【问题分析】WMS无焦点窗口的ANR问题 + transientLaunch介绍【Android 14】

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问题描述

Monkey跑出的Camera发生ANR的问题，其实跟Camera无关，任意一个App都会在此场景下发生ANR，场景涉及到Launcher的RecentsActivity界面，和transientLaunch相关。

1 log分析

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看问题发生的场景：

1、Camera App的相关界面CameraLauncher拿到焦点，此时正常。

2、Monkey输入了一个keycode为312的KeyEvent（KEYCODE_RECENT_APPS）调起了RecentsActivity，这是一次transientLaunch，可以看到CameraLauncher的生命周期没有发生变化，以及最终是“recents_animation_input_consumer”拿到了焦点，但是奇怪的一点是CameraLauncher的ActivityRecord被设置不可见了（wm_add_to_stopping这条log）。

3、接着Monkey应该是又输入了一个MotionEvent，然后与“recents_animation_input_consumer”发生了交互，点击了Camera对应的Recents缩略图，所以又调起了CameraLauncher，：

3.1）、刚开始，发生了一次relayoutWIndow，但是CameraLauncher对应的ActivityRecord的可见性还没有被设置为true，所以它的窗口不满足作为焦点窗口的条件，这导致了后续的DisplayContent.updateFocusedWindowLocked没有办法将它的窗口设置为焦点窗口。

3.2）、接着“wm_set_resumed_activity”之后，CameraLauncher重新变为resume，其ActivityRecord的可见性也被设置为true，但是由于CameraLauncher对应的WindowState的可见性始终没有发生变化，导致了后续再走relayoutWindow的时候，没有办法调用DisplayContent.updateFocusedWindowLocked去更新WMS的焦点窗口，进而无法为CameraLauncher请求焦点，最终结果就是上层WMS侧以及native层InputDispatcher侧都没有焦点窗口。

其中有两点比较奇怪：

1、“05-30 18:30:28.853”时间点，输入了KeyEvent，KEYCODE_RECENT_APPS，但是调起的是“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”，并非“TclQuickstepLauncher”，这是第一个问题点。

2、从log上看启动了“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”后“com.android.camera.CameraLauncher”的生命周期没有发生变化，并且最终获取到焦点的是“recents_animation_input_consumer”，而非“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”，说明这次“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”的启动是一次瞬态启动，transientLaunch，这个行为应该是Launcher那边控制的，我本地启动“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”的话，并不是瞬态启动，获取到焦点的也是“com.tcl.android.quickstep.RecentsActivity”，而不是“recents_animation_input_consumer”，这是第二个问题点。

2 复现步骤

最终和Launcher的同事确认后知道，这个场景下用的非我们默认的Launcher，而是另外一个Launcher，类似于在pixel上装了一个三方Launcher，因此点击Recents键（或者输入312）会调起RecentsActivity。

那么在联系ANR发生的上下文，我们已经可以知道该ANR发生的具体步骤了：

1、设置一个三方Launcher为默认Launcher，如NovaLauncher。

2、启动Camera（其实任意一个App都行，我们分析的ANR场景是Camera）：

adb shell am start -n com.tcl.camera/com.android.camera.CameraLauncher

3、输入KEYCODE_RECENT_APPS（前提必须是RecentsActivity之前没有启动过）：

adb shell input keyevent 312

4、选择近期任务列表中的Camera，即可复现无焦点窗口的情况。

5、再随便输入一个KeyEvent，即可触发ANR计时：

adb shell input keyevent 98

另外pixel上是没这个问题的。

3 问题分析

3.1 瞬态启动transientLaunch和瞬态隐藏transientHide介绍

凭借我们对transientLaunch的了解，一个最不寻常的点就是，启动RecentsActivity是一次瞬态启动，但是为什么CameraLauncher被计算为不可见了？

首先大概说一下我个人对于这个瞬态启动的理解，我现在随便打开一个App，比如Camera，接着点击Recents键，启动Launcher的Recents界面（现在Launcher的Home界面和Recents界面都是同一个Activity，不像之前点击Recents键后会启动另外一个界面RecentsActivity了。但是对于第三方的Launcher，比如NovaLauncher，点击Recents键后还是会启动RecentsActivity，这个是Launcher那边的逻辑，具体的我也不是很了解），此时Launcher的Recents界面的这次启动就会被认为是transientLaunch，瞬态启动。个人猜测加入transientLaunch的逻辑应该是google认为用户调起Recents界面的原因是想在Recents界面上选择另外的App进入，不会在Recents界面停留太长时间，因此就把调起Recents界面的行为定义为transientLaunch。

相应的，transientLaunch的特点就是，被transientLaunch的TaskA所遮挡的TaskB，不会被认为是不可见的，即经过transientLaunch后，TaskA跑到了TaskB的上面，但是TaskB还是会被认为是可见的。回到我们的例子，在Camera界面下点击Recents键启动Launcher的Recents界面，Recents界面就会被认为是瞬态启动的，而Camera对应的Task就会被认为是transientHide，瞬态隐藏的，也就是说它只是短暂的被transientLaunch的App遮挡了（即Recents界面），不应该就直接认为它是不可见的，那么它的Activity的生命周期也不会发生任何变化，如log：

