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Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

程序员文章站 2022-05-31 15:58:01
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来自：http://blog.csdn.net/feiduclear_up/article/details/49080587



1.前言

在Android系统中窗口（Window）分三种类型：应用窗口，子窗口，系统窗口。上一篇博客分析了Android应用窗口Window的创建过程，接下来这篇博客来学习其他两种窗口类型的实现机制。Android开发中经常会使用到Dialog，PopupWindow，Toast等对话框来作为提示信息或者和用户交互。然而这些对话框其实都是窗口，它们的创建和移除机制也就是Android系统对窗口的添加和删除的过程了。 
这篇博客从源码角度来分析Dialog，PopupWindow，Toast的实现原理。

2.Dialog实现的机制

在Android系统中Dialog对话框是子窗口，也就是Dialog对话框窗口必须要有一个父窗口，那么Dialog对话框窗口的父窗口是谁呢？我不说相信大家也知道了吧！没错就是Activity应用窗口，为什么呢？这篇博客来为你解答！

相信很多人平日里用的最多的对话框还是AlertDialog，不过今天它可不是主角，Dialog才是我们今天的重点。其实AlertDialog只是Google官方定制了很多不同主题不同布局的Dialog而已，AlertDialog继承自Dialog类。因此我们只分析Dialog的实现机制。使用对话框都是在Activity中，因此在Activity中创建最简单的Dialog对话框代码如下：

 Dialog dialog = new Dialog(MainActivity.this);
 dialog.setContentView(R.layout.dialog);
 dialog.show();

//取消对话框
dialog.cancel();
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以上是最简单的对话框使用示例，先创建一个Dialog对象实例，然后Dialog加载布局，最后调用show方法来显示该对话框，当用户按“back”键时系统会自动调用cancel方法来移除Dialog对话框窗口。现在我们就就从以上几个过程来详细分析Dialog创建过程。

2.1Dialog对话框创建

来看看Dialog类的构造方法实现代码如下：

public class Dialog implements DialogInterface, Window.Callback,
        KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, Window.OnWindowDismissedCallback {
    .................
    //使用默认主题的构造方法
    public Dialog(Context context) {
        this(context, 0, true);
    }
    //指定主题的构造方法
    Dialog(Context context, int theme, boolean createContextThemeWrapper) {
        if (createContextThemeWrapper) {
            if (theme == 0) {
                TypedValue outValue = new TypedValue();
                //使用默认的对话框主题
                context.getTheme().resolveAttribute(com.android.internal.R.attr.dialogTheme,
                        outValue, true);
                theme = outValue.resourceId;
            }
            //创建属于该对话框的Context
            mContext = new ContextThemeWrapper(context, theme);
        } else {
            mContext = context;
        }
        //获得Activity的窗口管理服务
        mWindowManager = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        //创建对话框的窗口
        final Window w = new PhoneWindow(mContext);
        mWindow = w;
        //设置窗口回调监听
        w.setCallback(this);
        //设置窗口消失回调监听事件
        w.setOnWindowDismissedCallback(this);
        //给窗口设置窗口管理器
        w.setWindowManager(mWindowManager, null, null);
        //设置当前对话框窗口的位置
        w.setGravity(Gravity.CENTER);
        mListenersHandler = new ListenersHandler(this);
    }

}
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分析： 
在Dilaog的构造方法中主要做了如下工作：

  • 根据参数createContextThemeWrapper的值来决定是使用参数theme指定的主题还是使用其父窗口Activity的主题。
  • 调用Context#getSystemService方法获得当前应用的窗口管理器WindowManager对象，有上一篇博客知道：一个应用不管有多少个Activity都只有一个WindowManager对象用于管理当前应用中的所有窗口。
  • 为Dialog对话框创建一个窗口Window对象，Window是个抽象类，其实现指向PhoneWindow类。
  • 给窗口设置事件回调监听，因为在Dialog类中实现了Window#Callback接口类，该接口类目的是让Dialog对话框的窗口具有处理响应按键触摸事件的能力，这也就是为什么用户默认创建的Dialog对话框可以响应“Back”回退按键事件和点击对话框窗口以外的地方Dialog对话框会自动消失隐藏。由此可知，Dialog和Activity都实现了消息处理。
  • 设置Window类的内部成员变量值WindowManager，由此知道Window的WindowManager和Dilaog的WindowManager指向同一个对象。
  • 设置当前Dialog窗口的对齐方式为居中，这就是为什么我们默认的对话框都是居中显示了吧。
  • 创建对话框的事件监听对象，用于对话框显示，消失，取消时的一些监听操作。

Dialog内部创建了一个Window对象，窗口是一个抽象的东西，和Activity应用窗口一样，需要往窗口Window中添加视图View来显示内容。因此调用setContentView方法来加载对话框的布局视图。

2.2Dialog加载布局

Dialog#setContentView源码如下：

public void setContentView(int layoutResID) {
        mWindow.setContentView(layoutResID);
}
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分析： 
该方法将操作转发给Window类中的setContentView方法，然而mWindow对象是指向PhoneWindow类的，也就是调用PhoneWindow类中的setContentView方法。到此处我们发现Dialog加载布局的流程和Activity加载布局的流程是一样的。因此这里就不仔细分析了，可以参考上一篇博客。到此，Dialog对话框窗口Window内部就已经添加了视图DecorView了。那么剩下的事就是Dilaog对话框怎么显示在手机屏幕上了。

2.3 Dialog的显示

在创建完Dialog对话框之后我们仅仅调用Dialog#show方法就可以让该对话框显示在当前Activity上。

Dilaog#show源码如下：

public void show() {
        //如果当前对话框正在显示时仅仅做一些简单可见度设置操作
        if (mShowing) {
            if (mDecor != null) {
                if (mWindow.hasFeature(Window.FEATURE_ACTION_BAR)) {
                    mWindow.invalidatePanelMenu(Window.FEATURE_ACTION_BAR);
                }
                mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
            }
            return;
        }
        //设置dialog是否已经取消标志
        mCanceled = false;

        if (!mCreated) {
            dispatchOnCreate(null);
        }
        //是个空方法，可以在创建Dialog时重写该方法
        onStart();
        //得到Dialog对话框窗口的顶层视图DecorView
        mDecor = mWindow.getDecorView();
        //设置窗口actionbar
        if (mActionBar == null && mWindow.hasFeature(Window.FEATURE_ACTION_BAR)) {
            final ApplicationInfo info = mContext.getApplicationInfo();
            mWindow.setDefaultIcon(info.icon);
            mWindow.setDefaultLogo(info.logo);
            mActionBar = new WindowDecorActionBar(this);
        }

