CN101184300A - 一种手机图形系统中的窗口管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机图形系统中的窗口管理方法，可以避免出现焦点所在窗口与当前显示在前的窗口不统一的情况。所述方法包括：设置第一数据结构，用于存放所有发送了显示窗口请求的窗口标识，该数据结构采用具有后进先出特性的堆栈来实现，该数据结构中栈顶的窗口标识为当前处于顶层的窗口的窗口标识；窗口管理器在处理焦点获取请求时，判断只有发送请求的窗口的窗口标识为所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，才进行焦点切换。采用本发明方法，保证了焦点窗口与用户能够看到的最前面的顶层窗口的一致。本方法即使在多重嵌套的情况下依然能够正常工作，使PC或类PC的图形系统更适用于手机领域。

Description

一种手机图形系统中的窗口管理方法

技术领域

本发明涉及手机图形系统技术，更具体的说，涉及一种手机图形系统中的窗口管理方法。

背景技术

使用GUI(Graphical User Interface，图形用户接口)对提高产品与用户之间的交互性非常重要，特别是在手机领域，一个漂亮而易于使用的GUI甚至有可能决定一款产品的成败。随着手机产业的发展，越来越多的手机采用PC机上的图形系统或者修改PC机上的图形系统(后文称之为类PC机图形系统)作为自己的图形系统。由于PC机上的图形系统具有强大的功能，为手机生成漂亮的GUI提供了强大的支持。

一般PC机图形系统或类PC机图形系统都采用了图1所示的C/S(Client/Server，客户机/服务器)体系结构。每个带GUI界面的应用程序作为客户机，与一个图形服务器进行交互。图形服务器接受用户的按键、鼠标、触摸屏等设备的输入后，在内部按照一定格式转换成输入事件，然后与窗口管理器交互，窗口管理器决定这个输入事件应该由哪个窗口处理(一般是焦点窗口)，然后图形服务器根据窗口管理器的决定把输入事件发送给该窗口对应的客户机，客户机收到消息后对用户的这个输入事件进行处理。窗口管理器用来维护当前所有客户机的顶层窗口之间的Z序(即窗口之间的遮挡关系，在显示时，Z序值低的窗口会遮挡住与它重叠的Z序值高的窗口)和当前的焦点窗口，只有焦点窗口才能获得用户的输入事件。在图形系统的具体实现中，窗口管理器和图形服务器有的是合在一起，有的是独立分开的，但不影响窗口的管理的处理流程，因此，后文都以窗口管理器和图形服务器独立分开为例说明。

在PC机图形系统或类PC机图形系统中，其窗口管理算法如下：

1)客户机创建一个顶层窗口都会通过图形服务器向窗口管理器申请一个唯一的标识ID；

2)当客户机要显示一个顶层窗口时，整个系统会执行以下操作：a)客户机向图形服务器发送显示本窗口的请求，图形服务器转发给窗口管理器，窗口管理器收到该请求后执行顶层窗口的Z序调整操作，把这个窗口的Z序值降低(即把本窗口显示在其它窗口前面)；b)客户机向图形服务器发送为本窗口获取焦点的请求，图形服务器转发给窗口管理器，窗口管理器收到该请求后执行焦点切换操作，设置该窗口为焦点窗口，这样以后用户的按键等输入就会被窗口管理器送给这个窗口进行处理。

以上算法在以下情况时会出现焦点混乱：假设客户机A的优先级高于客户机B，如果客户机B要显示顶层窗口，就在客户机B已向图形服务器发送显示顶层窗口的请求，还未向图形服务器发送为本窗口获取焦点的请求之前，客户机A突然也想显示自己的顶层窗口。由于客户机A优先级高，操作系统会优先调度客户机A执行，客户机A把自己的顶层窗口显示在最前面同时系统的焦点被设置在客户机A的顶层窗口上，假设这时用户没有输入，客户机A由于无事可干，就进入阻塞状态。操作系统就恢复对客户机B的执行，客户机B就继续执行向图形服务器发送为窗口获取焦点的请求，由于窗口管理器只负责管理窗口，并不负责管理客户机的优先级，于是窗口管理器又把焦点窗口设置到客户机B的顶层窗口上。这时就会出现客户机A的底层窗口显示在最前面，但焦点却在客户机B的顶层窗口上。