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可以看到，只是Launcher的Activity的生命周期从STOP变为RESUME，Camera的Activity的生命周期并没有变化。

如果我们在Recents界面重新选择Camera回到Camera，在整个过程中（Camera -> Recents -> Camera）Camera的可见性和生命周期是不会发生任何变化的，减少了很多不必要的工作，因为如果没有transientLaunch的逻辑的话，Camera会从可见变为不可见再变为可见，它的生命周期就会从RESUMED -> PAUSED -> STOPPED -> STARTED -> RESUMED，而在transientLaunch的逻辑下，整个过程中，Camera的Activity的生命周期状态一直都是RESUMED，不会发生变化，我猜这可能就是加入transientLaunch的意义。

但是如果我们在Recents界面没有选择Camera进入，而是选择另外一个App，比如Contacts，这种情况下，Launcher的Recents界面已经不在前台了，那么瞬态启动就结束了，Camera的Task的可见性就会变为false。

从上面可以看到，transientLaunch逻辑下，我们把Camera的Task的可见性判断放在更后面的时间点，即从Recents界面离开的时候，而非从Camera界面离开进入Recents界面的时候：

1）、如果从Recents界面回到了Camera，那么Camera的可见性保持为可见，即整个过程中Messge的可见性没有发生变化。

2）、如果从Recents界面进入另外的App，如Contacts，那么Camera的可见性才会从可见变为不可见。

transientLaunch的内容大概就啰嗦这么多，接着看下它作用的地方，在以下代码，计算Task可见性的地方，TaskFragment.getVisibility：

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在正式计算Task的可见性之前，对这个Task进行判断，如果它被transientHide，那么直接返回TASK_FRAGMENT_VISIBILITY_VISIBLE，即认为瞬态隐藏的Task是可见的，也即这里的注释，保持transient-hide的根Task为可见，对于非根Task的Task则继续遵守一般规则。

这里判断Task是否是瞬态隐藏的，调用的是TransitionController.isTransientHide：

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继续调用了Transition.isTransientHide：

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Transition的成员变量mTransientHideTasks定义为：

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即保存了因为transientLaunch启动而被遮挡的Task。

顺便看下其成员变量mTransientLaunches，保存了瞬态启动的那个ActivityRecord以及restore-below的Task（这个restore-below不知道怎么翻译，应该是和transientHide那个Task相关，“处于transientLaunch之下的可恢复的Task”）。

向Transition.mTransientHideTasks中添加Task的地方只有一处，在Transition.setTransientLaunch，同样也是唯一一处的向mTransientLaunches添加数据的地方：

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1）、向Transition.mTransientLaunches添加键值对<ActivityRecord, Task>，这个传参activity就是瞬态启动的那个ActivityRecord。

2）、如果restoreBlow不为null，那么获取到传参activity的根Task，然后获取到这个根Task的父容器，也就是TaskDisplayArea，接着进行对TaskDisplayArea中的所有Task进行遍历，如果有Task请求可见，那么说明这个Task在瞬态启动之前是可见的，那么我们就把这个Task加入到Transition.mTransientHideTasks中，表示这个Task的可见性即将被瞬态启动影响，后续在TaskFragment.getVisibility中继续保持其为可见。

逻辑还是比较简单的，唯一要注意的是，如果传参restoreBelow为null，那么我们就无法为Transition.mTransientHideTasks添加被瞬态隐藏的Task，其实这里就是问题发生的原因，根据复现ANR的步骤去操作，这里传入的restoreBelow为null，Camera的Task无法被添加到Transition.mTransientHideTasks，导致了Camera的Task无法被认为是瞬态隐藏的，所以Camera的相关ActivityRecord也被认为是不可见的。

为了知道为什么传入的restoreBelow为null，我们需要分析一下这个方法的调用情况。

Transition.setTransientLaunch方法被调用的地方也只有一处，在TransitionController.setTransientLaunch：

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从这里的逻辑我们能看到，只有处于收集阶段的Transition才能记录瞬态启动相关的ActivityRecord以及Task。

TransitionController.setTransientLaunch被调用的地方有两处：

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后面又经过添加log以及打断点后，大概明白Launcher那边是如何操作的了，这里大概说明一下。

3.2 TaskAnimationManager.startRecentsAnimation

起点在Launcher的TaskAnimationManager.startRecentsAnimation：

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首先调用ActivityOptions.setTransientLaunch将本次启动标记为瞬态启动：

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这里的注释对瞬态启动也解释的很清楚了，这个方法是一个用于设置活动启动是否为瞬态操作的方法。如果设置为瞬态操作，它将不会导致现有Activity的生命周期更改，即使它会遮挡它们（例如，被此Activity遮挡的其他Activity将不会被pause或stop，直到启动被提交）。因此，它将立即启动，因为它不需要等待其他生命周期的演变。

