【Android14 ShellTransitions】（一）开篇

说来惭愧，AndroidU都已经开发这么久了，但是我还没有整理过ShellTransition相关的知识。我本来希望能够系统的写一篇关于ShellTransition的笔记出来，但是发现一来这是一个比较庞大的模块，二来我个人能力有限，对ShellTransition目前掌握的并不透彻，只是朦胧上大体有一个认知。如果把ShellTransition的方方面面都了解清楚再去写这么一篇笔记，google说不定已经不用ShellTransition了，就像我刚刚弄清楚AppTransition和AppTransitionController这块的逻辑，AndroidU就把动画逻辑变成ShellTransition了一样，有点不讲武德了。所以趁ShellTransition还健在，我觉得还是趁热打铁吧，哪天看了ShellTransition的代码有点感悟了就去做相关记录，这样做的缺点就是知识点比较零散，写的会比较随意，并且也可能有理解的不到位的地方，但是希望可以靠后面的持续更新来慢慢改善这些不足，总比ShellTransition坟头草都三米高了才想起来要总结要好。

废话就到这里，现在开始吧。

ShellTransition相关类

网上关于ShellTransition的介绍还是比较少的，这个时候想要立刻能够对ShellTransition有一个大概认知，我一般会看注释，所以这里也是先看ShellTransition相关的类的注释。

1 TransitionController

首先是TransitionController，它有点像之前的AppTransitionController，是WMCore这边的动画的控制器调度器之类的，控制动画的生命周期。

另外一提，这里有一个WMCore和WMShell的新概念，似乎是和这些的类的包名有关，比如TransitionController这个类，它的目录为：

frameworks\base\libs\WindowManager\Shell\src\com\android\wm\shell\transition\Transitions.java

包名为：com.android.server.wm

它被归纳为WMCore里的。

而下面的Transitions类，它的目录为：

frameworks\base\libs\WindowManager\Shell\src\com\android\wm\shell\transition\Transitions.java

包名为：com.android.wm.shell.transition

它被归纳为WMShell里的。

好了，继续看TransitionController的注释：

java 复制代码

/**
 * Handles all the aspects of recording (collecting) and synchronizing transitions. This is only
 * concerned with the WM changes. The actual animations are handled by the Player.
 *
 * Currently, only 1 transition can be the primary "collector" at a time. This is because WM changes
 * are still performed in a "global" manner. However, collecting can actually be broken into
 * two phases:
 *    1. Actually making WM changes and recording the participating containers.
 *    2. Waiting for the participating containers to become ready (eg. redrawing content).
 * Because (2) takes most of the time AND doesn't change WM, we can actually have multiple
 * transitions in phase (2) concurrently with one in phase (1). We refer to this arrangement as
 * "parallel" collection even though there is still only ever 1 transition actually able to gain
 * participants.
 *
 * Parallel collection happens when the "primary collector" has finished "setup" (phase 1) and is
 * just waiting. At this point, another transition can start collecting. When this happens, the
 * first transition is moved to a "waiting" list and the new transition becomes the "primary
 * collector". If at any time, the "primary collector" moves to playing before one of the waiting
 * transitions, then the first waiting transition will move back to being the "primary collector".
 * This maintains the "global"-like abstraction that the rest of WM currently expects.
 *
 * When a transition move-to-playing, we check it against all other playing transitions. If it
 * doesn't overlap with them, it can also animate in parallel. In this case it will be assigned a
 * new "track". "tracks" are a way to communicate to the player about which transitions need to be
 * played serially with each-other. So, if we find that a transition overlaps with other transitions
 * in one track, the transition will be assigned to that track. If, however, the transition overlaps
 * with transition in >1 track, we will actually just mark it as SYNC meaning it can't actually
 * play until all prior transition animations finish. This is heavy-handed because it is a fallback
 * situation and supporting something fancier would be unnecessarily complicated.
 */
class TransitionController

处理记录（收集）和同步Transition的所有方面。这仅涉及WM更改。实际的动画由Player处理。

目前，一次只能有 1 个Transition成为主要"收集器"。这是因为 WM 更改仍然以"全局"方式执行。然而，收集实际上可以分为两个阶段：

实际进行WM更改并记录参与的容器。
等待参与容器准备就绪（例如重绘内容）。

因为 (2) 花费了大部分时间并且不会改变 WM，所以我们实际上可以在阶段 (2) 中同时进行多个Transition，同时在阶段 (1) 中进行一个Transition。我们将这种安排称为"并行"收集，尽管实际上仍然只有 1 个Transition能够获得参与者。

当"主收集器"完成"设置"（第 1 阶段）并等待时，会发生并行收集。此时，另一个Transition可以开始收集。发生这种情况时，第一个Transition将移至"等待"列表，新Transition将成为"主收集器"。如果在任何时候，"主收集器"在其中一个等待Transition之前开始播放，则第一个等待Transition将变回"主收集器"。这维持了 WM 其余部分当前所期望的"全局"抽象。

当一个Transition移动到播放时，我们会根据所有其他播放Transition进行检查。如果它不与它们重叠，它也可以并行动画。在这种情况下，它将被分配一个新的"轨道"。 "轨道"是一种与Player沟通哪些Transition需要彼此串行播放的方式。因此，如果我们发现一个Transition与一个轨道中的其他Transition重叠，则该Transition将被分配给该轨道。但是，如果Transition与大于1个轨道中的Transition重叠，我们实际上会将其标记为 SYNC，这意味着在所有先前的Transition动画完成之前它无法实际播放。这是一种笨拙的做法，因为这是一种后备情况，支持更高级的东西会变得不必要的复杂。