        WindowManager.LayoutParams l = mWindow.getAttributes();
        //设置当前窗口输入法模式
        if ((l.softInputMode
                & WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION) == 0) {
            WindowManager.LayoutParams nl = new WindowManager.LayoutParams();
            nl.copyFrom(l);
            nl.softInputMode |=
                    WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION;
            l = nl;
        }

        try {
            //重点 添加对话框窗口的顶层视图到Activity上
            mWindowManager.addView(mDecor, l);
            //重置对话框状态
            mShowing = true;
            //异步消息处理机制来处理Dialog对话框显示时候的一个回调监听
            sendShowMessage();
        } finally {
        }
    }
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分析： 
在show方法里主要做了如下几件工作：

  • 判断当前Dialog对话框窗口是存在，如果存在直接让其显示即可；如果当前窗口不存在，则调用Dialog的回调方法onCreate方法，用户可以在onCreate回调方法中创建一个新的Dialog对话框。
  • 获得Dialog对话框的顶层视图DecorView对象赋值给成员变量mDecor用于addView方法的参数。
  • 根据条件为当前对话框窗口设置导航栏logo图标等。
  • 获得当前窗口的参数属性赋值给l，用于addView方法的参数。
  • 调用WindowManager#addView方法添加Dialog对话框窗口。

自此Dialog对话框的添加过程已经完成了，回过头来会发现，其实Dialog对话框窗口的创建添加过程和Activity应用窗口过程是一样一样的。

2.4 移除Dialog对话框

移除或者隐藏对话框的代码也很简单。用户仅仅调用Dialog#cancel方法就可以移除当前Activity之上的对话框了。

public void cancel() {
        if (!mCanceled && mCancelMessage != null) {
            mCanceled = true;
            // Obtain a new message so this dialog can be re-used
            Message.obtain(mCancelMessage).sendToTarget();
        }
        dismiss();
}
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该方法也很简单，先发送移除Dialog时的监听事件，之后将操作转发到dismiss方法中。

 /**
     * Dismiss this dialog, removing it from the screen. This method can be
     * invoked safely from any thread.  Note that you should not override this
     * method to do cleanup when the dialog is dismissed, instead implement
     * that in {@link #onStop}.
     */
    @Override
    public void dismiss() {
        if (Looper.myLooper() == mHandler.getLooper()) {//主线程
            dismissDialog();
        } else {//子线程
            mHandler.post(mDismissAction);
        }
    }
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分析： 
注释解释的很清楚了：该方法可以安全的在任何线程中调用，也就是说可以在子线程中移除对话框而不报错。Looper.myLooper()方法获得的Looper对象是当前线程的Looper，而mHandler.getLooper()方法获得的Looper对象是mHandler所在线程的Looper。由于Android系统规定只要有关UI操作都必须在主线程中，而我们在创建Dialog是在主线程中，mHandler对象是在主线程中创建的，因此mHandler.getLooper()就是主线程的Looper。

以上代码：如果当前线程为主线程，则调用dismissDialog方法，如果是子线程，则利用Handler将此操作发送到UI线程中操作。

1.在主线程中移除对话框

void dismissDialog() {
        //如果对话框的顶层视图不存在或者dialog没有正在显示则不做任何处理
        if (mDecor == null || !mShowing) {
            return;
        }
        //如果对话框窗口已经销毁也不做任何处理
        if (mWindow.isDestroyed()) {
            Log.e(TAG, "Tried to dismissDialog() but the Dialog's window was already destroyed!");
            return;
        }

        try {
            //移除对话框
            mWindowManager.removeViewImmediate(mDecor);
        } finally {
            if (mActionMode != null) {
                mActionMode.finish();
            }
            mDecor = null;
            mWindow.closeAllPanels();
            //空方法，可以在创建dialog的时候重写该方法
            onStop();
            //重置标志位
            mShowing = false;
            //处理对话框移除的监听事件
            sendDismissMessage();
        }
    }
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分析：

  • 如果当前Dialog窗口的视图DecorView为空或者当前窗口不存在，则不做任何处理，直接退出当前方法即可。
  • 如果当前Dialog窗口已经被销毁了也不做任何处理。
  • 调用WindowManager#removeView方法来移除当前对话框窗口。

该方法主要作用就是从Activity的窗口管理器mWindowManager中移除对话框窗口的视图，也就是完成了该对话框的移除操作。

2.在子线程中调用Dialog#cancel

当子线程调用时就会执行 mHandler.post(mDismissAction)代码。该代码的作用就是将操作转发到主线程中。我们看看mDismissAction的实现如下：

private final Runnable mDismissAction = new Runnable() {
        public void run() {
            dismissDialog();
        }
};
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该类很简单，仅仅实现了run回调方法，然后调用了dismissDialog方法。

2.5 Dialog 触摸事件处理

我们知道Dialog默认是响应“Back”返回键当前对话框消失事件以及点击Dialog对话框视图以外的地方当前对话框也会消失，而默认的PopupWindow对话框是不支持以上两种事件操作的。那么为什么会是这样呢？此处先分析Dialog对触摸事件的处理，下一节分PopupWindow不支持事件处理的原因。

响应“Back”返回键

public class Dialog implements DialogInterface, Window.Callback,
        KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, Window.OnWindowDismissedCallback {
    ........
           public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event) {
        if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_BACK && event.isTracking()
                && !event.isCanceled()) {
            onBackPressed();
            return true;
        }
        return false;
    }
    ........
    public void onBackPressed() {
        if (mCancelable) {
            cancel();
        }
    }

}
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分析： 
在Dialog类中实现了按键事件KeyEvent.Callback接口类，因此当有用户按键输入事件发生时就会调用KeyEvent.Callback接口类中的相应方法。当按键操作有“抬起”的操作行为时，系统会调用onKeyUp方法。而Dialog类中的onKeyUp方法中会检查当前按键事件是否为“KeyEvent.KEYCODE_BACK”事件，且当前输入事件没有被取消，那么会调用onBackPressed，而该方法中判断如果当前对话框可以被取消则调用cancel方法来取消或者隐藏当前对话框。因此Dialog也就响应了“Back”按键事件之后对话框消失。

Dialog点击对话框视图以外的地方消失

public class Dialog implements DialogInterface, Window.Callback,
        KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, Window.OnWindowDismissedCallback {
    ........
     public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
         //响应窗口的触摸事件分发
        if (mWindow.superDispatchTouchEvent(ev)) {
            return true;
        }
        //响应Dialog的触摸事件
        return onTouchEvent(ev);
    }
    ........
}
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分析： 
Dialog类同样也实现了Window.Callback接口事件，同时调用Window#setCallback方法设置了该事件的回调，因此Dialog也同样具有响应触摸事件的功能。当用户点击手机屏幕时，就系统就会自动调用dispatchTouchEvent方法来分发当前窗口的触摸事件。该方法先后做了两件事情：

  1. 先调用Dialog的窗口Window对象的方法Window#superDispatchTouchEvent来处理触摸按键事件。
  2. 如果Window窗口的触摸按键事件处理返回为false，则调用Dialog#onTouchEvent方法来继续处理触摸按键事件。

