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Phase 9: 窗口管理器 TODO

状态: 🚧 部分完成 预计周期: 3 周 依赖阶段: Phase 6, Phase 7 已完成归档: done/14_display_backend_status.md

已完成模块

基础 WindowManager (弱引用模式)、基础 IWindow 接口、IWindowBackend 接口已完成。 Windows 和 WSL X11 平台后端已实现。 详细状态: done/14_display_backend_status.md

已实现

  • [x] WindowManager 窗口注册/查询/关闭/置顶 (弱引用模式)
  • [x] IWindow 平台无关窗口接口 (title/geometry/close/raise)
  • [x] IWindowBackend 窗口创建/销毁/信号
  • [x] PanelManager 面板管理器 (边缘布局算法)
  • [x] Windows 平台窗口后端 (HWND + SetWinEventHook)
  • [x] WSL X11 窗口后端 (XCB + QSocketNotifier)

一、阶段目标

核心目标

实现桌面 Shell 的窗口管理系统，支持多种布局策略（全屏/浮动/分屏）和流畅的窗口动效。

具体交付物

  • [ ] WindowManager 窗口管理器核心
  • [ ] WindowInfo 窗口模型
  • [ ] ZOrderManager Z-order 层级管理
  • [ ] 布局策略（FullscreenPolicy / FloatingPolicy / SplitPolicy）
  • [ ] 窗口动效
  • [ ] 任务切换器（AppSwitcher）

二、待实现任务

Week 1: 窗口模型与状态机

Day 1-2: WindowInfo 数据结构

  • [ ] 定义 WindowInfo 结构
  • [ ] windowId（唯一标识符）
  • [ ] title（窗口标题）
  • [ ] icon（窗口图标）
  • [ ] pid（应用进程ID）
  • [ ] geometry（位置和尺寸）
  • [ ] state（窗口状态）
  • [ ] zIndex（层级值）
  • [ ] flags（窗口标志：模态/置顶/等）
  • [ ] createdAt（创建时间）
  • [ ] 定义 WindowState 枚举
  • [ ] Normal（普通状态）
  • [ ] Maximized（最大化）
  • [ ] Minimized（最小化）
  • [ ] Fullscreen（全屏）
  • [ ] Closing（关闭中）
  • [ ] Closed（已关闭）
  • [ ] 实现窗口状态机
  • [ ] 状态转换规则
  • [ ] 状态转换验证
  • [ ] 状态变更通知
  • [ ] 编写单元测试

Day 3-4: ZOrderManager 层级管理

  • [ ] 创建 ZOrderManager 类
  • [ ] 单例模式
  • [ ] 实现层级列表维护
  • [ ] addWindow(windowId, zIndex)
  • [ ] removeWindow(windowId)
  • [ ] getZOrder() 获取层级列表
  • [ ] 实现层级操作
  • [ ] raiseToTop(windowId) 提升到最前
  • [ ] lowerToBottom(windowId) 降低到最后
  • [ ] raiseAbove(windowId, aboveId) 提升到指定窗口之上
  • [ ] 实现 AlwaysOnTop 支持
  • [ ] setAlwaysOnTop(windowId, enabled)
  • [ ] 维护置顶窗口列表
  • [ ] 实现焦点窗口管理
  • [ ] getFocusedWindow() 获取焦点窗口
  • [ ] setFocusedWindow(windowId) 设置焦点窗口
  • [ ] 焦点丢失通知
  • [ ] 编写单元测试

