什么是窗口系統(tǒng)

窗口系統(tǒng)的作用，是提供一種機(jī)制，在同一塊物理屏幕上使多個應(yīng)用界面能夠顯示和交互。窗口作為應(yīng)用的界面顯示容器，各應(yīng)用程序的開發(fā)者只需要實現(xiàn)被分配部分的顯示區(qū)域內(nèi)的交互界面即可，窗口系統(tǒng)會將這些交互界面組織成最終用戶見到的形態(tài)。 對應(yīng)用開發(fā)者而言，窗口系統(tǒng)提供了界面顯示和交互能力的抽象；對用戶而言，窗口系統(tǒng)提供了控制應(yīng)用界面的方式；對整個操作系統(tǒng)而言，窗口系統(tǒng)提供了不同應(yīng)用顯示界面的組織管理邏輯。

為什么我們需要多窗口能力

對個人辦公電腦這樣的生產(chǎn)力設(shè)備而言，用戶需要同時顯示多個應(yīng)用以提升辦公效率，并且用戶已經(jīng)十分習(xí)慣了多個窗口層疊排布的組織形式，這也是主流桌面系統(tǒng)都在采用的窗口形式。

對移動終端而言，實際上大部分時候用戶仍然在使用多窗口，比如在 OpenAtom OpenHarmony（以下簡稱“OpenHarmony”）中，狀態(tài)欄、導(dǎo)航欄、壁紙也是獨立窗口，當(dāng)用戶在桌面上時實際上已經(jīng)存在 4 個窗口了。使用普通應(yīng)用時的多窗口場景則包含分屏模式以及懸浮窗功能。對某些特定場景而言，多窗口功能也是十分重要的，例如車機(jī)在導(dǎo)航場景時，如果還需要進(jìn)行其他任務(wù)，就需要進(jìn)入分屏模式。

OpenHarmony多窗口框架介紹

對 OpenHarmony 來說，一個明顯的挑戰(zhàn)是 OpenHarmony 所面向的設(shè)備形態(tài)是不確定的，從幾百兆內(nèi)存的嵌入式設(shè)備，到個人辦公設(shè)備，都有可能在 OpenHarmony 需要支持的設(shè)備范圍之內(nèi)，而這些設(shè)備對多窗口的訴求差距較大，因此 OpenHarmony 窗口框架的目標(biāo)是提供構(gòu)建這些設(shè)備圖形界面所需要的能力，但又盡可能保持足夠的靈活性，允許系統(tǒng)進(jìn)行策略配置或者二次開發(fā)來達(dá)成各自不同的訴求。

OpenHarmony窗口框架職責(zé)介紹

在 OpenHarmony 中，窗口系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)以下職責(zé)：

?提供應(yīng)用和系統(tǒng)顯示界面的窗口抽象：

為了將圖形界面顯示在屏幕上，應(yīng)用和系統(tǒng)需要向窗口系統(tǒng)申請窗口對象，這通常代表了屏幕上一塊矩形區(qū)域，具有位置、寬高和疊加層次（Z 軸）屬性。同時，窗口對象也負(fù)責(zé)加載界面中 UI 框架的根節(jié)點，應(yīng)用程序的 UI 界面就通過這個根節(jié)點在窗口中加載顯示。

?組織不同窗口的顯示關(guān)系，包括疊加層級和位置屬性：

窗口系統(tǒng)維護(hù)不同窗口間的疊加層次。應(yīng)用和系統(tǒng)的窗口具有多種類型，不同類型的窗口具有不同的疊加層次（Z 軸高度）。窗口系統(tǒng)負(fù)責(zé)給不同類型的窗口定義默認(rèn)的層次范圍，并根據(jù)用戶操作更新窗口層次，即用戶的操作也可以改變用戶窗口的疊加層次。例如，通過點擊或者觸摸操作，用戶可以將選中的窗口在用戶界面的前臺展示。