有关触摸事件传递机制请参考这篇博客：Android事件分发机制完全解析，带你从源码的角度彻底理解(上)。

当用户点击Dialog窗口视图以外的地方时，最后时会执行Dialog#onTouchEvent方法的，感兴趣的同学可以自行研究下！那么我们来看看Dialog#onTouchEvent方法源码如下：

 public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        if (mCancelable && mShowing && mWindow.shouldCloseOnTouch(mContext, event)) {
            cancel();
            return true;
        }

        return false;
    }
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该方法也很简单，如果if条件满足，则直接调用cancel方法来取消当前对话框，if条件不满足时不做任何处理直接返回。那么我们来看看什么情况下if添加满足导致了调用cancel方法取消对话框。必须满足三个条件：当前对话框可以被取消，对话框正在显示，以及Window.shouldCloseOnTouch方法返回true。前两个条件默认都满足，那么来看看第三个条件什么情况下满足吧！

Window.shouldCloseOnTouch源码如下：

/** @hide */
    public boolean shouldCloseOnTouch(Context context, MotionEvent event) {
        if (mCloseOnTouchOutside && event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN
                && isOutOfBounds(context, event) && peekDecorView() != null) {
            return true;
        }
        return false;
    }
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分析： 
该方法需要满足四个条件才会返回true。

  • 布尔变量mCloseOnTouchOutside：表示是否支持点击窗口以外的地方窗口可消失。Dialog对话框的窗口默认支持，也就是该条件满足。如果想修改该条件，你可以调用Dialog#setCanceledOnTouchOutside(false)方法来达到点击窗口以外的地方Dialog消失，其实最终是设置mCloseOnTouchOutside变量为false，然后导致shouldCloseOnTouch方法返回false。
  • 当前触摸事件是否为“MotionEvent.ACTION_DOWN”手指按下事件，自然满足。
  • 调用isOutOfBounds方法判断当前手指点击的坐标是否在Dialog对话框窗口视图之外？
  • 当前Dialog对话框窗口是否添加了视图DecorView？如果对话框显示出来了，自然窗口DecorView对象不为空。

因此有上面四个条件分析我们得知：只有当isOutOfBounds方法返回true时，条件才成立，shouldCloseOnTouch方法返回值才为true，手指点击Dialog窗口之外的地方Dialog才会消失。所以主要看isOutOfBounds方法的实现了。

Window#isOutOfBounds源码如下：

 private boolean isOutOfBounds(Context context, MotionEvent event) {
        final int x = (int) event.getX();
        final int y = (int) event.getY();
        final int slop = ViewConfiguration.get(context).getScaledWindowTouchSlop();
        final View decorView = getDecorView();
        return (x < -slop) || (y < -slop)
                || (x > (decorView.getWidth()+slop))
                || (y > (decorView.getHeight()+slop));
    }
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此方法实现也很简单，判断当前手指按下点击屏幕的坐标x，y是否在Window窗口的视图DecorView宽度高度之外，如果是，则返回true，否则返回false。

至此：有关Dialog响应“Back”返回按键事件和点击Dialog窗口之外的地方Dialog自动消失事件分析完成了。其实这一块的原理和Activity处理“Back”返回键当前Activity会调用finish方法一样。

Dialog总结： 
Dialog对话框窗口Window的实现机制和Activity一样。Dialog有一个Window对象，该对象属于PhoneWindow类型用于描述Dialog对话框窗口；PhoneWindow类有一个内部类DecorView，用于描述当前窗口的顶层视图。同样Dialog也实现了Window.Callback接口回调，以便Dialog也可以处理用户的触摸和按键事件。

Dialog窗口Window视图View层次关系图如下：

Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

3 PopupWindow弹出式对话框加载过程

开发中用的最多的对话框AlertDialog，如果需要定制自己的对话框风格或者AlertDialog无法满足你的需求时，就可以考虑下PopupWindow对话框了。弹出式对话框PopupWinsow的使用也很简单，仅仅调用已下几行代码就能实现最简单的对话框了！

//获得父窗口视图中的某个View对象
View parentView =  findViewById(R.id.main);
//加载popupWindow对话框布局
View popWindow = LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflat(R.layout.dialog, null);
//创建对话框
PopupWindow pw = new PopupWindow(popWindow,ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,
                    ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, true);
//显示对话框
pw.showAtLocation(parentView, Gravity.CENTER, 0, 0);

//移除对话框
pw.dismiss();
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分析： 
使用PopupWindow弹出式对话框主要以下几个步骤： 
1. 获得父窗口中的某一个View对象 
2. 加载对话框视图布局文件 
3. 创建对话框实例 
4. 显示该对话框 
5. 移除对话框

我们从PopupWindow类中的构造方法开始分析

3.1 创建PopupWindow

PopupWindow构造方法源码如下：

        public PopupWindow(View contentView, int width, int height, boolean focusable) {
        if (contentView != null) {
            //获得所依赖窗口（父窗口）的context对象
            mContext = contentView.getContext();
            //获得所依赖窗口的WindowManager对象
            mWindowManager = (WindowManager) mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        }
        //设置对话框的布局
        setContentView(contentView);
        //设置对话框的宽度
        setWidth(width);
        //设置对话框的高度
        setHeight(height);
        //设置对话框是否可获得焦点
        setFocusable(focusable);
    }
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分析： 
PopupWindow构造方法中主要做了如下几个工作：

  • 获得父窗口的context对象，也就是当前Activity的Context对象，然后有context对象获得整个应用的WindowManager对象，从上一篇博客知道：一个应用只有唯一一个WindowManager对象用于管理整个应用的窗口。
  • 设置对话框布局，该操作主要是将对话框视图赋值给PopupWindow类的成员变量mContentView。
  • 分别设置对话框布局的宽度，高度，以及获得 焦点的能力。这三个方法的主要操作还是对PopupWindow类中的成员变量mWidth，mHeight，mFocusable赋值，以便对话框显示的时候使用。

PopupWindow对话框创建完成，接下来看看怎么来显示它。

3.2 PopupWindow对话框显示源码分析

PopupWindow对话框显示的方法有两种：

  1. showAtLocation
  2. showAsDropWown

其实这两种方法实现的原理是相同的，仅仅是显示的位置控制不一样而已，因此这里就分析其中一个方法showAtLocation实现的原理。

PopupWindow#showAtLocation源码如下：

public void showAtLocation(View parent, int gravity, int x, int y) {
        showAtLocation(parent.getWindowToken(), gravity, x, y);
    }
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该方法仅仅将操作转发给同名方法，只是利用第一个参数parent来获得父窗口的标识符token对象，然而，父窗口Window视图中的任何一个View得到的标识符都是同一个对象。因此在构建parent参数的时候只要满足一个条件就可以了：那就是参数parent只要是对话框所依赖的父类窗口中的其中一个子View即可，也就是Activity布局中的任何一个子View都可以作为PopupWindow类中showAtLocation方法的第一个参数。

