Android全面屏适配指南

何为全面屏

全面屏是手机业界对于超高屏占比手机设计的一个宽泛的定义。从字面上解释就是，手机的正面全部都是屏幕，四个边框位置都是采用无边框设计，追求接近100%的屏占比。但受限于目前的技术，还不能做到手机正面屏占比100%的手机。现在业内所说的全面屏手机是指真实屏占比可以达到80%以上，拥有超窄边框设计的手机。

全面屏手机屏幕的宽高比例比较特殊，不再是以前的16:9。比如三星的Galaxy S8屏幕分辨率是：2960×1440，对应的屏幕比例为:18.5:9。VIVO X20手机屏幕分辨率是2160x1080，对应的屏幕比例:18:9。对于这种奇葩的屏幕比例，APP开发者该如何去优化自己的应用，才能在这些手机上显示的更加完美呢？

下面，从以下两个方面来探究APP完美适配全面屏手机的方法：

• 更大的屏幕高宽比例
• 虚拟导航键（NavigationBar）

屏幕高宽比例

由于全面屏手机的高宽比比之前大，如果不适配的话，Android默认为最大的宽高比是1.86（即16:9），小于全面屏手机的宽高比，因此在全面屏手机上打开没有适配全面屏的App时，上下就会显示空白空间。

针对此问题，Android官方提供了适配方案，即提高App所支持的最大屏幕纵横比，实现起来也比较简单，在AndroidManifest.xml中做如下配置即可：

其中，ratio_float表示宽高比，为浮点数，官方建议为2.1或更大。例如，好医生APP针对华为的全面屏的ratio_float设置为2.3.4。

另外，如果只是针对某个Activity，可以直接在AndroidManifest中针对Activity标签添加android:resizeableActivity = “true”，但是此设置只针对Activity生效，且增加了此属性该activity也会支持分屏显示。

当然，max_aspect值也支持在Java代码中动态地设置。例如：

public void setMaxAspect() {
        ApplicationInfo applicationInfo = null;
        try {
            applicationInfo = getPackageManager().getApplicationInfo(getPackageName(), PackageManager.GET_META_DATA);
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if(applicationInfo == null){
            throw new IllegalArgumentException(" get application info = null, has no meta data! ");
        }
        applicationInfo.metaData.putString("android.max_aspect", "2.1");
    }

除了设置max_aspect外，为了适配全面屏，还需要在布局上进行一些优化，即能用百分比布局的尽量不要用dp。

先看一下dp的定义：Density-independent pixel (dp)独立像素密度。标准是160dpi，即1dp对应1个pixel，计算公式为：px = dp * (dpi / 160)。

即屏幕密度越大，1dp对应 的像素点越多。上面的公式中有个dpi，dpi为DPI是Dots Per Inch（每英寸所打印的点数），也就是当设备的dpi为160的时候1px=1dp；

使用dp来布局虽然非常方便，但是dp并不能够解决所有的适配问题。例如，为4.3寸屏幕准备的UI，运行在5.0寸的屏幕上，很可能在右侧和下侧存在大量的空白。因此，从API 23开始，Google提供了百分比布局方案，在Android中使用百分比布局，需要在build.gradle中添加如下依赖：

compile 'com.android.support:percent:23.0.1'

当然，除了百分比布局外，官方建议使用的是ConstraintLayout，ConstraintLayout布局具有如下的一些优点：

可以极大地减少布局的嵌套，提升界面渲染性能；
可以使用可视化的方式来编写Android布局文件，非常方便；
跟上面介绍的几种布局对比，可以更方便地实现百分比布局，适配全面屏也毫无压力；

虚拟导航键适配

适配虚拟导航键是适配全面屏的重要内容，由于不同手机厂商对系统做了不同的修改，因此对系统界面底部的NavigationBar处理方式也就各不相同。例如，有些手机系统有NavigationBar，有些手机没有，还有则是在设置增加开关，让用户选择是否启用NavigationBar。
好在Android系统提供了相关的方法，可以在WindowManagerService.java源码中找到hasNavigationBar方法，该方法就是用来判断是否存在NavigationBar。

