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术语列表

Activity 相关

AM：ActivityManager
AMS：ActivityManagerService，主要负责处理对android四大组件的管理和响应Client端的请求。此外还包括进程的产生和对WindowManagerService的操作。
ActivityThread，App的真正入口。当开启App之后，会调用main()开始运行，开启消息循环队列，这就是传说中的UI线程或者叫主线程。与ActivityManagerServices配合，一起完成Activity的管理工作
ApplicationThread，用来实现ActivityManagerService与ActivityThread之间的交互。在ActivityManagerService需要管理相关Application中的Activity的生命周期时，通过ApplicationThread的代理对象与ActivityThread通讯。
ApplicationThreadProxy，是ApplicationThread在服务器端的代理，负责和客户端的ApplicationThread通讯。AMS就是通过该代理与ActivityThread进行通信的。
Instrumentation，每一个应用程序只有一个Instrumentation对象，每个Activity内都有一个对该对象的引用。Instrumentation可以理解为应用进程的管家，ActivityThread要创建或暂停某个Activity时，都需要通过Instrumentation来进行具体的操作。
ActivityStack，Activity在AMS的栈管理，用来记录已经启动的Activity的先后关系，状态信息等。通过ActivityStack决定是否需要启动新的进程。
ActivityRecord，ActivityStack的管理对象，每个Activity在AMS对应一个ActivityRecord，来记录Activity的状态以及其他的管理信息。其实就是服务器端的Activity对象的映像。
Task：是指一系列Activity的集合，这些Activity就可以看成是一个任务。这些Activity可以属于同一个App，也可以属于不同的App。
TaskRecord，AMS抽象出来的一个“任务”的概念，是记录ActivityRecord的栈，一个“Task”包含若干个ActivityRecord。AMS用TaskRecord确保Activity启动和退出的顺序。如果你清楚Activity的4种launchMode，那么对这个概念应该不陌生。
ProcessRecord： Full information about a particular process that is currently running. （framework/base/services/core/java/com/android/server/am/ProcessRecord.java）

Window相关

WM：WindowManager
WMS：WindowManagerService
ViewManager这个接口里面就三个接口，添加、移除和更新，实现这个接口的有WindowManager和ViewGroup，但是他们两个面向的对象是不一样的，WindowManager实现的是对Window的操作，而ViewGroup则是对View的增、删、更新操作。
WindowManagerImpl是WindowManager的实现类，但是他就是一个代理类，代理的是WindowManagerGlobal，WindowManagerGlobal一个App里面就有一个，因为它是单例的，它里面管理了App中所有打开的DecorView，ContentView和PhoneWindow的布局参数WindowManager.LayoutParams，而且WindowManagerGlobal这个类是和WMS通信用的，是通过IWindowSession对象完成这个工作的，而IWindowSession一个App只有一个，但是每个ViewRootImpl都持有对IWindowSession的引用，所以ViewRootImpl可以和WMS喊话，但是WMS怎么和ViewRootImpl喊话呢？是通过ViewRootImpl::W这个内部类实现的，而且源码中很多地方采用了这种将接口隐藏为内部类的方式，这样可以实现六大设计原则之一——接口最小原则，这样ViewRootImpl和WMS就互相持有对方的代理，就可以互相交流了
WindowSession: (IWindowSession.aidl) System private per-application interface to the window manager：也就是说每个App进程都会和WMS建立一个IWindowSession会话。这个会话被App进程用于和WMS通信。
Window: (IWindow.aidl) API back to a client window that the Window Manager uses to informit of interesting things happening：这句话的大意是IWindow是WMS用来做事件通知的。每当发生按键、触屏等事件时，WMS就会把这些事告诉某个IWindow。可以把IWindow想象成一个回调函数。WMS所在的SystemServer进程接收到按键事件。一个按键事件被分发的大致的流程: (1) WMS找到UI位于屏幕顶端的进程所对应的IWindow对象，这是一个Bp端对象。(2) 调用这个IWindow对象的dispatchKey。(3)IWindow对象的Bn端位于ViewRoot中，ViewRoot再根据内部View的位置信息找到真正处理这个事件的View，最后调用dispatchKey函数完成按键的处理。
ViewRootImpl: ViewRootImpl这个类每个Activity都有一个，它负责和WMS通信，同时相应WMS的指挥，还负责View界面的测量、布局和绘制工作，所以当你调用View.invalidate()和View.requestLayout()的时候，都会把事件传递到ViewRootImpl，然后ViewRootImpl计算出需要重绘的区域，告诉WMS，WMS再通知其他服务完成绘制和动画等效果.与WMS交互是通过WindowSession。而且ViewRootImpl也负责UI界面的布局与渲染，负责把一些事件分发至Activity，以便Activity可以截获事件。大多数情况下，它管理Activity顶层视图DecorView，它相当于MVC模型中的Controller。Window中有几个视图相关的比较重要的成员变量如下所示:
mDecor:DecorView的实例，标示Window内部的顶级视图
mContentParent:setContetView所设置的布局文件就加到这个视图中
mContentRoot:是DecorView的唯一子视图，内部包含mContentParent,标题栏和状态栏。
WindowManagerGlobal: 是单例模式，所以在一个App里面只会有一个WindowManagerGlobal实例。在WindowManagerGlobal里面维护了三个集合，分别存放添加进来的View（实际上就是DecorView），布局参数params，和刚刚实例化的ViewRootImpl对象. 其实，WindowManagerGlobal是和WindowManagerService(即WMS)通信的。
WMS和app的接口：双方都有了对方的接口，WMS中的Session注册到WindowManagerGlobal的成员WindowSession中，ViewRootImpl::W注册到WindowState中的成员mClient中。前者是为了App改变View结构时请求WMS为其更新布局。后者代表了App端的一个添加到WMS中的View，每一个像这样通过WindowManager接口中addView()添加的窗口都有一个对应的ViewRootImpl，也有一个相应的ViewRootImpl::W。它可以理解为是ViewRootImpl中暴露给WMS的接口，这样WMS可以通过这个接口和App端通信。