同名方法showAtLocation源码如下：

public void showAtLocation(IBinder token, int gravity, int x, int y) {
        //对话框正在显示或者对话框布局为空不做任何处理
        if (isShowing() || mContentView == null) {
            return;
        }

        unregisterForScrollChanged();
        //重置标记位
        mIsShowing = true;
        mIsDropdown = false;
        //创建窗口布局参数
        WindowManager.LayoutParams p = createPopupLayout(token);
        //窗口入场动画
        p.windowAnimations = computeAnimationResource();
        //对话框准备工作
        preparePopup(p);
        //对话框显示的相对位置
        if (gravity == Gravity.NO_GRAVITY) {
            gravity = Gravity.TOP | Gravity.START;
        }
        p.gravity = gravity;
        //对话框起点坐标
        p.x = x;
        p.y = y;
        if (mHeightMode < 0) p.height = mLastHeight = mHeightMode;
        if (mWidthMode < 0) p.width = mLastWidth = mWidthMode;
        //添加对话框过程
        invokePopup(p);
    }
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以上方法主要做了三件事：

  1. 创建对话框窗口布局参数
  2. 创建对话框窗口的视图
  3. 添加对话框窗口的过程

我们依次来分析以上三步： 
1.创建窗口参数：

PopupWindow#createPopupLayoutParams源码如下：

  private WindowManager.LayoutParams createPopupLayoutParams(IBinder token) {
        final WindowManager.LayoutParams p = new WindowManager.LayoutParams();
        //设置窗口默认对齐方式为最左最顶
        p.gravity = Gravity.START | Gravity.TOP;
        //设置窗口特征标记
        p.flags = computeFlags(p.flags);
        //设置窗口类型为面板窗口即子窗口
        p.type = mWindowLayoutType;
        //将父窗口的token标识符赋值给子窗口
        p.token = token;
        //设置软输入法模式
        p.softInputMode = mSoftInputMode;
        //设置窗口入场动画
        p.windowAnimations = computeAnimationResource();
        //设置窗口位图格式
        if (mBackground != null) {
            p.format = mBackground.getOpacity();
        } else {
            p.format = PixelFormat.TRANSLUCENT;
        }
        //设置窗口宽度和高度
        if (mHeightMode < 0) {
            p.height = mLastHeight = mHeightMode;
        } else {
            p.height = mLastHeight = mHeight;
        }

        if (mWidthMode < 0) {
            p.width = mLastWidth = mWidthMode;
        } else {
            p.width = mLastWidth = mWidth;

        }
        return p;
    }
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分析： 
该方法主要是设置对话框的 gravity（对齐方式），flag（窗口特征），type（窗口类型），softInputMode （软输入法模式），windowAnimations（窗口相关动画），width，height等参数。

2.创建对话框视图

API22 PopupWindow#preparePopup源码如下：

 private void preparePopup(WindowManager.LayoutParams p) {
        //处理异常情况
        if (mContentView == null || mContext == null || mWindowManager == null) {
            throw new IllegalStateException("You must specify a valid content view by "
                    + "calling setContentView() before attempting to show the popup.");
        }
        //窗口背景不为空
        if (mBackground != null) {
            final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = mContentView.getLayoutParams();
            int height = ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT;
            if (layoutParams != null &&
                    layoutParams.height == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                height = ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
            }

            PopupViewContainer popupViewContainer = new PopupViewContainer(mContext);
            PopupViewContainer.LayoutParams listParams = new PopupViewContainer.LayoutParams(
                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, height
            );
            popupViewContainer.setBackground(mBackground);
            popupViewContainer.addView(mContentView, listParams);

            mPopupView = popupViewContainer;
        } else {//背景窗口为空
            mPopupView = mContentView;
        }
        //设置窗口的阴影宽度
        mPopupView.setElevation(mElevation);
        mPopupViewInitialLayoutDirectionInherited =
                (mPopupView.getRawLayoutDirection() == View.LAYOUT_DIRECTION_INHERIT);
        mPopupWidth = p.width;
        mPopupHeight = p.height;
    }
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分析： 
有以上代码我们发现在创建对话框窗口视图过程中有两种情况

  • 窗口背景mBackground不为空。
  • 窗口背景mBackground为空。

而我们知道在PopupWindow类中成员变量mBackground默认是为空的，只有调用setBackgroundDrawable方法才能修改mBackground成员变量的值，也就是为PopupWindow对话框设置背景。

当窗口背景mBackground不为空时，if条件满足，先创建PopupViewContainer对象，该对象是FrameLayout类型。然后将窗口布局视图mContentView添加到popupViewContainer视图上，也就是PopupViewContainer类作为父类视图来添加窗口的布局视图mContentView。也就是当前对话框窗口视图mContentView外面还包裹着一成PopupViewContainer。那么我们来看看PopupViewContainer做了什么工作。

private class PopupViewContainer extends FrameLayout {
        private static final String TAG = "PopupWindow.PopupViewContainer";

        public PopupViewContainer(Context context) {
            super(context);
        }

        @Override
        protected int[] onCreateDrawableState(int extraSpace) {
            if (mAboveAnchor) {
                // 1 more needed for the above anchor state
                final int[] drawableState = super.onCreateDrawableState(extraSpace + 1);
                View.mergeDrawableStates(drawableState, ABOVE_ANCHOR_STATE_SET);
                return drawableState;
            } else {
                return super.onCreateDrawableState(extraSpace);
            }
        }

        @Override
        public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
            //处理back按键事件
            if (event.getKeyCode() == KeyEvent.KEYCODE_BACK) {
                if (getKeyDispatcherState() == null) {
                    return super.dispatchKeyEvent(event);
                }

                if (event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN
                        && event.getRepeatCount() == 0) {
                    KeyEvent.DispatcherState state = getKeyDispatcherState();
                    if (state != null) {
                        state.startTracking(event, this);
                    }
                    return true;
                } else if (event.getAction() == KeyEvent.ACTION_UP) {
                    KeyEvent.DispatcherState state = getKeyDispatcherState();
                    if (state != null && state.isTracking(event) && !event.isCanceled()) {  
                        //当满足添加back按键时该对话框消失
                        dismiss();
                        return true;
                    }
                }
                return super.dispatchKeyEvent(event);
            } else {
                return super.dispatchKeyEvent(event);
            }
        }

        //处理对话框触摸事件
        @Override
        public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
            if (mTouchInterceptor != null && mTouchInterceptor.onTouch(this, ev)) {
                return true;
            }
            return super.dispatchTouchEvent(ev);
        }