窗口系統(tǒng)維護(hù)不同窗口的位置屬性。窗口系統(tǒng)負(fù)責(zé)給不同類型窗口定義默認(rèn)的位置和大小，并根據(jù)應(yīng)用層對于窗口位置和大小的偏好設(shè)定進(jìn)行實際調(diào)整。不同的窗口類型有不同的默認(rèn)位置和大小。例如，導(dǎo)航欄、音量條、壁紙等系統(tǒng)窗口均有各自固定的顯示位置和窗口大小，而應(yīng)用窗口的顯示位置和顯示大小則可以根據(jù)窗口顯示模式和用戶操作在一定范圍內(nèi)調(diào)整。

?設(shè)置窗口裝飾：

在自由窗口等模式中，窗口系統(tǒng)會通知 ArkUI 在應(yīng)用窗口外部增加窗口裝飾。窗口裝飾通常包含對窗口進(jìn)行最大化、最小化及關(guān)閉按鈕等界面元素，方便用戶進(jìn)行操作。

?設(shè)置窗口動畫：

在窗口顯示、隱藏、和窗口間切換時，通常會有一組動畫效果使得整個交互過程更加連貫流暢。窗口系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)置窗口的動畫參數(shù)，完成動畫效果。

?指導(dǎo)輸入事件分發(fā)：

輸入事件通常可以分為指向性輸入（如觸摸事件、鼠標(biāo)事件）和非指向性輸入（如按鍵）。指向性輸入事件通常與顯示屏的某個坐標(biāo)關(guān)聯(lián)，事件分發(fā)時需要根據(jù)當(dāng)前窗口系統(tǒng)的狀態(tài)，將事件分發(fā)給在這個位置顯示的窗口；非指向性輸入事件則通常與當(dāng)前的焦點窗口關(guān)聯(lián)，事件分發(fā)時需要根據(jù)當(dāng)前的焦點窗口，將事件分發(fā)給當(dāng)前的窗口。

?組織窗口內(nèi)容的顯示：

各應(yīng)用輸出的顯示內(nèi)容，最終會被組合成一張顯示畫面輸出給物理屏幕，而窗口系統(tǒng)負(fù)責(zé)向 RenderServer 提供每個顯示內(nèi)容的位置、大小、層級，使得每個界面被正確組合。

OpenHarmony窗口類型定義

OpenHarmony 的窗口分為系統(tǒng)窗口和應(yīng)用窗口兩個類別，而應(yīng)用窗口又分為應(yīng)用主窗口和應(yīng)用子窗口兩種類型。

系統(tǒng)窗口

系統(tǒng)窗口指完成系統(tǒng)特定功能的窗口類型。通常來說，系統(tǒng)窗口不允許三方應(yīng)用創(chuàng)建，也不是由界面 Ability 默認(rèn)創(chuàng)建，而是由系統(tǒng)應(yīng)用手動添加的。

系統(tǒng)窗口可以被系統(tǒng)應(yīng)用直接添加、移除、改變大小，系統(tǒng)應(yīng)用的直接操作給予系統(tǒng)應(yīng)用足夠的靈活度應(yīng)對不同產(chǎn)品和 UI 設(shè)計的變更。

應(yīng)用主窗口

應(yīng)用主窗口是由界面 Ability 默認(rèn)為應(yīng)用創(chuàng)建、加載的，用于顯示應(yīng)用界面的窗口類型。應(yīng)用主窗口會在任務(wù)管理界面中被顯示。

應(yīng)用輔助窗口

應(yīng)用輔助窗口是基于應(yīng)用手動創(chuàng)建的，用于顯示應(yīng)用的彈窗、懸浮窗口等內(nèi)容的窗口。應(yīng)用輔助窗口不會在任務(wù)管理界面中被顯示。在應(yīng)用獲取權(quán)限后，允許應(yīng)用輔助窗口在應(yīng)用主窗口不再顯示后繼續(xù)在前臺懸浮顯示

OpenHarmony應(yīng)用窗口模式

應(yīng)用窗口模式指的是應(yīng)用主窗口的顯示方式，這也是大部分用戶所理解的“多窗口能力”。OpenHarmony 3.1 Release 中，支持以下三種應(yīng)用窗口模式：全屏、分屏、自由窗口