上文描述的焦点混乱情况在PC机上并不为人重视，因为1)PC机上带GUI界面的应用程序间一般是同优先级，如果客户机是同优先级就不会出现上述情况；2)即使由于客户机间不同优先级导致出现了焦点混乱，由于PC机可以同时显示多个顶层窗口以及具有任务栏，可以通过鼠标点击相应的顶层窗口或者点击任务栏上相应的顶层窗口对应的程序图标把焦点恢复回去。但是在手机上的应用会出现优先级不同的情况，因此可能会出现焦点混乱，并且手机上出现焦点混乱后，就会造成假死机的现象，有比较严重的后果。因为手机屏幕小，一次只能显示一个顶层窗口并且也没有类似任务栏的东西，在焦点混乱情况下，用户根据看到的顶层窗口进行输入操作，结果输入却被送到其它顶层窗口去了，这些输入对那些窗口来说一般都是不正确的事件，因此被直接丢弃。这样，就出现了手机对用户输入不响应的情况，就好像手机死机了一样。由于无法看到其它顶层窗口和任务栏，手机用户就无法像PC机用户那样恢复焦点，一般只有通过类似按“挂机键”这样的热键重新回到手机的主界面来解决。这种方式用户操作很不方便，并且有较多负作用(例如按挂机键后，手机会把所有打开的应用给关闭)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种手机图形系统中的窗口管理方法，可以避免出现焦点所在窗口与当前显示在前的窗口不统一的情况。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种手机图形系统中的窗口管理方法，包括：

设置第一数据结构，用于存放所有发送了显示窗口请求的窗口标识，该数据结构采用具有后进先出特性的堆栈来实现，该数据结构中栈顶的窗口标识为当前处于顶层的窗口的窗口标识；

窗口管理器在处理焦点获取请求时，判断只有发送请求的窗口的窗口标识为所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，才进行焦点切换。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括：设置第二数据结构，用于存放已经发送了获取焦点请求且非当前顶层窗口的窗口标识；窗口管理器在处理其它会导致当前顶层窗口失去焦点的请求时，优先从所述第一数据结构和第二数据结构的交集中选择窗口进行切换。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，窗口管理器在处理其它会导致当前顶层窗口失去焦点的请求时，若所述第一数据结构中无窗口标识，则在Z序链表中从表头开始寻找第一个可以拥有焦点的窗口进行切换。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，客户机请求显示窗口的流程包括以下步骤：(a)客户机向窗口管理器发送窗口显示请求，所述请求中包含了要显示的窗口标识；(b)窗口管理器收到窗口显示请求后，调整Z序链表值，将该窗口显示在顶层；(c)窗口管理器将该窗口的标识放到第一数据结构中保存。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，在所述步骤(c)中，所述窗口管理器先查看该请求显示的窗口是否可以拥有焦点，如果可以拥有焦点，则将该窗口的标识存入第一数据结构中，否则，不做处理。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，客户机请求获取焦点的流程包括以下步骤：(e)客户机向窗口管理器发送为窗口获取焦点的请求，请求中包含要获取焦点的窗口标识；(f)窗口管理器收到获取焦点的请求后，判断发送该获取焦点请求的窗口的标识是否为第一数据结构中栈顶的窗口标识，即判断该窗口是否为发送过显示窗口请求且当前处于顶层的窗口，如果是，则执行焦点窗口切换操作，否则将该窗口标识放入所述第二数据结构中。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，窗口管理器处理其它会导致焦点切换的请求的处理流程包括以下步骤：(m)窗口管理器收到请求后，判断该请求是否会导致焦点切换，且将要失去焦点的窗口标识是否为所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，如果是，将所述第一数据结构中的栈顶值出栈；(n)判断所述第一数据结构是否为空，如果是，执行步骤(o)，否则，执行步骤(p)；(o)在Z序链表中从表头开始寻找第一个可以拥有焦点的窗口，以该窗口为切换的目的窗口，执行焦点切换操作；(p)根据所述第一数据结构中当前栈顶的窗口标识查找所述第二数据结构，若在所述第二数据结构中找到相同的窗口标识，则以该窗口为目的窗口执行切换焦点窗口操作，同时调整Z序链表值，将该窗口显示在顶层，并删除所述第二数据结构中的该窗口标识。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，在所述步骤(m)中，如果窗口管理器判断该请求不会导致焦点切换，则进行相应处理；如果窗口管理器判断该请求会导致焦点切换但是将要失去焦点的窗口标识不是所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，则转到步骤(n)。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述会导致焦点切换的请求是指窗口的销毁、隐藏或升高窗口Z序的操作。