        @Override
        public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
            final int x = (int) event.getX();
            final int y = (int) event.getY();
            //此处判断点击对话框以外的地方调用dismiss来隐藏对话框
            if ((event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN)
                    && ((x < 0) || (x >= getWidth()) || (y < 0) || (y >= getHeight()))) {
                dismiss();
                return true;
            } else if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_OUTSIDE) {
                dismiss();
                return true;
            } else {
                return super.onTouchEvent(event);
            }
        }

        @Override
        public void sendAccessibilityEvent(int eventType) {
            // clinets are interested in the content not the container, make it event source
            if (mContentView != null) {
                mContentView.sendAccessibilityEvent(eventType);
            } else {
                super.sendAccessibilityEvent(eventType);
            }
        }
    }

}
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PopupViewContainer 继承自FrameLayout是一个ViewGroup是图组，然后你会发现其实该类里面并没有实现什么逻辑处理，仅仅是重写了dispatchKeyEvent和dispatchTouch按键和触摸事件分发而已。而你会发现在按键和触摸事件方法里面处理了点击PopupWindow对话框之外的像素位置时，对话框调用了dismiss方法，也就是移除对话框。并且处理了按返回键时对话框移除的事件，同样当用户按back键时也调用了dismiss方法。这就是为什么PopupWindow在默认情况下是不响应back事件和点击对话框之外的地方PopupWindow是不消失的。所以，如果你想要你的PopupWindow类型的对话框能像Dialog一样响应back和点击对话框以外的地方消失，你就可以调用PopupWindow#setBackgroundDrawable方法来实现了。

当用户没有设置窗口背景也就是没有调用PopupWindow#setBackgroundDrawable方法时mBackground为空，那么当前窗口的视图就直接是mContentView了。然而所有View默认的按键和触摸事件是没有处理back事件和点击对话框之外的地方对话框消失的处理的。因此，使用PopupWindow对话框不设置对话框背景时是不响应“back”返回按键和点击窗口之外的地方消失的。

3.3添加对话框窗口过程

PopupWindow#invokePopup源码如下：

private void invokePopup(WindowManager.LayoutParams p) {
        if (mContext != null) {
            p.packageName = mContext.getPackageName();
        }
        mPopupView.setFitsSystemWindows(mLayoutInsetDecor);
        setLayoutDirectionFromAnchor();
        mWindowManager.addView(mPopupView, p);
    }
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分析： 
该方法也很简单，主要是调用了WindowManager#addView方法来添加对话框视图。从而PopupWindow对话框显示在Activity应用窗口之上了。

3.4移除对话框

public void dismiss() {
        //只有当对话框正在显示且对话框视图不为空
        if (isShowing() && mPopupView != null) {
            //重置标志位
            mIsShowing = false;

            unregisterForScrollChanged();

            try {
                从Activity上移除对话框视图
                mWindowManager.removeViewImmediate(mPopupView);
            } finally {
                if (mPopupView != mContentView && mPopupView instanceof ViewGroup) {        
                    //移除其子View
                    ((ViewGroup) mPopupView).removeView(mContentView);
                }
                mPopupView = null;
                //设置对话框移除时的监听事件
                if (mOnDismissListener != null) {
                    mOnDismissListener.onDismiss();
                }
            }
        }
    }
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分析： 
移除对话框的过程和Dialog移除对话框相识，这里不仔细分析了。

自此PopupWindow对话框的创建，添加，移除的过程已经分析完成了。其主要流程就是获得当前应用程序的WindowManager对象，然后将对话框的视图添加到WindowManager上来显示PopupWindow对话框，调用WindowManager#remove方法移除对话框视图来达到移除当前对话框。所以PopupWindow类型的对话框必须要依附在某一个Activity之上，也就是PopupWindow是一个子窗口。

PopupWindow总结

Dialog对话框和PopupWindow对话框最主要的区别就是Dialog窗口内部拥有一个PhoneWindow对象来处理了输入事件，而PopupWindow窗口内部没有PhoneWindow对象来理输入事件。这也就导致了Dialog能响应“Back”返回键对话框消失和点击对话框之外的地方对话框消失而PopupWindow不能的原因。

PopupWindow对话框窗口视图关系如下：

Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

4.Toast显示的机制

Toast也经常使用，而且使用简单，仅仅需要如下一行代码即可实现吐司效果

Toast.makeText(MainActivity.this, "Toast", Toast.LENGTH_SHORT).show();
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其实分两步调用，Toast#makeText，Toast#show。

4.1Toast#makeText

 public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
        Toast result = new Toast(context);

        LayoutInflater inflate = (LayoutInflater)
                context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
        View v = inflate.inflate(com.android.internal.R.layout.transient_notification, null);
        TextView tv = (TextView)v.findViewById(com.android.internal.R.id.message);
        tv.setText(text);

        result.mNextView = v;
        result.mDuration = duration;

        return result;
    }
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分析：首先调用Toast的构造方法，然后加载Toast布局视图，将布局视图和Toast显示时间参数赋值给Toast类的成员变量mNextView和mDuration。

4.2Toast构造方法

public Toast(Context context) {
        mContext = context;
        mTN = new TN();
        mTN.mY = context.getResources().getDimensionPixelSize(
                com.android.internal.R.dimen.toast_y_offset);
        mTN.mGravity = context.getResources().getInteger(
                com.android.internal.R.integer.config_toastDefaultGravity);
    }
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Toast构造方法也很简单，new了一个内部类TN，然后给TN类中的成员变量mY和mGravity赋值。那么主要的操作就在内部类TN的构造方法了。

Toast#TN构造方法

private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
    private final WindowManager.LayoutParams mParams = new WindowManager.LayoutParams();

......

TN() {
            // XXX This should be changed to use a Dialog, with a Theme.Toast
            // defined that sets up the layout params appropriately.
            final WindowManager.LayoutParams params = mParams;
            //Toast高度
            params.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
            //Toast宽度
            params.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
            params.format = PixelFormat.TRANSLUCENT;
            //Toast入场动画
            params.windowAnimations = com.android.internal.R.style.Animation_Toast;
            //Toast窗口类型
            params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST;    
            //标题
            params.setTitle("Toast");
            //窗口特征标记符
            params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
                    | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCHABLE;
        }
}
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TN类的构造方也很简单，仅仅是创建了布局参数mParams并且赋值操作。

4.3Toast#show

public void show() {
        //Toast视图不能为空
        if (mNextView == null) {
            throw new RuntimeException("setView must have been called");
        }
        //获得远程服务
        INotificationManager service = getService();
        String pkg = mContext.getOpPackageName();
        TN tn = mTN;
        tn.mNextView = mNextView;

        try {
            service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
        } catch (RemoteException e) {
            // Empty
        }
    }


    .........