画图需要的四要素：

Bitmap：用于存储像素，也就是画布。可把它当做一块数据存储区域。
Canvas：用于记载画图的动作，比如画一个圆，画一个矩形等。Canvas类提供了这些基本的绘图函数。
Drawing primitive：绘图基元，例如矩形、圆、弧线、文本、图片等。
Paint：它用来描述绘画时使用的颜色、风格（如实线、虚线等）等。
RGB565：表示一个像素点中R分量为5位，G分量为6位，B分量为5位，并且没有Alpha分量。
RGB888：一个像素是一个字节，共3个字节。
PageFlipping: 中文名叫画面交换，其操作过程如下所示：(1) 分配一个能容纳两帧数据的缓冲，前面一个缓冲叫FrontBuffer，后面一个缓冲叫BackBuffer。(2) 消费者使用FrontBuffer中的旧数据，而生产者用新数据填充BackBuffer，二者互不干扰。(3) 当需要更新显示时，BackBuffer变成FrontBuffer，FrontBuffer变成BackBuffer。如此循环，这样就总能显示最新的内容了。这个过程很像我们平常的翻书动作，所以它被形象地称为PageFlipping。

FrameBufferDevice:

FrameBuffer 就是存储图像帧数据的缓冲区;
FrameBufferDevice 是 Linux 平台的虚拟显示设备，为真实设备提供统一框架，这样应用层通过标准的 ioctl 、 mmap 系统调用就可以操作显示设备；
FrameBuffer 中的缓冲区就是通过 mmap 把设备中的显存映射到用户空间的：在这块缓冲区写数据，就相当于在屏幕上绘制；

Window 和 View:

Window 是抽象基类，用于控制顶层窗口的外观和行为（背景、标题栏、默认按键处理等）；
View 是基本的 UI 单元，占据屏幕一块矩形区域，用于绘制和事件处理；

ViewRoot:

ViewRoot 继承自 Handler (可处理消息)，并实现了 ViewParent 接口（不处理绘制、没有 onDraw() ）；
ViewRoot 内部有一个 IWindow.Stub 对象（用于 Binder 通信）、 View 对象和 Surface 对象(用于 View 绘制，有一块 Raw buffer，可以和 SurfaceFlibger 交互)；
ViewRoot 构造方法调用 getWindowSession() 将 ViewRoot 和 WindowManagerService 关联起来;
ViewRoot::setView() :

将传入的 View 指向 PhoneWindow 的 DecorView ;
调用 requestLayout() , 向 Handler 发送 DO_TRAVERSAL 消息; 收到消息后调用 IWindowSession 的 relayout() ，
调用 draw() ，先从 Surface 中 lock 一块 Canvas ，然后让 View 绘制，最后调用 unlockCanvasAndPost() ;
调用 IWindowSession的add() 方法，这是一个跨进程的 Binder 通信;

ViewRoot 与其子 View 共用一个 Canvas ，但 lockCanvas() 得到的内存不同；它们一般也共用一个 Surface （ SurfaceView 除外,它在单独线程绘制）;

