Android 适配——全局悬浮窗的实现

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摘要

悬浮窗是App开发中比较常用的功能，本文就探究下Android中悬浮窗的实现方案。这里主要讨论以下两种方案：全局悬浮窗和应用内悬浮窗。两种实现方式各有优缺点（后面会有所比较），本文先对两种方案的实现思路分析，然后给出具体的编码实现，最后将二者封装完成，做成轮子可以按需使用。

要实现的功能

封装后的悬浮窗需具备以下功能：

[x] 支持应用内所有页面悬浮；
[x] 支持应用外全局悬浮；
[x] 支持可跟随手指移动；
[ ] 支持配置吸附效果；
[x] 支持设置悬浮View动效；
[x] 悬浮窗权限适配问题
[ ] 显示黑名单与白名单
[ ] 支持数据绑定（采用泛型实现）
[x] 同时支持多个悬浮窗，并且可以对他们进行管理
[x] 支持自定义视图

需要解决的问题

要完成上述功能，需要解决以下几个问题

权限适配的问题（全局悬浮窗在Android API 在23（Android 6.0）以上时需要动态请求权限，其他情况下不需要请求权限）；
悬浮窗的降级处理（在权限未获取到的情况下，如果请求的时全局悬浮窗，则直接采用应用内悬浮窗实现，目前好多主流大厂都是这样实现的）；
多个悬浮窗的管理（悬浮窗管理类中维护一个Map，key为悬浮窗的id，value为悬浮窗的配置，id唯一，可以通过这个id来对悬浮窗进行管理）；
悬浮窗的内存管理（管理类采用单例模式实现，而这个单例里面存在悬浮View的使用，所以要注意内存的管理，主要是要防止内存泄漏）；

全局悬浮窗

实现方式

请求权限，然后通过WindowManager的addView来添加悬浮View，同时通过WindowManager.LayoutParams类进行View配置的更新

权限请求

全局悬浮窗需要动态申请权限，主要注意一下两点。

不管哪个Android系统版本，AndroidManifest.xml文件中必须要声明android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW权限的使用；

Android 6.0以上，除要声明上述权限外，还要再运行时动态申请权限，权限请求代码如下：

Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION);
intent.setData(Uri.parse("package:" + Utils.getApp().getPackageName()));
if (!UtilsBridge.isIntentAvailable(intent)) {
  launchAppDetailsSettings();
  return;
}
activity.startActivityForResult(intent, requestCode);

注意：Android 6.0后系统对某些敏感权限要求动态请求，仅仅在AndroidManifest.xml中声明是远远不够的，需要运行时动态申请，而这种动态请求权限中又有两个权限的请求方式比较特殊，悬浮窗权限就是其中之一，不能通过Activity.requestPermissions方法来完成，而是需要通过Intent打开页面来进行设置

全局悬浮View的配置

全局悬浮View的显示配置主要通过WindowManager.LayoutParams来进行控制，对于这个WindowManager.LayoutParams，有几点需要注意：

type指定的时悬浮窗的类型，这里需要注意的时Android 6.0以上这个值需要指定为TYPE_APPLICATION_OVERLAY，其他指定为TYPE_PHONE即可；
gravity默认值为Gravity.START | Gravity.TOP，采用默认值可以避免不必要的坐标转换计算，WindowManager.LayoutParams中gravity的默认值为Gravity.CENTER，如果要想使下面的通过x、y来控制窗口的显示位置，那么久必须设置这个值并且这个值不能是Gravity.CENTER；
x，设置window的x轴偏移值（在Gravity未设置或者未默认值Gravity.CENTER时不生效）；
y，设置window的y轴偏移值（在Gravity未设置或者未默认值Gravity.CENTER时不生效）；

通过WindowManager添加的View无法显示在屏幕以外的区域，而通过ViewGroup添加的View可以；

上面的参数中，同一个悬浮窗的type是不能更改的；

View的配置例如位置更新等，主要通过WindowManager的updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params)方法来实现，其中有一个参数需要注意

应用内全局悬浮

实现方式

通过动态的向Activity根布局添加或移除View来实现悬浮窗；

悬浮View的配置

通过FrameLayout.LayoutParams类进行View配置（位置相关的配置）的更新。

两种方式总结

全局悬浮

优点，可以始终显示在最上端，不存在应用内悬浮页面切换闪烁的问题；
缺点，6.0以上需要动态申请权限，如果用户拒绝该权限，需要做相应的降级处理

应用内悬浮

优点，无需申请权限，所有版本完美运行；
缺点，不能做到应用外悬浮（即应用推到后台后不能悬浮），由于是动态的添加和移除View，在切面切换时会出现闪烁的现象（需要在旧的页面移除，然后在新的页面添加），5.0之后可以共享元素来进行避免。

具体实现

关键的类

FloatViewManager，悬浮View管理（采用单例模式），FloatViewManager中根据悬浮窗id来记录相应的FloatView，同时也根据悬浮窗id记录相应的FloatView配置；
FloatViewConfig，悬浮View配置项管理（采用Builder模式）
FloatViewContainer，主要负责实现随手指滑动、停靠功能，这里全局悬浮和应用内悬浮需要分开设置，应为全局悬浮更新的时Window的坐标，而应用内悬浮跟新的时View的坐标，每个FloatViewContainer都有一个与之对应的FloatViewConfig
FloatPermissionUtils，主要负责全县请求方面的工作
Utils，主要负责实现常用的工具方法

悬浮View的设计

悬浮View的配置

悬浮View的配置交给FloatViewConfig类来实现，将上面要实现的功能
采用Builder模式

支持配置是否可以应用外悬浮（应用外悬浮需要支持动态配置，同时要提供关闭的选项）；
支持配置自动停靠（配置了就会就近停靠到相应的位置）；
支持自定义View；
支持配置悬浮View的大小；
支持是否显示关闭按钮（为什么会有这么一个设计呢？因为做demo的时候，发现如果申请了弹窗权限，存在应用销毁了，但是悬浮窗仍存在的现象，这有点流氓）

这里指的就是FloatDragLayout的设计，核心就是一个ViewGroup，需要支持一下功能：

支持随手指移动；
支持自动靠边停靠；
支持几种简单的动效
1. 上下浮动；
2. 左右抖动；
3. 旋转动效

问题记录

调用requestPermission方法获取SYSTEM_ALERT_WINDOW权限一直失败，失败的原因就是这个权限不能通过requestPermission来申请，需要先在AndroidManifest.xml文件中声明，然后通过隐式Intent来请求权限，代码如下：

Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION);
intent.setData(Uri.parse("package:" + Utils.getApp().getPackageName()));
if (!UtilsBridge.isIntentAvailable(intent)) {
  launchAppDetailsSettings();
  return;
}
activity.startActivityForResult(intent, requestCode);

悬浮窗显示出来后，除了悬浮窗显示的View及物理按键，其他区域都无法响应事件，问题原因是因为WindowManager.LayoutParams中的flags参数设置有问题，需要添加如下设置：
1
layoutParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE | WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL;
应用销毁了，但悬浮窗仍然存在
Android permission denied for window type 2002

Android M (6.0)全局悬浮窗（通过请求SYSTEM_ALERT_WINDWO权限）window的type不能设置为PHONE，可以设置成APPLICATION_OVERLAY

摘要

要实现的功能

需要解决的问题

全局悬浮窗

实现方式

权限请求

全局悬浮View的配置

应用内全局悬浮

实现方式

悬浮View的配置

两种方式总结

具体实现

关键的类

悬浮View的设计

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问题记录