Day 5: WindowManager 核心框架

  • [ ] 创建 WindowManager 单例
  • [ ] 实现窗口注册
  • [ ] registerWindow(const WindowInfo&)
  • [ ] unregisterWindow(windowId)
  • [ ] updateWindow(windowId, updates)
  • [ ] 实现窗口查询
  • [ ] getWindow(windowId) 获取单个窗口
  • [ ] getAllWindows() 获取所有窗口
  • [ ] getWindowsByPid(pid) 按进程查询
  • [ ] getWindowsInZOrder() 按层级排序
  • [ ] getVisibleWindows() 获取可见窗口
  • [ ] 实现窗口操作接口
  • [ ] closeWindow(windowId)
  • [ ] minimizeWindow(windowId)
  • [ ] maximizeWindow(windowId)
  • [ ] restoreWindow(windowId)
  • [ ] moveWindow(windowId, x, y)
  • [ ] resizeWindow(windowId, w, h)
  • [ ] 实现信号槽
  • [ ] windowAdded(windowId)
  • [ ] windowRemoved(windowId)
  • [ ] windowStateChanged(windowId, newState)
  • [ ] focusedWindowChanged(windowId)

Week 2: 布局策略

Day 1-2: LayoutPolicy 接口定义

  • [ ] 定义 LayoutPolicy 抽象接口
  • [ ] applyLayout(windowId) 应用布局
  • [ ] calculateGeometry(windowId, mode) 计算几何
  • [ ] getOpenAnimation() 获取开启动效
  • [ ] getCloseAnimation() 获取关闭动效
  • [ ] supportsResize() 是否支持缩放
  • [ ] supportsMove() 是否支持移动
  • [ ] 实现 PolicyRegistry 注册表
  • [ ] registerPolicy(name, policy)
  • [ ] unregisterPolicy(name)
  • [ ] getPolicy(name) 获取策略
  • [ ] setDefaultPolicy(name)
  • [ ] 定义 WindowMode 枚举
  • [ ] Fullscreen（全屏模式）
  • [ ] Floating（浮动模式）
  • [ ] SplitLeft（左分屏）
  • [ ] SplitRight（右分屏）
  • [ ] SplitTop（上分屏）
  • [ ] SplitBottom（下分屏）

Day 3: FullscreenPolicy

  • [ ] 创建 FullscreenPolicy 类
  • [ ] 继承 LayoutPolicy
  • [ ] 实现 iOS 风格全屏策略
  • [ ] 窗口占满整个屏幕
  • [ ] 禁用拖拽/缩放
  • [ ] 隐藏窗口装饰
  • [ ] 实现滑入/滑出动效
  • [ ] 从底部滑入（Spring 动画）
  • [ ] 向下滑出（Spring 动画）
  • [ ] 实现 HWTier 联动
  • [ ] Low Tier 可选择关闭动效
  • [ ] 编写单元测试

Day 4: FloatingPolicy

  • [ ] 创建 FloatingPolicy 类
  • [ ] 继承 LayoutPolicy
  • [ ] 实现 Windows 风格浮动策略
  • [ ] 可拖拽窗口
  • [ ] 可缩放窗口（8个方向）
  • [ ] 标题栏+窗口控制按钮
  • [ ] 窗口阴影
  • [ ] 实现缩放淡入淡出动效
  • [ ] 缩放+透明度组合（Ease 曲线）
  • [ ] 实现窗口约束
  • [ ] 最小尺寸限制
  • [ ] 最大尺寸限制
  • [ ] 边界约束
  • [ ] 编写单元测试

Day 5: SplitPolicy

  • [ ] 创建 SplitPolicy 类
  • [ ] 继承 LayoutPolicy
  • [ ] 实现分屏布局
  • [ ] 左右分屏（50:50）
  • [ ] 上下分屏（50:50）
  • [ ] 自定义比例
  • [ ] 实现分屏分隔条
  • [ ] 可拖拽调整比例
  • [ ] 双击恢复均分
  • [ ] 实现分屏窗口切换
  • [ ] Tab/焦点切换
  • [ ] 编写单元测试