Activity 的创建：

Activity 主线程 ActivityThread 类的 handleLaunchActivity() 方法用于创建 Activity ;
用 ClassLoader 和反射创建 Activity 对象，并调用其 onCreate() ;
调用 Activity 的 attach() 方法，内部调用 PolicyManager 的 makeNewWindow() 方法创建 PhoneWindow 对象；
调用 setWindowManager() ，创建 LocalWindowManager 对象，内部保存 WindowManager 对象，而其实际类型为 WindowManagerImpl ;
setContentView() 设置的 View 其实是 DecorView 的子 View ； DecorView 是 FrameLayout 类型的 ViewGroup ，处理了标题栏显示等工作;
LocalWindowManager 的 addView() 方法内部创建了 ViewRoot 对象;

WindowManagerService:

openSession() ：创建内部类 Session 对象，可用于响应 Binder 通信中的请求；
addWindow() : 创建 WindowState 和 SurfaceSession 对象，窗口数 mNumWindow 自增;
relayoutWindow() :

先创建本地 Surface ，并分别调用 Surface.openTransaction() 和 closeTransaction() 进行事务处理;
调用 Surface 的 copyFrom() 拷贝本地 Surface 的信息;
调用 Surface 的 writeToParcel() 写入数据;

对按键事件的分发：

WMS 所在的 SystemServer 进程接收到事件;
WMS 找到 UI 位于屏幕顶端的进程所对应的 IWindow 对象；
调用 IWindow 对象的 dispatchKey() 分发事件；
ViewRoot 找到真正处理该事件的 View ，并调用其 dispatchKey() ;

Java 层 Surface:

无参构造方法：创建一个 CompatibleCanvas 对象，而 Canvas 一般会封装一个 Bitmap 对象用于绘制;
有参构造方法：

创建一个 CompatibleCanvas 对象，并调用本地 init() 方法;
创建一个 SurfaceComposerClient ，并调用其 createSurface() 函数得到 SurfaceControl 对象;
调用 SurfaceControl 对象的 writeSurfaceToParcel() 把数据写入 Parcel 包；
根据 Parcel 包构造一个 Surface 对象，并保存到 Java 层，这样 ViewRoot 就得到一个 Native 的 Surface 对象;

lockCanvas() ：

取到 Native 的 Canvas 对象，并根据 dirtyRect (需要重绘的矩形区域)创建 Region 对象；
调用 Native 层 Canvas 的 lock() 函数;
取出 Java 层的 CompatibleCanvas 对象，给 Bitmap 指定存储区域，并将 Bitmap 和 Canvas 绑定;

Native 层 Surface:

构造函数：定义 GraphicBuffer 数组，读取 Parcel 中的数据，创建 SurfaceComposerClient 对象；
lock() ：

设置 usage 标志，用于 GraphicBuffer 分配缓冲;
调用 dequeueBuffer() ：调用 SharedBufferClient 的 dequeueBuffer() ，并调用 Layer 的 requestBuffer() 得到 GraphicBuffer ;
调用 lockBuffer() ：调用 SharedBufferClient 的 lock() ；
调用 copyBlt() ：把 FrontBuffer(mPostedBuffer) 中的旧数据拷贝回 BackBuffer（叠加后防止重复绘制）；
unlockAndPost() ：返回 GraphicBuffer 编号，调用 queueBuffer() ，设置 DirtyRegion，更新写位置；

SurfaceComposerClient:

SurfaceComposerClient 建立了和 SurfaceFlinger 交互的通道：构造函数会调用 SurfaceFlinger 的 createConnection() 创建连接;
初始化时会创建 BpSurfaceFlinger 类型的 mSignalServer 对象，用于在客户端更新 BackBuffer 后通知 SurfaceFlinger 进行 PageFlipping 和输出；
createSurface() ：创建 ISurface 对象，并以其为参数创建 SurfaceControl 对象(封装了一些函数，可以方便地调用 SurfaceComposerClient 和 ISurface 提供的函数)；
openTransaction() ：主要是用 AutoLock 控制计数变量 mTransactionOpen 自增；
setPosition() ：修改控制 Surface 在屏幕上的位置和宽高信息的 layer_state_t ；
closeGlobalTransaction() ：

先调用 SurfaceFlinger.openGlobalTransaction() ：也是一个计数控制;
然后调用 SurfaceFlinger.setClientState() ：遍历所有 Layer ，调用其 setPosition() ，最后设置 flag ;
最后调用 SurfaceFlinger.closeGlobalTransaction() ：调用 siginalEvent() 提交事务;