@Override
public boolean hasNavigationBar() {
    return mPolicy.hasNavigationBar();
}

但是，WindowManagerService是系统服务，开发者是无法直接调用这个方法的。可以继续看PhoneWindowManager，PhoneWindowManager提供了一个hasNavigationBar()，源码如下：

@Override
public boolean hasNavigationBar() {
    return mHasNavigationBar;
}

再看看给PhoneWindowManager的mHasNavigationBar赋值的地方。

public void setInitialDisplaySize(Display display, int width, int height, int density) {
        ...
        mHasNavigationBar = res.getBoolean(com.android.internal.R.bool.config_showNavigationBar);
        String navBarOverride = SystemProperties.get("qemu.hw.mainkeys");
        if ("1".equals(navBarOverride)) {
            mHasNavigationBar = false;
        } else if ("0".equals(navBarOverride)) {
            mHasNavigationBar = true;
        }
        ...
}

从上面代码可以看出，mHasNavigationBar的值的设定是由两处决定的：

从系统的资源文件中取设定值config_showNavigationBar；
系统获取“qemu.hw.mainkeys”的值，这个值可能会覆盖上面获取到的mHasNavigationBar的值；
自定义NavigationBar判断方法
既然系统没有提供直接的方法来判断NavigationBar是否存在，我们可以仿照PhoneWindowManager给mHasNavigationBar赋值的方法，自己去实现一个判断NavigationBar的方法。

 public static boolean hasNavigationBar(Context context) {
        boolean hasNavigationBar = false;
        Resources rs = context.getResources();
        int id = rs.getIdentifier("config_showNavigationBar", "bool", "android");
        if (id > 0) {
            hasNavigationBar = rs.getBoolean(id);
        }
        try {
            //反射获取SystemProperties类，并调用它的get方法
            Class systemPropertiesClass = Class.forName("android.os.SystemProperties");
            Method m = systemPropertiesClass.getMethod("get", String.class);
            String navBarOverride = (String) m.invoke(systemPropertiesClass, "qemu.hw.mainkeys");
            if ("1".equals(navBarOverride)) {
                hasNavigationBar = false;
            } else if ("0".equals(navBarOverride)) {
                hasNavigationBar = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return hasNavigationBar;
    }

当然，网上也提供了很多其他的方式，例如，通过通过WindowManagerGlobal获取windowManagerService，然后通过反射拿到IWindowManager。

public static boolean deviceHasNavigationBar() {
        boolean haveNav = false;
        try {
         
            Class windowManagerGlobalClass = Class.forName("android.view.WindowManagerGlobal");
            Method getWmServiceMethod = windowManagerGlobalClass.getDeclaredMethod("getWindowManagerService");
            getWmServiceMethod.setAccessible(true);
            Object iWindowManager = getWmServiceMethod.invoke(null);  
            Class iWindowManagerClass = iWindowManager.getClass();
            Method hasNavBarMethod = iWindowManagerClass.getDeclaredMethod("hasNavigationBar");
            hasNavBarMethod.setAccessible(true);
            haveNav = (Boolean) hasNavBarMethod.invoke(iWindowManager);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return haveNav;
    }

虚拟导航键开关

现在很多的手机没有底部实体的Home键和Back键，为了支持虚拟导航键，大部分手机都提供了虚拟的导航键，开发者可以通过上面的方法hasNavigationBar获取手机是否支持虚拟导航键。当然，也可以在【设置】面板中来手动打开或关闭虚拟导航键，并且部分手机还支持使用手势来开启和关闭导航键。

那么，对于开发者来说，怎么知道是否开启了虚拟导航键呢，又如何进行适配呢？

private static final String NAVIGATION_GESTURE = "navigation_gesture_on";
    private static final int NAVIGATION_GESTURE_OFF = 0;