与现有技术相比较，本发明在执行焦点切换时不是直接就把焦点窗口切换到需要请求的顶层窗口上，而是要判断请求焦点的窗口是否显示在最前面的窗口，保证了焦点窗口与用户能够看到的最前面的顶层窗口的一致，从而避免了上文所说的焦点混乱情况的发生，本发明的方法即使在多重嵌套的情况下依然能够正常工作。使PC或类PC的图形系统更适用于手机领域。

附图说明

图1为本发明所涉及的图形系统的结构示意图；

图2为创建窗口的流程图；

图3为显示窗口的流程图；

图4为获取焦点的流程图；

图5为窗口管理器端的处理流程图；

图6a-6c为实施例中显示窗口及获取焦点时Structl和Struct2的结构示图；

图7为实施例中窗口管理器处理其它请求时Structl和Struct2的结构示图。

具体实施方式

本发明仍然采用如图1所示的C/S结构，文中所述窗口是指窗口管理器所感知的窗口，不包括客户机内部管理的窗口，所述顶层窗口是指显示在最前面的窗口。在操作过程中还涉及到以下的数据结构：

Z序单向链表(以下简称Z序链表)，用于表示窗口Z序的数据结构，所有窗口的标识都保存在Z序链表中(窗口标识唯一代表了一个窗口)，最先放入Z序链表的窗口标识的Z序值最大，最后放入Z序链表的窗口标识的Z序值最小，也就是说越靠近链表头，Z序值越小，Z序值最小的窗口即链表头的窗口显示在最前面；

堆栈1(Structl)，用于存放所有发送了显示窗口请求并且可以获得焦点的窗口标识，该数据结构采用具有后进先出特性的堆栈来实现，栈顶的窗口标识为当前处于顶层的窗口标识；

链表2(Struct2)，用于存放已经发送了获取焦点请求但是并不是当前顶层窗口的窗口标识。

为了避免出现焦点所在窗口与当前显示在前的顶层窗口不统一的情况，窗口管理器在处理焦点获取请求时，判断只有发送请求的窗口的窗口标识为堆栈1栈顶的窗口标识，才进行焦点切换。

另外，为了保证发送过获取焦点请求的窗口能优先获得焦点，窗口管理器在处理其它会导致当前顶层窗口失去焦点的请求时，优先从堆栈1和链表2的交集中选择窗口进行切换。

以下对各流程进行分别说明。

客户机创建窗口的流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤210，客户机通过图形服务器向窗口管理器发送请求，申请一个窗口标识；

步骤220，窗口管理器收到请求后，为该窗口分配窗口标识，建立该窗口标识与客户机之间的映射关系，并把这个新的窗口标识预设为最大Z序，放到Z序链表中的相应位置中，即将该窗口标识放在Z序链表中Z序值最大的位置上，将该窗口标识返回给发送请求的客户机；

窗口管理器为该窗口分配窗口标识的流程见图5，可以采取从计数器取值的方式，例如从计数器取值后将计数器加一，将取出的计数器的值作为窗口标识。

步骤230，客户机将收到的窗口管理器建立的窗口标识保存在创建的窗口的内部变量中。

但是，窗口创建了并不意味着窗口就能显示在顶层，需要客户机发出显示窗口的请求窗口才能显示在顶层，客户机请求显示窗口的流程如图3所示，包括以下步骤：

步骤310，客户机从窗口内部变量中获取该窗口标识，并通过图形服务器向窗口管理器发送窗口显示请求，该请求中包含了要显示的窗口标识；

步骤320，窗口管理器收到窗口显示请求后，执行调整系统中整个窗口的Z序值的操作，把该窗口的Z序值降低，以便让该窗口可以显示出来；

具体地，窗口管理器收到客户机显示窗口的请求后，先从请求中获取发送请求窗口的窗口标识，然后将该窗口标识调整到Z序链表的表头即Z序值最小的位置上，使该窗口成为显示在屏幕最前面的顶层窗口，即把本窗口显示出来。

步骤330，窗口管理器查看请求显示的窗口是否可以拥有焦点(窗口是否拥有焦点由客户机决定，通常情况下窗口缺省可以拥有焦点)，如果可以拥有焦点，则将该窗口的标识放到栈数据结构Structl中保存，否则，不做任何处理，执行下一步；

