1. AMS 与 WMS 核心架构：AMS 核心类图、WMS 窗口管理栈、关键数据结构

1.1 章节概述

本章从 Android Framework 最核心的两个系统服务——ActivityManagerService (AMS) 和 WindowManagerService (WMS) 出发，剖析它们在进程管理、Activity 生命周期调度、窗口层级合成与事件分发中的基石性地位。理解本章的类图与数据结构是后续所有调优、调试与稳定性修复的必备基础。

1.2 AMS 核心类图深度拆解

1.2.1 关键数据结构列表

数据结构	存储内容	核心作用
mActivities (ArrayMap<IBinder, ActivityRecord>)	所有已注册的 ActivityRecord 实例	根据 Binder 快速查找 Activity
mTaskRecords (ArrayList<TaskRecord>)	所有任务栈（Task）记录	管理前台/后台任务切换、affinity 匹配
mProcessNames (ProcessMap<ProcessRecord>)	按 (processName, userId) 索引的进程	AMS 进程调度与 oom_adj 调整的直接依据
mBackStack / mFocusedStack (ActivityStack)	后台栈列表、前台焦点栈	智能 Activity 启动模式决策

1.2.2 AMS 与 ActivityStack 的启动调度

启动一个 Activity 时，AMS 通过 startActivityLocked() 执行以下流程：

1. 根据 Intent 解析目标 ActivityRecord（若无则创建）。
2. 查找或创建 TaskRecord（由 launchMode、flags 决定）。
3. 将 ActivityRecord 压入 ActivityStack（前台/后台/新栈）。
4. 通过 realStartActivityLocked() 通知对应 ProcessRecord 创建 ActivityThread。

// 关键代码路径：ActivityStack.java (Android 13+)
// 启动 Activity 时压栈操作
boolean startActivityLocked(ActivityRecord r, boolean newTask, boolean keepCurTransition, ...) {
    if (newTask) {
        // 创建新 TaskRecord 并压入栈顶
        TaskRecord task = new TaskRecord(mService, ...);
        task.addActivityToTop(r);
        mTaskHistory.add(task);
    } else {
        // 添加到现有 TaskRecord 的顶部
        task.addActivityToTop(r);
    }
    // 更新焦点 ActivityRecord
    mFocusedActivity = r;
}

1.3 WMS 窗口管理栈分层逻辑

1.3.1 窗口层级结构

WMS 维护一棵 窗口树，从 RootWindowContainer 向下逐层细分：

• RootWindowContainer：单例顶层容器，内部持有所有 DisplayContent 列表。
• DisplayContent：每个物理或虚拟显示设备对应一个，管理该屏下的所有 WindowToken 和 WindowState 层级。
• WindowToken：根据 分组的窗口集合（一个 Activity 通常对应一个 AppWindowToken）。
• WindowState：实际窗口实例，记录窗口坐标、Z-order、状态、SurfaceControl 句柄。

1.3.2 Z-order 与图层合成

WMS 通过以下规则决定窗口的 Z-order：

• 窗口类型（TYPE_APPLICATION, TYPE_SYSTEM_OVERLAY 等）。
• Activity 焦点状态、最近一次用户交互时间。
• 同 内子窗口的请求顺序。

// 简化自 WindowManagerService.assignLayersLocked()
// 分配 Z-order 的核心思路
private void assignLayersLocked(DisplayContent displayContent) {
    int baseLayer = 0;
    for (WindowState w : displayContent.getWindowList()) {
        // 根据窗口类型和子窗口逻辑计算 layer
        w.mLayer = baseLayer + w.mAttrs.type * 1000 + w.mSubLayer;
        baseLayer++;
    }
    // 通知 SurfaceFlinger 调整 Layer 顺序
    displayContent.getPendingTransaction()
        .setLayer(w.mSurfaceControl, w.mLayer);
}

1.4 AMS ↔ WMS 数据流与关键 API

1.4.1 典型交互流程：Activity 启动窗口

步骤	调用方	被调用方	关键 API / 数据结构
1	App (ActivityThread)	AMS	IApplicationThread.scheduleLaunchActivity()
2	AMS	WMS	IWindowManager.addWindow(…, appToken, …)
3	WMS	SurfaceFlinger	WindowState.mSurfaceControl → createSurface()
4	WMS	AMS	onWindowAdded(, displayId)

1.4.2 关键数据结构之间的关系

• ActivityRecord.appToken（Binder 对象）和 IApplicationToken.asBinder() 是 AMS 与 WMS 之间的“握手凭证”。
• WindowState.mToken 指向对应的 AppWindowToken，该 的 appToken 再映射回 AMS 侧的 ActivityRecord。
• ProcessRecord.thread（IApplicationThread）是 AMS 回调 App 能力的通道。