2 Transitions

java 复制代码

/**
 * Plays transition animations. Within this player, each transition has a lifecycle.
 * 1. When a transition is directly started or requested, it is added to "pending" state.
 * 2. Once WMCore applies the transition and notifies, the transition moves to "ready" state.
 * 3. When a transition starts animating, it is moved to the "active" state.
 *
 * Basically: --start--> PENDING --onTransitionReady--> READY --play--> ACTIVE --finish--> |
 *                                                            --merge--> MERGED --^
 *
 * The READY and beyond lifecycle is managed per "track". Within a track, all the animations are
 * serialized as described; however, multiple tracks can play simultaneously. This implies that,
 * within a track, only one transition can be animating ("active") at a time.
 *
 * While a transition is animating in a track, transitions dispatched to the track will be queued
 * in the "ready" state for their turn. At the same time, whenever a transition makes it to the
 * head of the "ready" queue, it will attempt to merge to with the "active" transition. If the
 * merge succeeds, it will be moved to the "active" transition's "merged" list and then the next
 * "ready" transition can attempt to merge. Once the "active" transition animation is finished,
 * the next "ready" transition can play.
 *
 * Track assignments are expected to be provided by WMCore and this generally tries to maintain
 * the same assignments. If, however, WMCore decides that a transition conflicts with >1 active
 * track, it will be marked as SYNC. This means that all currently active tracks must be flushed
 * before the SYNC transition can play.
 */
public class Transitions

播放Transition动画。在这个Players中，每个Transition都有一个生命周期。

当直接启动或请求Transition时，将其添加到"PENDING "状态。
一旦 WMCore 应用Transition并发出通知，Transition就会转至"READY "状态。
当Transition开始动画时，它会转至"ACTIVE "状态。

基本上：--start--> PENDING --onTransitionReady--> READY --play--> ACTIVE --finish--> --merge--> MERGED --

READY 及以后的生命周期按"轨道"进行管理。在一个轨道中，所有动画都按描述的方式串行排列；但是，多个轨道可以同时播放。这意味着，在一个轨道内，一次只能有一个Transition处于动画状态（"ACTIVE "）。

当一个Transition在一个轨道中进行动画时，分派到该轨道的Transition将以"READY "状态排队等待轮到。同时，每当Transition到达"READY "队列的头部时，它将尝试与"ACTIVE "Transition合并。如果合并成功，它将被移动到"ACTIVE "Transition的"合并"列表，然后下一个"READY "Transition可以尝试合并。一旦"ACTIVE "过渡动画完成，就可以播放下一个"READY "Transition。

轨道分配预计由 WMCore 提供，这通常会尝试保持相同的分配。但是，如果 WMCore 确定Transition与大于1个活动轨道冲突，则会将其标记为 SYNC。这意味着在 SYNC Transition可以播放之前，必须刷新所有当前活动的轨道。

3 Transition

java 复制代码

/**
 * Represents a logical transition. This keeps track of all the changes associated with a logical
 * WM state -> state transition.
 * @see TransitionController
 *
 * In addition to tracking individual container changes, this also tracks ordering-changes (just
 * on-top for now). However, since order is a "global" property, the mechanics of order-change
 * detection/reporting is non-trivial when transitions are collecting in parallel. See
 * {@link #collectOrderChanges} for more details.
 */
class Transition implements BLASTSyncEngine.TransactionReadyListener

代表一个逻辑转换。这会跟踪与逻辑WM状态->状态转换相关的所有更改。

除了跟踪单个容器更改之外，这还跟踪排序更改（目前仅在顶部）。然而，由于顺序是一个"全局"属性，当转换并行收集时，顺序更改检测/报告的机制并不简单。

4 小结

看了注释其实还是挺懵b的，重点看下这块：

start--> PENDING --onTransitionReady--> READY --play--> ACTIVE --finish--> --merge--> MERGED

这里说下我个人的理解。

首先Transition是有一个状态集的：

STATE_PENDING，当Transition刚被创建的时候就是这个状态。
STATE_COLLECTING，当Transition开始收集动画参与者的时候，就会被置为这个状态。
STATE_STARTED，Transition已经被正式启动，它仍在收集中，但一旦所有参与者准备好进行动画（完成绘制），它将停止。结合STATE_COLLECTING，这里的意思应该就是说，如果Transition没有被start，那么它将一直处于收集参与者的状态，及时所有参与者都已经完成绘制可以开始动画了，但是因为当前Transition没有被启动，所以也无法进行下一步。
STATE_PLAYING，Transition正在执行动画，并且不能再继续收集了，也不能被改变。也就是说此时谁谁谁要执行动画已经确定了，并且这些参与者已经开始进行动画了，所以就不能再去收集新的参与者了，而且也不能对当前Transition进行修改了。
STATE_FINISHED，Transition已经成功执行完了动画。
STATE_ABORTED，Transition正在被中止或者已经中止，不会执行任何动画，也不会将任何内容发给player。

看到其实代码中是没有定义注释中说的那些READY、MERGED的状态的。

我们主要关注除STATE_ABORT的状态，既然是状态，那一般就是某段时间中Transition所处的一个状态，Transition一直处于这种状态，直到某个时间点发生了一些标志性事件，导致了Transition进入下一个状态。

1）、创建Transition，Transition的最初状态，STATE_PENDING状态。

2）、moveToCollecting，Transition进入STATE_COLLECTING状态。

3）、requestStartTransition，Transition进入STATE_STARTED状态。

4）、onTransitionReady，Transition进入STATE_PLAYING状态。

5）、finishTransition ，Transition进入STATE_FINISHED状态。

接下来我们以在Launcher界面点击App图标启动某个App为例，来分析一般过程，但是无法面面俱到，一些细节希望靠后续的系列文章可以补充。