我们主要看这个ActivityOptions是如何传递的。

3.3 SystemUiProxy.startRecentsActivity

继续调用SystemUiProxy.startRecentsActivity：

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这里的mRecentTasks是IRecentTasks类型的，因此调用的是定义在RecentTasksController.java中的IRecentTasksImpl的startRecentsTransition方法：

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然后继续调用了RecentsTransitionHandler.startRecentsTransition方法：

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两个点，一是创建一个WindowContainerTransaction对象，调用WindowContainerTransaction.setPendingIntent将这个Bundle传入：

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二是调用Transitions.startTransition从WMShell侧发起一个Transition。

中间过程我们就不说了，最终会走到WindowOrganizerController.applyHierarchyOp中。

3.4 WindowOrganizerController.applyHierarchyOp

我们主要看对HIERARCHY_OP_TYPE_PENDING_INTENT这个类型的处理（对应之前调用的WindowContainerTransaction.setPendingIntent）：

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大致的流程为：

1）、通过ActivityStarterController.startExistingRecents调用TransitionController.setTransientLaunch：

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如果ActivityStarterController.startExistingRecentsActivity返回了false，那么继续调用ActivityManagerInternal.waitAsyncStart。

2）、调用ActivityStarter.startActivityInner，来创建RecentsActivity对应的ActivityRecord和Task。

3）、启动RecentsActivity完成后，通过ActivityStarter.handleStartResult调用TransitionController.setTransientLaunch：

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接下来分别分析。

3.4.1 ActivityStarterController.startExistingRecents

再回顾一下我们复现问题的场景，需要保证之前RecentsActivity还没有启动过，log为：

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看到走到ActivityStarterController.startExistingRecents的时候，RecentsActivity对应的Task还没有创建，那么就会因为在TaskDisplayArea中找不到ACTIVITY_TYPE_RECENTS类型的Task而提前返回false，不会继续调用TransitionController.setTransientLaunch，如以下代码展示的那样：

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而一旦我们启动过RecentsActivity，那么它所在的Task就会存在于TaskDisplayArea中，后续我们再次点击Recents键启动RecentsActivity的时候就没有问题了。

出现问题的场景下，我们知道这里返回了false，那么就会继续调用ActivityManagerInternal.waitAsyncStart，最终是通过ActivityStarter.handleStartResult调用了TransitionController.setTransientLaunch。

3.4.2 ActivityStarter.handleStartResult

这个流程下，是先调用ActivityStarter.startActivityInner，创建了RecentsActivity对应的ActivityRecord和Task。

启动RecentsActivity完成后，在ActivityStarter.handleStartResult中尝试调用TransitionController.setTransientLaunch，log为：

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ActivityStarter.handleStartResult代码为：

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根据之前的分析，这里我们知道isTransientLaunch的条件我们是满足的，所以会继续调用TransitionController.setTransientLaunch，但是由于这里传入的mPriorAboveTask是null，所以最终仍然无法将Camera对应的Task标记为瞬态隐藏的。

ActivityStarter.mPriorAboveTask定义为：

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注释的大概意思是，mPriorAboveTask是启动Activity前的位于targetTask（启动的这个Activity所在的Task）之上的Task，如果这个Activity启动在一个新的Task中（即targetTask为null），或者targetTask已经处于前台了，那么ActivityStarter.mPriorAboveTask为null。

再看下ActivityStarter.mPriorAboveTask是如何计算的，在ActivityStarter.startActivityInner中：

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凭我们对这个方法的了解，知道了如果要启动的这个Activity如果是启动在一个新的Task中，那么这里的局部变量targetTask就为null，那么就不会为ActivityStarter.mPriorAboveTask赋值，符合ActivityStarter.mPriorAboveTask的注释描述。

正好我们复现ANR的场景，也是RecentsActivity第一次启动，需要为其创建一个ACTIVITY_TYPE_RECENTS类型的Task，所以在这个流程下，ActivityStarter.mPriorAboveTask就是null，那么传入TransitionController.setTransientLaunch的restoreBelowTask也是null，最终也不会将Camera对应的Task标记为瞬态隐藏。

3.5 问题总结

总结一下，在整个过程中，我们是有两个地方有机会将Camera对应的Task标记为瞬态隐藏的，即WindowOrganizerController.applyHierarchyOp方法中的这两段：

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但是实际上这两个地方都失败了：

1）、ActivityStarterController.startExistingRecents，需要为找到一个RecentsActivity找到一个ACTIVITY_TYPE_RECENTS类型的Task，而RecentsActivity是第一次创建，所以找不到这么一个Task，因此最终没有调用TransitionController.setTransientLaunch。

2）、ActivityStarter.handleStartResult，如果RecentsActivity是第一次创建，那么不会为ActivityStarter.mPriorAboveTask进行赋值，那么最终传入TransitionController.setTransientLaunch的restoreBelowTask就是null，Camera对应的Task还是不会被标记为瞬态隐藏。

从以上分析能够看出，在现在的逻辑下，如果瞬态启动的这个Activity是第一次启动，那么是不会将任何一个Task标记为瞬态隐藏的，这个肯定是不对的，是google的逻辑有问题。