Week 3: 窗口动效与任务切换

Day 1-2: 窗口动效系统

  • [ ] 创建 WindowAnimationManager 类
  • [ ] 实现开启动效
  • [ ] iOS 风格：从底部滑入（Spring）
  • [ ] Windows 风格：缩放淡入（EaseInOut）
  • [ ] 实现关闭动效
  • [ ] iOS 风格：向下滑出
  • [ ] Windows 风格：缩放淡出
  • [ ] 实现最小化/恢复动效
  • [ ] 缩小到任务栏
  • [ ] 从任务栏恢复
  • [ ] 实现最大化/恢复动效
  • [ ] 平滑过渡到目标尺寸
  • [ ] 实现 HWTier 联动
  • [ ] Low Tier 关闭所有窗口动效
  • [ ] Mid Tier 使用简化动效
  • [ ] 编写单元测试

Day 3-4: AppSwitcher 任务切换器

  • [ ] 创建 AppSwitcher 基类
  • [ ] 实现 iOS 风格卡片切换器
  • [ ] 上滑调出（手势识别）
  • [ ] 卡片缩略图预览
  • [ ] 左右滑动切换
  • [ ] 上滑关闭应用
  • [ ] 点击切换到应用
  • [ ] 实现 Windows 风格 Task View
  • [ ] 任务栏悬停预览
  • [ ] Win+Tab 全览模式
  • [ ] 虚拟桌面（可选）
  • [ ] 与导航系统集成
  • [ ] 响应手势事件
  • [ ] 响应快捷键
  • [ ] 编写单元测试

Day 5: 集成测试与优化

  • [ ] 编写集成测试
  • [ ] 多窗口并发测试
  • [ ] 策略切换测试
  • [ ] 动效性能测试
  • [ ] 性能优化
  • [ ] 减少不必要的重绘
  • [ ] 动画批处理
  • [ ] 内存泄漏检查

三、验收标准

功能验收

  • [ ] 可打开/关闭/切换至少 3 个并发应用
  • [ ] iOS/Windows 两种布局策略均可运作
  • [ ] 窗口 Z-order 管理正确
  • [ ] 焦点窗口切换正常
  • [ ] 分屏功能正常

性能验收

  • [ ] 窗口切换延迟 < 100ms
  • [ ] 动画帧率稳定 60fps（Mid/High Tier）
  • [ ] 动画帧率 30fps（Low Tier，如启用）
  • [ ] 内存占用合理（< 50MB）

兼容性验收

  • [ ] Linux EGLFS 环境正常
  • [ ] Windows 开发环境正常

四、文件清单（待实现）

头文件

  • [ ] ui/desktop/window_manager.h
  • [ ] ui/desktop/window_info.h
  • [ ] ui/desktop/window_state.h
  • [ ] ui/desktop/zorder_manager.h
  • [ ] ui/desktop/layout_policy.h
  • [ ] ui/desktop/policy_registry.h
  • [ ] ui/desktop/policy/fullscreen_policy.h
  • [ ] ui/desktop/policy/floating_policy.h
  • [ ] ui/desktop/policy/split_policy.h
  • [ ] ui/desktop/window_animation_manager.h
  • [ ] ui/desktop/app_switcher.h
  • [ ] ui/desktop/ios_app_switcher.h
  • [ ] ui/desktop/windows_task_view.h

源文件

  • [ ] src/desktop/window_manager.cpp
  • [ ] src/desktop/window_info.cpp
  • [ ] src/desktop/zorder_manager.cpp
  • [ ] src/desktop/layout_policy.cpp
  • [ ] src/desktop/policy_registry.cpp
  • [ ] src/desktop/policy/fullscreen_policy.cpp
  • [ ] src/desktop/policy/floating_policy.cpp
  • [ ] src/desktop/policy/split_policy.cpp
  • [ ] src/desktop/window_animation_manager.cpp
  • [ ] src/desktop/app_switcher.cpp
  • [ ] src/desktop/ios_app_switcher.cpp
  • [ ] src/desktop/windows_task_view.cpp

测试文件

  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_window_manager.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_window_info.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_zorder_manager.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_layout_policy.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_fullscreen_policy.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_floating_policy.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_split_policy.cpp
  • [ ] tests/unit/desktop/window/test_window_animation.cpp
  • [ ] tests/integration/desktop/test_window_integration.cpp

五、相关文档

最后更新: 2026-03-12