步骤340，执行由于窗口Z序调整后需要做的操作(例如通知相关窗口其显示区域发送变化)。

客户机请求获取焦点的流程如图4所示，包括以下步骤：

步骤410，客户机通过图形服务器向窗口管理器发送为窗口获取焦点的请求，请求中包含要获取焦点的窗口标识；

通常情况下，客户机在向窗口管理器发送显示窗口的请求后，会继续发送获取焦点请求。

步骤420，窗口管理器收到获取焦点的请求后，从请求中获取发送请求窗口的窗口标识，判断发送该获取焦点请求的窗口的标识是否等于Structl中栈顶的窗口的标识，即判断该窗口是否为发送过显示窗口请求且目前处于最前面的窗口，如果相等，则执行焦点窗口切换操作，如果不相等，则把这个请求的窗口的标识放入到另一个数据结构Struct2的末尾。

图5为窗口管理器处理流程，除以上三个请求外，对于客户机发送的其他请求，处理步骤如下：

步骤510，窗口管理器收到请求后，判断该请求是否会导致焦点切换(例如销毁窗口、隐藏窗口、升高窗口Z序等)，如果是，执行下一步，否则，进行其他处理；

步骤520，判断将要失去焦点的窗口标识是否等于Structl栈顶的值，如果是，将Structl的栈顶值出栈后执行下一步，否则，则直接执行下一步；

步骤530，判断Structl是否为空，如果是，执行步骤540，否则，执行步骤550；

步骤540，在Z序链表中寻找一个Z序值最小，并且可以拥有焦点的窗口作为新的焦点窗口，即从表头开始第一个可以拥有焦点的窗口，以该窗口为切换的目的窗口，执行焦点切换操作；

步骤550，根据Structl中的栈顶所标识的窗口标识去查找数据结构Struct2，在Struct2中是否找到相同的窗口标识，如果是，执行步骤560，否则，系统报错；

步骤560，执行切换焦点窗口操作，把Structl中的栈顶所表示的窗口切换成当前焦点窗口，同时调整Z序链表序值，将Stuctl栈顶所表示窗口显示在顶层，删除Struct2中对应的元素，并向新焦点窗口所在的客户机发送焦点获取成功的响应。

上述焦点切换操作是指，向获得焦点的窗口所在的客户机发送焦点获取成功的消息，向失去焦点的窗口所在的客户机发送失去焦点的消息，同时窗口管理器内部记录下当前的焦点窗口的窗口标识。

下面结合附图对本发明所提供的窗口管理算法进行说明。

假设有客户机A和B，客户机A的优先级低于客户机B，并且假设客户机A和B的顶层窗口标识分别为0和1，窗口管理器运行的优先级最低，A先开始执行显示窗口0的过程。

(1)A发出显示窗口0的请求；

(2)B由于某种原因被激活，于是B马上抢占CPU，B分别发出显示窗口1、为窗口1获取焦点的请求；

(3)以上三个请求顺序到达窗口管理器，窗口管理器首先执行显示窗口0的请求，按照图5的算法实现流程，执行完该请求后Z序链表、堆栈1和链表2为图6a所示，此时，Z序链表只有“0”这个元素，堆栈1只有“0”这个元素，链表2为空；

(4)窗口管理器再执行显示窗口1的请求，按照图5的算法实现流程，执行完该请求后Z序链表、堆栈1和链表2为图6b所示，此时，Z序链表只有“0”、“1”两个元素，且“1”在“0”的前面，表示窗口1显示在窗口0的前面，堆栈1有“0”  “1”两个元素，栈顶在1，链表2为空；

(5)窗口管理器然后执行为窗口1获取焦点的请求，按照图5的算法实现流程，执行完该请求后Z序链表、堆栈1和链表2不变，但此时的焦点窗口在窗口1；

(6)假设客户机B由于用户没有输入就被挂起，此时A继续运行发出为窗口0获取焦点的请求，A被阻塞等待获取结果；

(7)窗口管理器被激活执行为窗口0获取焦点的请求，按照图5的算法实现流程，执行完该请求后Z序链表、堆栈1和链表2为图6c所示，Z序链表、堆栈1不变，此时的焦点窗口仍在窗口1，链表2有个元素“0”，可以看到，窗口1显示在最前面，而焦点窗口也是窗口1，并没被夺走；

