窗口 Z-order 排序算法：WMS 中窗口的排序规则、Layer 值的计算、窗口遮挡与显示优先级

大家好，我是你们的老朋友。今天我们来聊聊窗口管理里一个特别有意思的话题——Z-order 排序。说白了，就是决定哪个窗口在上面、哪个在下面。你想想看，手机屏幕上那么多窗口叠在一起，总得有个先来后到吧？

我在做 Android 系统开发的头两年，其实没太在意这个排序逻辑。直到有一次，一个第三方应用弹了个全屏对话框，把系统状态栏给盖住了，用户怎么划都划不下来。嗯，从那以后，我就把 Z-order 这块啃了个透。

Z-order 的基本概念

Z-order 这个词，说白了就是三维空间里的 Z 轴顺序。屏幕是 XY 平面，Z 轴指向你的眼睛。Z 值越大，窗口离你越近，显示优先级越高。

WMS 里维护着一个全局的窗口列表，这个列表的顺序就是 Z-order 的体现。列表末尾的窗口在最上面，开头的在最下面。为什么是末尾？因为 WMS 在遍历绘制时，是从头到尾依次绘制的，后绘制的自然覆盖先绘制的。

Layer 值的计算规则

每个窗口在 WMS 里都有一个 mLayer 字段，这个值就是它的 Z-order 数值。计算规则其实不复杂，我给大家拆解一下。

基础 Layer 值

WMS 为每种窗口类型定义了一个基础 Layer 范围。比如：

窗口类型	基础 Layer 范围	典型示例
应用窗口	1 ~ 9999	普通 Activity
子窗口	10000 ~ 19999	PopupWindow、Dialog
系统窗口	20000 ~ 29999	状态栏、导航栏
系统覆盖层	30000 ~ 39999	Toast、输入法

这个范围划分，说白了就是给不同优先级的窗口划了地盘。系统窗口永远比应用窗口高，这是硬性规定。

Layer 值的叠加计算

实际 Layer 值不是简单的基础值，而是叠加了多个因素。我记得 WMS 里有个方法叫 assignLayersLocked()，里面做了这么几件事：

// 伪代码，展示核心逻辑
void assignLayersLocked(WindowList windows) {
    int layer = 0;
    for (WindowState w : windows) {
        // 1. 基础类型层
        layer += getBaseLayer(w.mAttrs.type);
        
        // 2. 子窗口偏移
        if (w.mAttrs.type == TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL) {
            layer += 10000;
        }
        
        // 3. 窗口动画偏移
        if (w.mWinAnimator != null) {
            layer += w.mWinAnimator.mAnimLayerAdjustment;
        }
        
        // 4. 焦点窗口提升
        if (w == mFocusedWindow) {
            layer += 1000;
        }
        
        w.mLayer = layer;
        layer += 1; // 同类型窗口间递增
    }
}

这里有个细节：同类型窗口之间，后添加的 Layer 值更大。所以如果你连续打开两个普通 Activity，后打开的那个会盖住前一个。

窗口遮挡与显示优先级

有了 Layer 值，遮挡关系就很好判断了。但实际场景比理论复杂得多。我给大家画个图，看看 WMS 里窗口排序的完整流程。

这个图把整个流程串起来了。你注意看左侧的遮挡关系示例，Layer 值越大，窗口越靠上。系统覆盖层永远在最上面，应用窗口在最下面。

特殊场景的处理

实际项目中，有几个特殊场景需要额外注意。我挑两个典型的说说。

场景一：窗口动画期间的 Z-order 变化

窗口在打开或关闭时，会有一个动画过程。这时候 WMS 会临时调整 Layer 值，让动画窗口显示在最上面。动画结束后再恢复。我记得在 WindowStateAnimator 里有个 mAnimLayerAdjustment 字段，就是干这个的。

// 窗口打开动画时，临时提升 Layer
void setAnimLayerAdjustment(int adj) {
    mAnimLayerAdjustment = adj;
    // 通知 WMS 重新计算 Layer
    mService.scheduleAnimationLocked();
}

这个调整值通常是 1000 或 2000，确保动画窗口不会被其他窗口遮挡。动画结束后，调整值归零，窗口回到正常层级。

场景二：多窗口模式下的 Z-order

分屏或自由窗口模式下，Z-order 的计算会更复杂。每个窗口栈（Stack）有自己的 Layer 范围，栈之间还有优先级。比如：

• 全屏栈：Layer 范围 1 ~ 10000
• 分屏栈：Layer 范围 10001 ~ 20000
• 自由窗口栈：Layer 范围 20001 ~ 30000

全屏栈的窗口永远在分屏栈下面？不一定。如果分屏栈的窗口获得了焦点，WMS 会把它所在的整个栈的 Layer 提升到全屏栈之上。这就是「焦点栈优先」原则。

性能优化建议

Z-order 排序虽然逻辑不复杂，但每次窗口变化都要重新计算所有窗口的 Layer，性能开销不小。我给大家几个优化建议：

1. 减少不必要的窗口层级：能用普通窗口就别用系统窗口，层级越深，计算越慢。
2. 批量更新 Layer：如果多个窗口同时变化，尽量合并成一次排序，不要逐个触发。
3. 缓存计算结果：对于不变化的窗口，缓存它们的 Layer 值，避免重复计算。

总结

Z-order 排序说白了就是两件事：算 Layer 和 比大小。Layer 值由窗口类型、子窗口偏移、动画调整、焦点状态共同决定。理解了这个逻辑，你就能解释为什么有些窗口会莫名其妙被遮挡，为什么动画窗口总能显示在最上面。

嗯，今天的内容就到这里。记住，窗口排序不是玄学，是数学。Layer 值算对了，遮挡关系自然就对了。

---

公众号:蓝海资料掘金营，微信deep3321