    private static INotificationManager sService;
    //利用AIDL机制实现跨进程通信，此处是客户端获取服务的过程
    static private INotificationManager getService() {
        if (sService != null) {
            return sService;
        }
        sService = INotificationManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("notification"));
        return sService;
    }
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分析：在该方法中主要作用就是调用远程服务NotificationManagerService中的enqueueToast方法将Toast的内部类TN对象入队列的一个过程。进入NotificationManagerService类的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 ;
            }
            //判断Toast是否是系统窗口
            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;
                    //判断当前Toast对象是否在系统Toast队列中，如果在则更新Toast的位置，将当前Toast插入到队列末尾。
                    int index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
                    // If it's already in the queue, we update it in place, we don't
                    // 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.             
                        //此处限制一个应用同一时刻Toast队列不能超过50个
                        if (!isSystemToast) {
                            int count = 0;
                            final int N = mToastQueue.size();
                            for (int i=0; i<N; i++) {
                                 final 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;
                                     }
                                 }
                            }
                        }
                        //创建Toast记录ToastRecord类的对象
                        record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration);              //将toast添加到Toast队列mToastQueue
                        mToastQueue.add(record);
                        //获得队列末尾位置
                        index = mToastQueue.size() - 1;
                        //保持Toast所在的进程处于**状态
                        keepProcessAliveLocked(callingPid);
                    }
                    // If it's at index 0, it's the current toast.  It doesn't matter if it's
                    // 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 don't
                    // assume that it's valid after this.
                    //当你整个系统第一次创建Toast添加到队列中时，index为0添加满足
                    if (index == 0) {
                        showNextToastLocked();
                    }
                } finally {
                    Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
                }
            }
        }
...........
}
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分析： 
1.enqueueToast方法首先判断当前Toast是否是系统所创建的Toast，不过我们一般都是在Activity中创建Toast，因此不是系统Toast。 
2.判断当前Toast对象是否已经存在系统Toast队列中，如果系统Toast队列中有该Toast消息，则更新该Toast消息在队列中的位置，目的是让刚添加的Toast消息更靠前。 
3.我们这里分析Toast不是系统Toast情况，通过一个遍历循环判断当前Toast所在的应用中所有Toast消息是否已经超过最大限制50个。言外之意是一个应用最多只能同时存在50Toast消息未显示。

4.将当前Toast消息添加到Android系统Toast队列中，获得队列的末尾位置index。 
5.该方法的最后判断队列是否只有一个Toast，如果是则调用showNextToastLocked方法来进一步处理，我们第一次使用Toast系统的Toast队列都是只有一个，因此，第一次使用Toast该条件是成立了的。进入showNextToastLocked方法继续分析：

void showNextToastLocked() {
        //获得队列中第一个Toast对象
        ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
        while (record != null) {
            try {
                //远程调用Toast#TN#show方法显示Toast
                record.callback.show();
                //处理Toast超时显示
                scheduleTimeoutLocked(record);
                return;
            } catch (RemoteException e) {
                int index = mToastQueue.indexOf(record);
                if (index >= 0) {
                    mToastQueue.remove(index);
                }
                keepProcessAliveLocked(record.pid);
                if (mToastQueue.size() > 0) {
                    record = mToastQueue.get(0);
                } else {
                    record = null;
                }
            }
        }
    }
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分析：循环变量当前系统Toast队列，获得队列的第一个Toast消息然后调用record.callback.show()方法来显示Toast对话框到手机屏幕上。有前面我们知道，record.callback是Toast类中的内部类TN实例。因此这里就是远程调用Toast#TN#show方法来显示Toast对话框。之后再调用scheduleTimeoutLocked方法来处理Toast显示时间。

4.4Toast显示

 private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
        final Runnable mShow = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                handleShow();
            }
        };

final Handler mHandler = new Handler(); 

.........

/**
         * schedule handleShow into the right thread
         */
        @Override
        public void show() {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "SHOW: " + this);
            mHandler.post(mShow);
        }

}
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远程调用又回到了Toast#TN里面了。我们发现show方法里面Toast是以消息队列的形式在主线程中处理的，此处以消息的形式处理Toast。而消息的处理在mShow类的接口方法run中实现了，也就是handleShow方法了。

public void handleShow() {

            if (mView != mNextView) {
                // remove the old view if necessary
                handleHide();
                //Toast内容布局
                mView = mNextView;
                //获得当前应用的context对象
                Context context = mView.getContext().getApplicationContext();
                //得到当前应用包名
                String packageName = mView.getContext().getOpPackageName();
                if (context == null) {
                    context = mView.getContext();
                }
                //得到当前应用窗口管理器
                mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
                //以下设置Toast窗口参数
                final Configuration config = mView.getContext().getResources().getConfiguration();
                final int gravity = Gravity.getAbsoluteGravity(mGravity, config.getLayoutDirection());
                //对齐方式
                mParams.gravity = gravity;
                if ((gravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_HORIZONTAL) {
                    mParams.horizontalWeight = 1.0f;
                }
                if ((gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_VERTICAL) {
                    mParams.verticalWeight = 1.0f;
                }
                //Toast窗口起点x，y坐标
                mParams.x = mX;
                mParams.y = mY;
                mParams.verticalMargin = mVerticalMargin;
                mParams.horizontalMargin = mHorizontalMargin;
                mParams.packageName = packageName;
                //防止重复添加
                if (mView.getParent() != null) {
                    if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                    mWM.removeView(mView);
                }

                mWM.addView(mView, mParams);
                trySendAccessibilityEvent();
            }
        }
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分析：该方法最主要的作用就是获得当前Toast所在的应用的窗口管理服务WindowManager，然后设置Toast窗口的一些参数，最后调用WindowManager#addView方法添加Toast视图到屏幕上显示。众所周知，Toast显示机制是在手机屏幕上显示一定时间之后自动消失的，那么这是怎么做到的呢？还是要回到系统服务NotificationManagerService类中

4.5Toast显示时间处理scheduleTimeoutLocked

public class NotificationManagerService extends SystemService {
.................

 mHandler = new WorkerHandler();

private void scheduleTimeoutLocked(ToastRecord r)
    {
        //移除消息队列中已有的ToastRecord类型的消息
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
        //重写构建当前Toast消息
        Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_TIMEOUT, r);
        //设置Toast显示时长，此处我们发现系统已经写死了Toast只能显示两种时长。因此不能自定义时长。
        long delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY;
        //发送延时的消息
        mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
    }

...........

