安卓APP全局黑白化实现方案

感谢大家和我一起，在Android世界打怪升级！

在清明节时各大APP都会进行黑白化处理，当时在接到这个需求的时候感觉好麻烦，是不是又要搞一套皮肤？

然而在一系列搜索之后，找到了两位大神（鸿洋、U2tzJTNE）的实现方案，其实相当的简单！

让我们一起站在巨人的肩膀上来分析一下原理，并思考会不会有更简便的实现？

一、原理

两位大神的置灰方案是相同的，都能看到一段同样的代码：

Paint mPaint = new Paint();
ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
// 设置饱和度为0
mColorMatrix.setSaturation(0);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));

他们都用了Android提供的ColorMatrix（颜色矩阵），将其饱和度设置为0，这样使用Paint绘制出来的都是没有饱和度的灰白样式！

然而两位在何时使用Paint绘制时选择了不同方案。

1.1 鸿洋：重写draw方法

鸿洋老师分析，如果我们把每个Activity的根布局饱和度设置为0是不是就可以了？

那根布局是谁？

鸿洋老师分析我们的布局最后setContentView最后都会设置到一个R.id.content的FrameLayout当中。

我们去自定义一个GrayFrameLayout，在draw的时候使用这个饱和度为0的画笔，被这个FrameLayout包裹的布局都会变成黑白。

// 转载自鸿洋
// https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/105319752
public class GrayFrameLayout extends FrameLayout {
    private Paint mPaint = new Paint();

    public GrayFrameLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);

        ColorMatrix cm = new ColorMatrix();
        cm.setSaturation(0);
        mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(cm));
    }

    @Override
    protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
        canvas.saveLayer(null, mPaint, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        super.dispatchDraw(canvas);
        canvas.restore();
    }

    @Override
    public void draw(Canvas canvas) {
        canvas.saveLayer(null, mPaint, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        super.draw(canvas);
        canvas.restore();
    }
}

然后我们用GrayFrameLayout去替换这个R.id.content的FrameLayout，是不是就可以做到将页面黑白化了？

替换FrameLayout的方法可以去【鸿洋】这篇文章下查看。

1.2 U2tzJTNE：监听DecorView的添加

U2tzJTNE大佬使用了另一种巧妙的方案。

他先创建了一个具有数据变化感知能力的ObservableArrayList（当内容发生变化有回调）。

之后使用反射将WindowManagerGlobal内的mViews容器（ArrayList，该容器会存放所有的DecorView），替换为ObservableArrayList，这样就可以监听到每个DecorView的创建，并且拿到View本身。

拿到DecorView，那就可以为所欲为了！

大佬使用了setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint)，对布局进行了重绘。至于为什么要用LAYER_TYPE_HARDWARE？因为默认的View.LAYER_TYPE_NONE会把Paint强制设置为null。

// 转载自U2tzJTNE
// https://juejin.cn/post/6892277675012915207
public static void enable(boolean enable) {
    try {
        //灰色调Paint
        final Paint mPaint = new Paint();
        ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
        mColorMatrix.setSaturation(enable ? 0 : 1);
        mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));

        //反射获取windowManagerGlobal
        @SuppressLint("PrivateApi")
        Class<?> windowManagerGlobal = Class.forName("android.view.WindowManagerGlobal");
        @SuppressLint("DiscouragedPrivateApi")
        java.lang.reflect.Method getInstanceMethod = windowManagerGlobal.getDeclaredMethod("getInstance");
        getInstanceMethod.setAccessible(true);
        Object windowManagerGlobalInstance = getInstanceMethod.invoke(windowManagerGlobal);

        //反射获取mViews
        Field mViewsField = windowManagerGlobal.getDeclaredField("mViews");
        mViewsField.setAccessible(true);
        Object mViewsObject = mViewsField.get(windowManagerGlobalInstance);

        //创建具有数据感知能力的ObservableArrayList
        ObservableArrayList<View> observerArrayList = new ObservableArrayList<>();
        observerArrayList.addOnListChangedListener(new ObservableArrayList.OnListChangeListener() {
            @Override
            public void onChange(ArrayList list, int index, int count) {
            }

            @Override
            public void onAdd(ArrayList list, int start, int count) {
            	// 拿到DecorView触发重绘
                View view = (View) list.get(start);
                if (view != null) {
                    view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint);
                }
            }

            @Override
            public void onRemove(ArrayList list, int start, int count) {
            }
        });
        //将原有的数据添加到新创建的list
        observerArrayList.addAll((ArrayList<View>) mViewsObject);
        //替换掉原有的mViews
        mViewsField.set(windowManagerGlobalInstance, observerArrayList);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

只需要在Application里面调用该方法即可。

1.3 方案分析

两位大佬的方案都非常的棒，咱们理性的来对比一下。

• 鸿洋老师： 使用自定义FrameLayout的方案需要一个BaseActivity统一设置，稍显麻烦，代码侵入性较强。

• U2tzJTNE大佬： 方案更加简单、动态，一行代码设置甚至可以做到在当前页从彩色变黑白，但是使用了反射，有一点点性能消耗。

二、简易方案（直接复制）

既然研究明白了大佬的方案，那有没有又不需要反射，设置又简单的方法呢？

能不能使用原生方式获取DecorView的实例呢？

突然灵光一闪，Application里面不是有registerActivityLifecycleCallbacks这个注册监听方法吗？监听里面的onActivityCreated不是可以获取到当前的Activity吗？那DecorView不就拿到了！

搞起！上代码！

public class StudyApp extends Application {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        
        Paint mPaint = new Paint();
        ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
        mColorMatrix.setSaturation(0);
        mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));

        registerActivityLifecycleCallbacks(new ActivityLifecycleCallbacks() {
        
            @Override
            public void onActivityCreated(@NonNull Activity activity, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
            	// 当Activity创建，我们拿到DecorView，使用Paint进行重绘
                View decorView = activity.getWindow().getDecorView();
                decorView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint);
            }
           
			....
        });
    }
}

这样看起来是不是更简单了！使用了APP原生的方法实现了黑白化！当然也有缺点，因为在Activity级别设置，无法做到在当前页面即时变为黑白。

三、注意事项

这三种方案因为都使用了颜色矩阵，所以坑都是一样的，请注意。

3.1 启动图windowBackground无法变色

在我们可以设置渲染的时候windowBackground已经展示完毕了。

解决方案：只能在当前的包里修改，或者不去理会。

3.2 SurfaceView无法变色

因为我们使用了setLayerType进行重绘，而SurfaceView是有独立的Window，脱离布局内的Window，运行在其他线程，不影响主线程的绘制，所以当前方案无法使SurfaceView变色。

解决方案：
1、使用TextureView。
2、看下这个SurfaceView是否可以设置滤镜，正常都是一些三方或者自制的播放器。

3.3 多进程变色

我们可能会在APP内置小程序，小程序基本是运行在单独的进程中，但是如果我们的黑白配置在运行过程中发生变化，其他进程是无法感知的。

解决方案：使用MMKV存储黑白配置，并设置多进程共享，在开启小程序之前都判断一下黑白展示。

总结

最后咱们再总结一下黑白化方案。

使用了ColorMatrix设置饱和度为0，设置到Paint中，让根布局拿着这个Paint去进行重绘。

这样APP全局黑白化的介绍就结束了，希望大家读完这篇文章，会对APP黑白化有一个更深入的了解。如果我的文章能给大家带来一点点的福利，那在下就足够开心了。

下次再见！