_DRAW_PENDING

在finishDrawingWindow中，也会通过HashMap<IBinder, WindowState> mWindowMap先找到对应的WindowState对象，然后调用WindowState的finishDrawing，其中又会调用WindowStateAnimator.java的finishDrawingLocked， 里面会设置：

mDrawState = COMMIT_DRAW_PENDING;

这里要说一下，每个WindowState对应一个WindowStateAnimator。

2.2 requestTraversal

之后调用mWindowPlacerLocked.requestTraversal();

requestTraversal()// WindowSurfacePlacer.javamService.mAnimationHandler.post(mPerformSurfacePlacement);// WindowSurfacePlacer.javaperformSurfacePlacement();// WindowSurfacePlacer.javaperformSurfacePlacement(false/* force */);// WindowSurfacePlacer.javaperformSurfacePlacementLoop()// WindowSurfacePlacer.javamService.mRoot.performSurfacePlacement();// WindowSurfacePlacer.javaperformSurfacePlacementNoTrace();// RootWindowContainer.javamWmService.openSurfaceTransaction();applySurfaceChangesTransaction()// RootWindowContainer.javadc.applySurfaceChangesTransaction();// DisplayContent.java// 1forAllWindows(mApplySurfaceChangesTransaction,true/* traverseTopToBottom */);// 2prepareSurfaces();mWmService.openSurfaceTransaction();// 提交事物

上面的调用栈和relayout流程中，都到了一起，都走到了performSurfacePlacement函数，这2次的调用肯定会根据一些状态变量觉得哪次调用走，哪次不走。后续分析。

mark 1：前面我们已经分析过forAllWindows的套路，所以不再分析，直接看最后执行的Consumer对象mApplySurfaceChangesTransaction，

2.3 mApplySurfaceChangesTransaction

核心作用：单个窗口 Surface 事务的核心应用入口，完成遮挡状态、显示属性、绘制提交、壁纸适配等状态同步，是 “布局计算” 到 “Surface 渲染” 的关键桥梁；

核心逻辑：

• 遮挡优化：标记完全遮挡屏幕的窗口，减少后方窗口渲染开销；
• 状态流转：通过commitFinishDrawingLocked推进绘制状态，为performShowLocked铺路；
• 联动适配：同步壁纸可见性、Activity 绘制状态、信标窗口，保证显示一致性；

// DisplayContent.javaprivatefinalConsumer<WindowState>mApplySurfaceChangesTransaction=w->{...if(w.mHasSurface){// Take care of the window being ready to display.// 参考2.3.1finalbooleancommitted=winAnimator.commitFinishDrawingLocked();...

w.mHasSurface在requestLayout阶段就创建了surface，并设置 = true 了，所以会走进winAnimator.commitFinishDrawingLocked。

2.3.1 READY_TO_SHOW

// WindowStateAnimator.javabooleancommitFinishDrawingLocked(){...// 1mDrawState=READY_TO_SHOW;booleanresult=false;finalActivityRecordactivity=mWin.mActivityRecord;if(activity==null||activity.canShowWindows()||mWin.mAttrs.type==TYPE_APPLICATION_STARTING){// 2result=mWin.performShowLocked();}returnresult;

mark 1: 重要的状态设置：

mDrawState = READY_TO_SHOW;

mark 2: 如果是系统窗口或者activity.canShowWindows == true（大多数情况下为true）,走进mWin.performShowLocked，

2.3.2 HAS_DRAWN

WindowState.java的performShowLocked中会设置：

mWinAnimator.mDrawState = HAS_DRAWN;

mDrawState = HAS_DRAWN：一旦设置，窗口永久标记为 “已首次显示”，后续仅刷新内容，不再走首次显示流程。

这个方法是 Android 窗口显示的 “最终开关”，所有上游的布局计算、状态流转、Surface 准备，最终都通过这一步触发窗口真正显示在屏幕上。

虽然状态设置为HAS_DRAWN，但其实并没有真正show出来，因为没有看到和surfaceflinger的交互，还要继续往下看。

2.4 prepareSurfaces

回到2.2，DisplayContent.java的applySurfaceChangesTransaction，在执行完lamda表达式mApplySurfaceChangesTransaction之后，

继续执行prepareSurfaces：

// DisplayContent@OverridevoidprepareSurfaces(){Trace.traceBegin(TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER,"prepareSurfaces");try{// 1. 拿到事务finalTransactiontransaction=getPendingTransaction();// 2. 调用父类方法super.prepareSurfaces();// 3. 把事务merge到全局事务，供后续统一处理SurfaceControl.mergeToGlobalTransaction(transaction);}finally{Trace.traceEnd(TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER);}}

mark 2中最后会走到WindowContainer.java的prepareSurfaces，然后再调用所有子类的prepareSurfaces，熟悉的套路。

最后走到子类WindowState.java的prepareSurfaces，在里面调用mWinAnimator.prepareSurfaceLocked(getSyncTransaction());。

最后一步步调用到WindowSurfaceController.java的showRobustly

booleanshowRobustly(SurfaceControl.Transactiont){ProtoLog.i(WM_SHOW_TRANSACTIONS,"SURFACE SHOW (performLayout): %s",title);if(DEBUG_VISIBILITY)Slog.v(TAG,"Showing "+this+" during relayout");if(mSurfaceShown){returntrue;}setShown(true);t.show(mSurfaceControl);returntrue;}

1、这个日志很关键，表示 Framework 已经将 Surface 提交到 SurfaceFlinger 了。（严格来说需要等后面事务的apply）
2、将 mSurfaceShown 变量设置为true， 这个也是分析黑屏问题dump要看第一个关键变量，如果为 false 说明窗口并没有显示，可能是被遮挡了
3、这里看到 SurfaceControl.Transaction::show 的调用地方了， 这个 show 就说明需要把 Suface 显示， 也是 finishDrawingWindow 最终的结果。

2.5 提交事物

最后会到2.2的performSurfacePlacementNoTrace

在走完applySurfaceChangesTransaction后，调用mWmService.closeSurfaceTransaction("performLayoutAndPlaceSurfaces");

这里面会提交事物给sf