}
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分析：此处主要是构建一个Toast消息，然后通过系统的Handler来发送一个延时的消息。那么我们看看mHandler对消息的处理如下：

public class NotificationManagerService extends SystemService { 

    ...................

    private final class WorkerHandler extends Handler
    {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg)
        {
            switch (msg.what)
            {
                case MESSAGE_TIMEOUT:
                    //处理超时消息
                    handleTimeout((ToastRecord)msg.obj);
                    break;
                ................
            }
        }

    }
    ..............

    private void handleTimeout(ToastRecord record)
        {

        synchronized (mToastQueue) {
            int index = indexOfToastLocked(record.pkg, record.callback);
            if (index >= 0) {
                //取消Toast显示
                cancelToastLocked(index);
            }
        }
    }
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分析：以上主要是在消息队列中处理Toast显示时长的消息。最后调用了cancelToastLocked方法来处理

void cancelToastLocked(int index) {
        //从mToastQueue得到当前正在显示的Toast
        ToastRecord record = mToastQueue.get(index);
        try {
            //远程调用Toast#TN#hide方法隐藏当前显示的Toast
            record.callback.hide();
        } catch (RemoteException e) {
            Slog.w(TAG, "Object died trying to hide notification " + record.callback
                    + " in package " + record.pkg);
            // don't worry about this, we're about to remove it from
            // the list anyway
        }
        //从mToastQueue移除已经显示完的Toast
        mToastQueue.remove(index);
        keepProcessAliveLocked(record.pid);
        if (mToastQueue.size() > 0) {
            // Show the next one. If the callback fails, this will remove
            // it from the list, so don't assume that the list hasn't changed
            // after this point.
            //继续显示系统mToastQueue队列中下一个Toast
            showNextToastLocked();
        }
    }
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分析： 
该方法同样也是先远程调用Toast#TN#hide方法来隐藏当前Toast。当前Toast移除之后，调用mToastQueue.remove(index);将该Toast从系统的Toast队列中移除，之后继续判断当前系统Toast队列是否还有未处理的Toast消息，如果有则继续调用showNextToastLocked方法来处理，到此又回到刚才处理Toast的地方了，相当于循环处理系统Toast队列中的Toast消息。我们来看看record.callback.hide();远程调用做了什么。

private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
 /**
         * schedule handleHide into the right thread
         */
        @Override
        public void hide() {
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "HIDE: " + this);
            mHandler.post(mHide);
        }

    final Runnable mHide = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                handleHide();
                // Don't do this in handleHide() because it is also invoked by handleShow()
                mNextView = null;
            }
        };
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调用的机制和Toast显示的机制一样，这里就不解释了。主要还是调用了handleHide()方法。

public void handleHide() {
            if (mView != null) {
                if (mView.getParent() != null) {
                    mWM.removeView(mView);
                }
                mView = null;
            }
        }
    }
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分析：该方法也显而易见，调用WindowManager服务的removeView方法将当前Toast的视图View从当前应用的WindowManager中移除，从此就完成了Toast的隐藏或者移除工作。

4.6Toast总结

Android 中的Toast被系统的NotificationManagerService通知管理服务以Toast队列在系统中管理，也就是Android系统中存在那么一个Toast队列，然后Android应用中所有创建的Toast都会先被加入到系统的Toast队列，系统的NotificationManagerService通知管理服务会以Bindler远程调用的方式自动去管理所有的Toast的显示和隐藏以及Toast显示时长。Toast对话框和Dialog，PopupWindow管理机制不同。Dialog，PopupWindow都是在当前应用中管理，不涉及到系统管理。

Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

总结：

自此开发常用的对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现原理基本分析完成。从上面分析你会发现，它们实现的原理其实都一样，都是通过调用WindowManger类中的addView，removeView方法来实现对话框的显示和移除。有上一篇博客知道，整个应用不管有多少个Context对象，都只有一个WindowManager对象管理者整个应用所有的窗口。

结合上一篇博客Android Activity应用窗口的创建过程分析我们知道在Android系统中凡是有关窗口添加移除的操作都有WindowManager对象来管理，然而WindowManager其实是继承自ViewManager，因此Adnroid系统中所有有关窗口视图的显示操作都由ViewManager类来管理

public interface ViewManager
{
    /**
     * Assign the passed LayoutParams to the passed View and add the view to the window.
     * <p>Throws {@link android.view.WindowManager.BadTokenException} for certain programming
     * errors, such as adding a second view to a window without removing the first view.
     * <p>Throws {@link android.view.WindowManager.InvalidDisplayException} if the window is on a
     * secondary {@link Display} and the specified display can't be found
     * (see {@link android.app.Presentation}).
     * @param view The view to be added to this window.
     * @param params The LayoutParams to assign to view.
     */
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void removeView(View view);
}
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分析： 
到最后你会发现，其实Android系统中所谓的窗口管理其实就是对视图View的管理，因为窗口Window是一个抽象的概念，Window窗口都是有视图View来呈现，所以对窗口的管理既是对窗口（Window）视图View的管理。

悬浮窗口的实现

如今很多应用都带有一个悬浮窗口，例如：360安全卫士，QQ小火箭等，不管进入任何应用那些悬浮窗口都存在不消失，其实它们也是一个窗口，他们实现的原理是什么呢？如今我们分析了Android系统中窗口Window的管理原理就应该知道怎么实现了。那么让我们来实验一把简单的悬浮窗口的实现吧！

由于悬浮窗口在任何界面都可以显示，因此我们可以在Service里面创建一个悬浮窗口，因为Service一直在后台，除非系统或者用户将它杀死。

注意事项： 
1.首先在配置文件中添加窗口权限

<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"></uses-permission>
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2.如果你是小米手机，请打开该应用的悬浮窗口权限，否则窗口不出现。

/**
 * Created by xjp on 2015/10/13.
 */
public class ServiceFloatView extends Service {
    private WindowManager wm;
    private View floatView;
    private WindowManager.LayoutParams params;


    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        showFloatWindow();
    }

    /**
     * 显示悬浮窗口
     */
    private void showFloatWindow() {
        wm = (WindowManager) getApplication().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        params = new WindowManager.LayoutParams();
        //窗口类型为系统窗口
        params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_PHONE;
        params.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE;
        params.format = PixelFormat.RGBA_8888;
        //窗口起点位置
        params.x = 0;
        params.y = 0;
        //窗口宽高
        params.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
        params.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
        //窗口对齐方式
        params.gravity = Gravity.CENTER;
        floatView = createFloatView();
        //添加窗口
        wm.addView(floatView, params);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        //移除窗口
        wm.removeViewImmediate(floatView);
    }

    private View createFloatView() {
        FloatView floatView = new FloatView(this);
        Button button = new Button(this);
        button.setText("点我啊！");
        button.setTextColor(Color.BLACK);
        button.setBackgroundResource(R.drawable.image);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Toast.makeText(ServiceFloatView.this.getApplicationContext(),
                        "Hi,我是悬浮窗口", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
        FrameLayout.LayoutParams params = new FrameLayout.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT);
        floatView.addView(button, params);
        return floatView;
    }

    /**
     * 重写dispatchTouch事件，使得窗口随着手指滑动而移动
     */
    private class FloatView extends FrameLayout {

        public FloatView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
            super(context, attrs, defStyleAttr);
        }

        public FloatView(Context context) {
            super(context);
        }

        public FloatView(Context context, AttributeSet attrs) {
            super(context, attrs);
        }