    /**
     * @return false 判断是否使用虚拟导航键，true表示使用的是手势，默认是false
     */
    public static boolean vivoNavigationGestureEnabled(Context context) {
        int val = Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), NAVIGATION_GESTURE, NAVIGATION_GESTURE_OFF);
        return val != NAVIGATION_GESTURE_OFF;
    }

判断当前系统是否存在并开启了NavigationBar，就要结合上面给出的两个方法一起判断才准确。

 boolean hasNavigationBar = hasNavigationBar(this) && !vivoNavigationGestureEnabled(this);

配置虚拟导航键属性

对于大多数视频播放类的应用，在播放视频的时候，肯定希望能够隐藏NavigationBar和StatusBar。对于这种需求，在Android 4.1以上的系统里也有很好的支持，google官方给出下面的Example:

View decorView = getWindow().getDecorView();
// Hide both the navigation bar and the status bar.
// SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN is only available on Android 4.1 and higher, but as
// a general rule, you should design your app to hide the status bar whenever you
// hide the navigation bar.
int uiOptions = View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION | View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN;
decorView.setSystemUiVisibility(uiOptions);

但是这么做也是有缺陷的，Google共给出了5个注意事项：

• 使用这种设置flag的方式虽然暂时隐藏了NavigationBar，但是用户触摸屏幕的任何地方flags将会被清除，也就是说你的设置，在用户触摸屏幕后会失效；
• 一但你设置的flags被清除后，如果你再想隐藏Navigation Bar，需要重新设置，这个需要设置监听事件；
• 在不同的地方设置UI标签是有所区别的。如果你在activity的onCreate()方法中隐藏系统栏，当用户按下home键系统栏就会重新显示。当用户再重新打开activity的时候，onCreate()不会被调用，所以系统栏还会保持可见。如果你想让在不同activity之间切换时，系统UI保持不变，你需要在onReasume()与onWindowFocusChaned()里设定UI标签；
• setSystemUiVisibility()仅仅在被调用的View显示的时候才会生效；
• 当从View导航到别的地方时，用setSystemUiVisibility()设置的标签会被清除。

显然，View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION和View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN这个两个属性使用起来根本无法满足我们需要在应用中隐藏NavigationBar的需求。不过，好在Android4.4版本提供了沉浸式全屏的概念。沉浸式全屏的应用在Android4.4的手机上会自动全屏显示，并不会出现恼人的虚拟键问题。

并且，Android 4.4 中提供了View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE和View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY标签， 需要和View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION、View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN一起使用, 才能实现沉浸模式。

基于此，我们可以自己封装一个虚拟按键栏的显示隐藏逻辑。

public void showBar(){  
    int uiOptions = getWindow().getDecorView().getSystemUiVisibility();  
    int newUiOptions = uiOptions;  
    boolean isImmersiveModeEnabled =  
            ((uiOptions | View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY) == uiOptions);  
    if (isImmersiveModeEnabled) {  
        Log.i(TAG, "Turning immersive mode mode off. ");  
        //先取 非 后再 与， 把对应位置的1 置成0，原本为0的还是0  
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 14) {  
            newUiOptions &= ~View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;  
        }
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 16) {  
            newUiOptions &= ~View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN;  
        }
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 18) {  
            newUiOptions &= ~View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY;  
        }  
        getWindow().getDecorView().setSystemUiVisibility(newUiOptions);  
    }  
}  
  
  
public void hideBar() {  
    // The UI options currently enabled are represented by a bitfield.  
    // getSystemUiVisibility() gives us that bitfield.  
    int uiOptions = getWindow().getDecorView().getSystemUiVisibility();  
    int newUiOptions = uiOptions;  
    boolean isImmersiveModeEnabled =  
            ((uiOptions | View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY) == uiOptions);  
    if (!isImmersiveModeEnabled) {  
        Log.i(TAG, "Turning immersive mode mode on. ");  
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 14) {  
            newUiOptions |= View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;  
        }
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 16) {  
            newUiOptions |= View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN;  
        }  
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 18) {  
            newUiOptions |= View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY;  
        }
        getWindow().getDecorView().setSystemUiVisibility(newUiOptions);  
    }  
}