SurfaceFlinger:

SurfaceFlinger 驻留于 system_server 进程，是从 Thread 派生的，会单独启用一个工作线程；
onFirstRef() ：

第一次创建引用时调用；
首先启用工作线程，然后调用 Barrier (封装了 Mutex 和 Condition 的同步类)的 wait() ;

createConnection() ：

创建 Client ，并保存到 ClientsMap ， Client 内部会创建一块共享内存 MemoryHeapBase ，以及用于读写控制的 SharedClient 对象；
根据 Client 创建用于 Binder 通信的 BClient ， BClient 派生于 ISurfaceFlingerClient ，用于接收客户端请求，并提交给 SurfaceFlinger ;
createSurface() : 根据传入的 flag 创建 PushBuffer / Normal / Blur / Dim 等不同类型的显示层( LayerBaseClient )；

readyToRun() ：

创建 GraphicPlane (目前只支持一块屏幕)，并设置 HAL 对象 DisplayHardware ;
创建共享内存 MemoryHeapBase ;
获取屏幕信息，调用 OpenGL 相关函数;
调用 Barrier.open() 触发同步条件;
调用 property_set 设置 boot 动画;

SurfaceFlinger 创建 FrameBuffer ,并将各个 Surface 传输的数据通过 GraphicBuffer 混合后，再由自己传输到 FrameBuffer ;
threadLoop() 线程循环:

调用 waitForEvent() ：等待 INVALIDATE 重绘消息（ unlockCanvasAndPost() 会调用 signal() ，进而调用 mEventQueue.invalidate() ）；
调用 handleTransaction() ：调用 handleTransactionLocked() 处理事务，调用每个 Layer.ditch() 丢弃被 hide 的层；
调用 handlePageFlip() ：调用 Layer.lockPageFlip() 根据 FrontBuffer 数据生成 Texture；调用 Layer.unlockPageFlip() 做清理工作；
调用 handleRepaint() ：获取 DisplayHardware ，计算 DirtyRegion；按 Z 轴顺序由里到外依次调用 Layer.draw() 函数；
调用 unlockClients() ：调用 Layer.unlock(mFrontBufferIndex) ，释放占用的 FrontBuffer；
调用 postFrameBuffer() ：调用 DisplayHardware.flip() ，交换 buffer，使图像显示；

handleTransactionLocked() 事务处理:

获得所有显示层数组 layersSortedByZ ；
如需要遍历，则调用所有 Layer.onTransaction() ;
处理横竖屏切换和 layersRemoved ;
调用 commitTransaction() ：调用同步变量的 broadcast() 函数；

SharedClient 与 SharedBuffer 家族:

每个 SurfaceFlinger 内部定义一个跨进程共享的 SharedClient ;
SharedClient 内部的 SharedBufferStack 数组有 31 个元素，对应 31 个显示层，每层的读写步调由 SharedBufferStack 内部的成员变量控制；
SharedBuffer 家族在 SurfaceFlinger 端的代表是 SharedBufferServer , 在 Activity 端的代表是 SharedBufferClient ;

LayerBaseClient:

LayerBaseClient 继承自 LayerBase ，且有四个派生类： Layer 、 LayerBuffer 、 LayerDim 、 LayerBlur ；
LayerBaseClient 定义了内部类 Surface ，它继承自 ISurface ，支持 Binder 通信；
构造函数：使用 SharedClient 对象创建 SharedBufferServer 对象;
setBuffs() ：创建用于 PageFlipping 的两个 GraphicBuffer 对象：FrontBuffer 和 BackBuffer；
addLayer_l() ：把新创建的 Layer 加入自己的 Z 轴 Layer 数组： layersSortedByZ ；
onDraw() : 调用 OpenGL 相关函数绘制；

GraphicBuffer:

是Surface系统中一个高层次的显示内存管理类，它封装了和硬件相关的一些细节，简化了应用层的处理逻辑。
继承自 LightRefBase 使它支持引用计数；
继承自 Flattenable 使它支持序列化和反序列化，可封装于 Parcel 中用于 Binder 通信:

响应端 BnSurface 的 onTransact() 方法中 reply.write(*buffer) 会触发 flatten() 序列化;
请求端 BpSurface 的 requestBuffer 中 reply.read(*buffer) 会触发 unflatten() 反序列化;

GraphicBufferAllocator: 内部的 GraphicBufferAllocator 对象用于内存分配；GraphicBuffer的存储分配和GraphicBufferAllocator有关。 ./frameworks/native/libs/ui/GraphicBufferAllocator.cpp