        @Override
        public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
            float x, y;
            switch (ev.getAction()) {
                case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                    x = ev.getX();
                    y = ev.getY();
                    params.x = (int) x;
                    params.y = (int) y;
                    wm.updateViewLayout(floatView, params);
                    break;
            }
            return super.dispatchTouchEvent(ev);
        }
    }
}
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分析： 
创建窗口主要注意一下几个参数

  • width：描述窗口的宽度，该变量是父类ViewGroup.LayoutParams的成员变量。
  • height：描述窗口的高度，该变量同样是父类ViewGroup.LayoutParams的成员变量。
  • x：描述窗口的起点X轴的坐标。
  • y：描述窗口起点Y轴的坐标。
  • type：窗口的类型，分为三个大类型：应用窗口，子窗口，系统窗口。
  • flag：窗口特征标记，比如是否全屏，是否隐藏标题栏等。
  • gravity：窗口的对齐方式，居中还是置顶或者置底等等。

MainActivity代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        final Intent service = new Intent(MainActivity.this, ServiceFloatView.class);
        //启动悬浮窗口
        findViewById(R.id.start).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                MainActivity.this.startService(service);
            }
        });
        //关闭悬浮窗口
        findViewById(R.id.dismiss).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                MainActivity.this.stopService(service);
            }
        });

    }

}
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分析： 
以上仅仅是简单的悬浮窗口的实现，如你想实现更加炫酷的效果或者功能，请自行实现，主要实现思路就是以上代码了。

Android对话框Dialog，PopupWindow，Toast的实现机制

总结： 
对于窗口焦点的flag类型有如下三种： 
//窗口不能获得焦点 
public static final int FLAG_NOT_FOCUSABLE = 0x00000008; 
//窗口不接受触摸屏事件 
public static final int FLAG_NOT_TOUCHABLE = 0x00000010; 
//即使在该window在可获得焦点情况下，允许该窗口之外的点击事件传递到当前窗口后面的的窗口去 
public static final int FLAG_NOT_TOUCH_MODAL = 0x00000020;

利用Toast反射实现悬浮窗

就不写逻辑了，直接上代码把

public class FloatToastManager {


    private Context mContext;
    private WindowManager.LayoutParams mParams;
    private Toast mToast;
    private Object mTN;
    private Method mShowMethod;
    private Method mHideMethod;
    private boolean isShow = false;
    private Field mParamsField;
    private int mGravity = Gravity.CENTER;
    private int mXOffset = 0;
    private int mYOffset = 0;

    private int mHeight = WindowManager.LayoutParams.MATCH_PARENT;
    private int mWidth = WindowManager.LayoutParams.MATCH_PARENT;

    private boolean mFocusable = false; // 是否获取焦点，决定弹窗外的界面是否能够响应事件
    private boolean mNotInterceptEvent = false; // 是否拦截消息，决定被弹窗盖住的界面是否能够响应事件
    private boolean mIsInited = false;
    private View mView;
    private boolean mEnableToastAnimation = true;


    public FloatToastManager(Context context) {
        mContext = context;
        mToast = new Toast(context);
    }


    /**
     * 决定弹窗的位置，例如：Gravity.CENTER
     */
    public void setGravity(int gravity, int xOffset, int yOffset) {
        mGravity = gravity;
        mXOffset = xOffset;
        mYOffset = yOffset;
    }

    /**
     * 决定弹窗的大小，例如：MATCH_PARENT
     */
    public void setSize(int height, int width) {
        mHeight = height;
        mWidth = width;
    }

    /**
     * 决定弹窗的外部能否响应事件
     */
    public void setFocusable(boolean enable) {
        mFocusable = enable;
    }

    /**
     * 是否启用默认的toast 动画, 默认为TRUE.
     * <remark>全屏时启用此动画, MIUI V8上会出现一个瞬间的底部白线.</remark>
     *
     * @param enable
     */
    public void setEnableToastAnimation(boolean enable) {
        mEnableToastAnimation = enable;
    }

    /**
     * 决定弹窗是否透传事件到后面的窗口
     */
    public void setNotInterceptEvent(boolean enable) {
        mNotInterceptEvent = enable;
    }

    private void initVar(View view) {
        if (mIsInited) {
            return;
        }
        //处理悬浮窗响应物理按钮事件
        view.setFocusableInTouchMode(true);
        mView.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
            @Override
            public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
                if ((keyCode == KeyEvent.KEYCODE_MENU || keyCode == KeyEvent.KEYCODE_BACK) && event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN) {
                    //处理悬浮窗相应back，menu物理事件
                }
                return false;
            }
        });

        try {

            Field tnField = mToast.getClass().getDeclaredField("mTN");
            tnField.setAccessible(true);
            mToast.setGravity(mGravity, mXOffset, mYOffset);

            mTN = tnField.get(mToast);
            mShowMethod = mTN.getClass().getMethod("show");
            mHideMethod = mTN.getClass().getMethod("hide");

            mParamsField = mTN.getClass().getDeclaredField("mParams");
            mParamsField.setAccessible(true);
            mParams = (WindowManager.LayoutParams) mParamsField.get(mTN);
            mParams.height = mHeight;
            mParams.width = mWidth;
            mParams.gravity = Gravity.CENTER;
            if (!mEnableToastAnimation) {
                mParams.windowAnimations = android.R.style.Animation;
            }

            mParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN |
                    WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON;

            mParams.flags |= WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL;

            mIsInited = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void showView(View view) {

        initVar(view);

        if (isShow) return;
        if (view.getVisibility() != View.VISIBLE) {
            view.setVisibility(View.VISIBLE);
        }
        mToast.setView(view);
        try {
            /**调用tn.mShowMethod()之前一定要先设置mNextView*/
            Field tnNextViewField = mTN.getClass().getDeclaredField("mNextView");
            tnNextViewField.setAccessible(true);
            tnNextViewField.set(mTN, mToast.getView());
            mShowMethod.invoke(mTN);
            isShow = true;
            mView = view;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void hideView() {
        if (!isShow) return;

        try {
            if (null != mView) {
                // 解决消失时渐隐动画导致的闪烁问题
                mView.setVisibility(View.INVISIBLE);
                mView.postDelayed(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        if (null != mView) {
                            mView.setVisibility(View.VISIBLE);
                            mView = null;
                        }
                    }
                }, 100);
            }
            mHideMethod.invoke(mTN);
            //mToast.cancel();

            isShow = false;
            Log.i("FloatToastManager", "hideView called");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Log.i("FloatToastManager", "hideView exception " + e.getMessage());
        }
    }

    public View getView() {
        return mView;
    }

    public boolean isShow() {
        return isShow;
    }
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