全屏模式

全屏窗口是手持設(shè)備和嵌入設(shè)備中最常用的窗口模式，OpenHarmony 中的全屏模式具有以下特征：

1. 全屏窗口默認(rèn)情況下鋪滿狀態(tài)欄導(dǎo)航欄之外的整個屏幕區(qū)域（見沉浸式章節(jié)）

2.同一時間內(nèi)，每個屏幕上僅存在一個活動狀態(tài)的全屏窗口，新的全屏窗口被啟動，舊的全屏窗口默認(rèn)被切換到后臺（而不是被遮擋）

分屏模式

分屏模式主要在平板和個人電腦中使用，OpenHarmony 中的分屏模式具有以下特征：

1. 分屏窗口默認(rèn)占據(jù)屏幕的某個部分，OpenHarmony 3.1 Release 中，支持二分屏能力；

2. 兩個應(yīng)用分屏窗口具有分界線，用戶可以通過拖拽分界線同時調(diào)整兩個部分的窗口尺寸。

自由窗口模式

自由窗口是個人辦公設(shè)備的標(biāo)志性多窗口形態(tài)，OpenHarmony 中的自由窗口模式具有以下特征：

1. 自由窗口的大小和位置可自由改變；

2. 同一個屏幕上可以同時顯示多個自由窗口，它們按照打開順序或者獲取焦點的順序在 Z 軸排布；

3. 自由窗口被點擊或觸摸將導(dǎo)致自由窗口的 Z 軸高度提升，并獲取焦點。

OpenHarmony沉浸式能力

沉浸式能力，指的是對狀態(tài)欄、導(dǎo)航欄等系統(tǒng)窗口進(jìn)行控制，從而使用戶獲得最佳設(shè)備使用體驗的能力。狀態(tài)欄和導(dǎo)航欄是獨立的窗口，它們由特定的系統(tǒng)應(yīng)用（通常是 System UI）進(jìn)行添加，狀態(tài)欄和導(dǎo)航欄所承載的內(nèi)容和功能不在窗口系統(tǒng)中展開，這里僅表述該窗口與應(yīng)用的窗口相關(guān)的行為。

在默認(rèn)情況下，全屏應(yīng)用和分屏應(yīng)用使用的屏幕區(qū)域為除去狀態(tài)欄導(dǎo)航欄外的可用區(qū)域。為了讓應(yīng)用能盡量使用屏幕的顯示區(qū)域，應(yīng)用可以通過沉浸式接口將狀態(tài)欄導(dǎo)航欄隱藏，即占據(jù)全屏大小的應(yīng)用的窗口大小與屏幕大小一致，分屏的應(yīng)用的窗口大小則按比例分割屏幕大小。這在進(jìn)行全屏播放視頻等場景時是非常常用的。

除了隱藏狀態(tài)欄、導(dǎo)航欄外，還可以將應(yīng)用的布局設(shè)置到狀態(tài)欄導(dǎo)航欄的下方，這樣應(yīng)用就可以作為半透明狀態(tài)欄導(dǎo)航欄的背景存在，使用戶獲得更好的體驗。

應(yīng)用也可以獨立設(shè)置（https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/application-dev/reference/apis/js-apis-window.md#setsystembarproperties）狀態(tài)欄導(dǎo)航欄的文字顏色和背景顏色，這樣就可以使得應(yīng)用顯示時系統(tǒng)整體的界面風(fēng)格統(tǒng)一。

以上是對OpenHarmony窗口管理框架的簡單介紹。OpenHarmony 窗口管理框架和多窗口能力還在不斷持續(xù)的開發(fā)演進(jìn)中。對 OpenHarmony 窗口框架感興趣的小伙伴，可以從以下鏈接獲取窗口管理代碼進(jìn)行深入了解：https://gitee.com/openharmony/windowmanager。也希望更多開發(fā)者一起加入進(jìn)來，與OpenHarmony共同成長。

有興趣進(jìn)行 OpenHarmony 應(yīng)用開發(fā)的小伙伴，也可以通過以下鏈接了解 OpenHarmony 的窗口管理相關(guān)接口：

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/application-dev/reference/apis/js-apis-window.md。

審核編輯 ：李倩