(8)如果用户输入了隐藏当前窗口的命令，这个事件被送给当前焦点窗口(即窗口1)，窗口1发出隐藏窗口1的请求；

(9)窗口管理器收到该请求后发现这会导致失去焦点，并且窗口1就是堆栈1的栈顶，于是删除栈顶值，此时如图7所示(注意这时窗口1因为隐藏，其Z序值也要升高，窗口管理器会把窗口0显示出来)；

(10)窗口管理器继续处理这个请求，发现需要寻找一个新的焦点窗口，按照图5的算法，就找到窗口0，于是设置窗口0为当前焦点窗口，同时向窗口0所在的客户机A发送窗口0获取焦点成功的相应信息，客户机A就继续运行。此时，窗口0显示在最前面，而焦点窗口也是窗口0。

从以上实施例可以看出，本发明在发生进程优先级状态下也能保证窗口的显示与焦点的一致性，并且能够按照显示顺序顺次恢复焦点，从而消除了手机由于焦点混乱造成的假死机现象。

Claims (9)

1.一种手机图形系统中的窗口管理方法，其特征在于，

设置第一数据结构，用于存放所有发送了显示窗口请求的窗口标识，该数据结构采用具有后进先出特性的堆栈来实现，该数据结构中栈顶的窗口标识为当前处于顶层的窗口的窗口标识；

窗口管理器在处理焦点获取请求时，判断只有发送请求的窗口的窗口标识为所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，才进行焦点切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

设置第二数据结构，用于存放已经发送了获取焦点请求且非当前顶层窗口的窗口标识；

窗口管理器在处理其它会导致当前顶层窗口失去焦点的请求时，优先从所述第一数据结构和第二数据结构的交集中选择窗口进行切换。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

窗口管理器在处理其它会导致当前顶层窗口失去焦点的请求时，若所述第一数据结构中无窗口标识，则在Z序链表中从表头开始寻找第一个可以拥有焦点的窗口进行切换。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，客户机请求显示窗口的流程包括以下步骤：

(a)客户机向窗口管理器发送窗口显示请求，所述请求中包含了要显示的窗口标识；

(b)窗口管理器收到窗口显示请求后，调整Z序链表值，将该窗口显示在顶层；

(c)窗口管理器将该窗口的标识放到第一数据结构中保存。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，

所述窗口管理器先查看该请求显示的窗口是否可以拥有焦点，如果可以拥有焦点，则将该窗口的标识存入第一数据结构中，否则，不做处理。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，客户机请求获取焦点的流程包括以下步骤：

(e)客户机向窗口管理器发送为窗口获取焦点的请求，请求中包含要获取焦点的窗口标识；

(f)窗口管理器收到获取焦点的请求后，判断发送该获取焦点请求的窗口的标识是否为第一数据结构中栈顶的窗口标识，即判断该窗口是否为发送过显示窗口请求且当前处于顶层的窗口，如果是，则执行焦点窗口切换操作，否则将该窗口标识放入所述第二数据结构中。

7.如权利要求2或3或6所述的方法，其特征在于，窗口管理器处理其它会导致焦点切换的请求的处理流程包括以下步骤：

(m)窗口管理器收到请求后，判断该请求是否会导致焦点切换，且将要失去焦点的窗口标识是否为所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，如果是，将所述第一数据结构中的栈顶值出栈；

(n)判断所述第一数据结构是否为空，如果是，执行步骤(o)，否则，执行步骤(p)；

(o)在Z序链表中从表头开始寻找第一个可以拥有焦点的窗口，以该窗口为切换的目的窗口，执行焦点切换操作；

(p)根据所述第一数据结构中当前栈顶的窗口标识查找所述第二数据结构，若在所述第二数据结构中找到相同的窗口标识，则以该窗口为目的窗口执行切换焦点窗口操作，同时调整Z序链表值，将该窗口显示在顶层，并删除所述第二数据结构中的该窗口标识。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤(m)中，

如果窗口管理器判断该请求不会导致焦点切换，则进行相应处理；

如果窗口管理器判断该请求会导致焦点切换但是将要失去焦点的窗口标识不是所述第一数据结构中栈顶的窗口标识，则转到步骤(n)。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述会导致焦点切换的请求是指窗口的销毁、隐藏或升高窗口Z序的操作。

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