小米 TYPE_TOAST 悬浮窗无效的原因

Android中的悬浮窗显示是一个非常棘手的问题，网上已经有很多解决方案了，大致归为下面两类：

设置WindowManager.LayoutParams.type = TYPE_SYSTEM_ALERT，并引导用户打开悬浮窗权限。
这种方法主要的难点在于引导用户跳转权限设置页面，由于各厂商定制的问题，需要针对许多设备进行对应的适配，目前已有大神总结了部分机型的适配问题，详情参见：
《Android 悬浮窗权限各机型各系统适配大全》
设置WindowManager.LayoutParams.type = TYPE_TOAST，可以绕过系统权限检查，但是这种方法的问题在于：
- 悬浮窗在API 18及以下的系统无法接收Touch事件。
  《Android悬浮窗TYPE_TOAST小结: 源码分析》
- API 25中无法同时存在两个Toast类型的悬浮窗，API 25以上系统直接禁止用户使用TYPE_TOAST创建悬浮窗。
  《Android7.1.1对Type Toast的限制》
- MiUI 8中修改了WindowManager中的代码，导致在该系统上任然无法展示出悬浮窗。

本文就针对MiUI 8上的问题进行分析。

原因分析

在实际的使用过程中我们发现，系统的Toast可以正常显示，包括自定义的Toast，而通过WindowManger.addView添加的TYPE_TOAST的无法显示。
我们知道系统Toast实际也是通过调用WindowManger.addView创建的，那么我们可以试着模拟系统创建Toast时使用的参数，下面是在MiUI 8上创建系统Toast时的LayoutParams。

系统Toast

其中 flags的值（主要还是为了屏蔽事件）

WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED
| WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON
| WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCHABLE 
| WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE

token的值为WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST。
现在完全按照上面系统设定的值模拟一个LayoutParams，并尝试创建的悬浮窗。
结果仍然失败了。
那么从WindowManager.addView()开始一步一步追踪，看看在MiUI上到底发生了什么。

addView

在向 ViewRootImpl设置View的过程中调用了 ViewRootImplInjector的 transformWindowType函数，在这之后 LayoutParams的 type字段值就发生了改变，从 2005 变成了 2003，而 2003 这个值所对应的常量为 WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ALERT，在后续 WindowManagerService.addWindow()执行的时候又会进行悬浮窗的鉴权，所以自然会显示失败。
也就是说，我们绕了半天，又回到了原点。。。
想看看在 ViewRootImplInjector中发生了什么，可是在系统 API 中搜索不到这个类的存在，怀疑是 MiUI 自定义的，GitHub 上搜了一下，发现了 ViewRootImpInjector.smali 文件，用Smali2Java转化一下，得到如下代码：

package android.view;

import miui.os.Build;
import java.util.ArrayList;
import android.util.Log;

public class ViewRootImplInjector {
    private static final String TAG = "ViewRootImpl";
    
    public static void transformWindowType(View p1, WindowManager.LayoutParams p2) {
        if(Build.IS_INTERNATIONAL_BUILD) {
            return;
        }
        if(p2.type == 0x7d5) {
            ArrayList stackTrace = new ArrayList();
            stackTrace.add("android.view.ViewRootImplInjector.transformWindowType");
            stackTrace.add("android.view.ViewRootImpl.setView");
            stackTrace.add("android.view.WindowManagerGlobal.addView");
            stackTrace.add("android.view.WindowManagerImpl.addView");
            stackTrace.add("android.widget.Toast$TN.handleShow");
            try {
                StackTraceElement[] stackTraceElements = new Exception().getStackTrace();
                if(stackTraceElements.length > stackTrace.size()) {
                    for(int i = 0x0; i < stackTrace.size(); i =  i + 0x1) {
                        if(!(String)stackTrace.get( i).equals(elementToString( stackTraceElements[i]))) {
                            p2.type = 0x7d3;
                            return;
                        }
                    } catch(Exception "e") {
                        Log.e("ViewRootImpl", " transformWindowTye error ", "e");
                    }
                }
            }
            
        }
    }
    
    private static String elementToString(StackTraceElement p1) {
        "buf".append(getClassName());
        "buf".append(0x2e);
        "buf".append(getMethodName());
        return "buf".toString();
    }
}

可以看到代码中判断LayoutParams.type等于0x7d5（TYPE_TOAST）时，获取了当前方法执行栈的信息，如果当前方法不是按照
android.widget.Toast$TN.handleShow ->
android.view.WindowManagerImpl.addView ->
android.view.WindowManagerGlobal.addView ->
android.view.ViewRootImpl.setView ->
android.view.ViewRootImplInjector.transformWindowType
这个流程执行的话，就将LayoutParams.type的值设为0x7d3（TYPE_SYSTEM_ALERT），这个流程正是系统创建Toast的执行流程，所以这里将所有非系统调用的TYPE_TOAST类型都强制转化成了TYPE_SYSTEM_ALERT。

解决方案

我们看到在transformWindowType方法的开头，MiUI又设置了一个开关Build.IS_INTERNATIONAL_BUILD，这个应该是MiUI国际版的标识，只要我们将这个值设为true，那么后续的代码就不再执行了，似乎问题就迎刃而解了。

public static void addViewToWindow(WindowManager wm, View view, WindowManager.LayoutParams params) {
    beforeAddToWindow(params);
    wm.addView(view, params);
    afterAddToWindow();
}

private static void beforeAddToWindow(WindowManager.LayoutParams params) {
    setMiUI_International(true);
    setMeizuParams(params);
}

private static void afterAddToWindow() {
    setMiUI_International(false);
}

private static void setMiUI_International(boolean flag) {
    try {
        Class BuildForMi = Class.forName("miui.os.Build");
        Field isInternational = BuildForMi.getDeclaredField("IS_INTERNATIONAL_BUILD");
        isInternational.setAccessible(true);
        isInternational.setBoolean(null, flag);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

通过反射，在addView执行之前修改IS_INTERNATIONAL_BUILD为true，之后再将其还原。

说明

在我的小米测试机上使用该方案，确实能够展示出悬浮窗，但是该方案未经过大量的兼容性测试，所以其他机型、系统上表现如何不得而知，但是可以用类似的方法去分析。

更新

适配魅族Pro 6s

private static void setMeizuParams(WindowManager.LayoutParams params) {
    try {
        Class MeizuParamsClass = Class.forName("android.view.MeizuLayoutParams");
        Field flagField = MeizuParamsClass.getDeclaredField("flags");
        flagField.setAccessible(true);
        Object MeizuParams = MeizuParamsClass.newInstance();
        flagField.setInt(MeizuParams, 0x40);

        Field mzParamsField = params.getClass().getField("meizuParams");
        mzParamsField.set(params, MeizuParams);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

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