Android 悬浮窗口的实现

From here

当我们在手机上使用360安全卫士时，手机屏幕上时刻都会出现一个小浮动窗口，点击该浮动窗口可跳转到安全卫士的操作界面，而且该浮动窗口不受其他activity的覆盖影响仍然可见(多米音乐也有相关的和主界面交互的悬浮小窗口)。那么这种不受Activity界面影响的悬浮窗口是怎么实现的呢？

    竟然它能悬浮在手机桌面，且不受Activity界面的影响，说明该悬浮窗口是不隶属于Activity界面的，也就是说，他是隶属于启动它的应用程序所在进程。如360App所在的应用进程，当杀掉它所在的应用进程时，它才会消失。

     悬浮窗口的实现涉及到WindowManager(基于4.0源码分析)，它是一个接口，实现类有WindowManagerImpl，CompatModeWrapper(WindowManagerImpl的内部类)，LocalWindowManager（Window的内部类），它们之间的关系如下图的类图：

   

 

WindowManagerImpl：

      1.是WindowManager的实现类,windowmanager的大部分操作都在这里实现，但是并不会直接调用，而是作为LocalWindowManager和WindowManagerImpl.CompatModeWrapper的成员变量来使用。

       2.在WindowManagerImpl中有3个数组View[]，ViewRoot[],WindowManager.LayoutParams[]，分别用来保存每个图层的数据。

       3.WindowManagerImpl最重要的作用就是用来管理View，LayoutParams, 以及ViewRoot这三者的对应关系。

LocalWindowManager：

     在源码的Activity类中，有一个重要的成员变量mWindow(它的实现类为PhoneWindow)，同时也有一个成员变量mWindowManager（跟踪源码可知它是一个LocalWindowManager)，而在PhoneWindow中同时也有和Activity相同名字的mWindowManager成员变量。而且Activity中的mWindowManager是通过Window类中的setWindowManager函数初始化获取的。

   所以，在Activity中的LocalWindowManager的生命周期是小于Activity的生命周期的，而且在ActivityThread每创建一个Activity时都有该Activity对应的一个属于它的LocalWindowManager。

    对LocalWindowManager的小结：

      1.该类是Window的内部类，父类为CompatModeWrapper，同样都是实现WindowManager接口。

       2.每个Activity中都有一个mWindowManager成员变量，Window类中 也有相应的同名字的该成员变量。该变量是通过调用Window的setWindowManager方法初始化得到的，实际上是一个LocalWindowManger对象。

       3.也就说，每生成的一个Activity里都会构造一个其相应LocalWindowManger来管理该Activity承载的图层。(该对象可以通过Activity.getWindowManager或getWindow().getWindowManager获取)

         4.LocalWindowMangers 的生命周期小于Activity的生命周期，(因为mWindowManager是Window的成员变量，而mWindow又是Activity的成员变量)，所以，如果我们在一个LocalwindowManager中手动添加了其他的图层, 在Activity的finish执行之前, 应该先调用LocalwindowManager的removeView, 否则会抛出异常。

CompatModeWrapper：

    该类就是实现悬浮窗口的重要类了。

    跟踪源码可知：

      1.CompatModeWrapper相当于是一个壳，而真正实现大部分功能的是它里面的成员变量mWindowManager(WindowManagerImpl类)。

      2.该对象可以通过getApplication().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)得到。(注：如果是通过activity.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)得到的只是属于Activity的LocalWindowManager)。

      3.这个对象的创建是在每个进程开始的时候, 通过ContextImpl中的静态代码块创建的, 它使用了单例模式, 保证每个application只有一个。

      4.通过该类可以实现创建添加悬浮窗口，也就是说，在退出当前Activity时，通过该类创建的视图还是可见的，它是属于整个应用进程的视图，存活在进程中，不受Activity的生命周期影响。

 

ok，在通过上面对WindowManager接口的实现类做一些简要的介绍后，接下来就动手编写实现悬浮窗口的App。既然我们知道可以通过getApplication().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)得到CompatModeWrapper，然后实现应用添加悬浮窗口视图。那么，具体的实现操作可以在Activity或者Service中（这两者都是可以创建存活在应用进程中的android重要组件）实现。

 

下面的App程序代码实现通过主Activity的启动按钮，启动一个Service，然后在Service中创建添加悬浮窗口：

       要获取CompatModeWrapper，首先得在应用程序的AndroidManifest.xml文件中添加权限<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />

      MainActivity的代码如下：

public class MainActivity extends Activity
{

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        //获取启动按钮
        Button start = (Button)findViewById(R.id.start_id);
        //获取移除按钮
        Button remove = (Button)findViewById(R.id.remove_id);
        //绑定监听
        start.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, FxService.class);
                //启动FxService
                startService(intent);
                finish();
            }
        });

        remove.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                //uninstallApp("com.phicomm.hu");
                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, FxService.class);
                //终止FxService
                stopService(intent);
            }
        });

    }
}

     FxService的代码如下：

package com.phicomm.hu;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.graphics.PixelFormat;
import android.os.Handler;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;
import android.view.Gravity;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;
import android.view.WindowManager;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.view.View.OnTouchListener;
import android.view.WindowManager.LayoutParams;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.Toast;

public class FxService extends Service
{

    //定义浮动窗口布局
    LinearLayout mFloatLayout;
    WindowManager.LayoutParams wmParams;
    //创建浮动窗口设置布局参数的对象
    WindowManager mWindowManager;

    Button mFloatView;

    private static final String TAG = "FxService";

    @Override
    public void onCreate()
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onCreate();
        Log.i(TAG, "oncreat");
        createFloatView();
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent)
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

    private void createFloatView()
    {
        wmParams = new WindowManager.LayoutParams();
        //获取的是WindowManagerImpl.CompatModeWrapper
        mWindowManager = (WindowManager)getApplication().getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE);
        Log.i(TAG, "mWindowManager--->" + mWindowManager);
        //设置window type
        wmParams.type = LayoutParams.TYPE_PHONE;
        //设置图片格式，效果为背景透明
        wmParams.format = PixelFormat.RGBA_8888;
        //设置浮动窗口不可聚焦（实现操作除浮动窗口外的其他可见窗口的操作）
        wmParams.flags = LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE;
        //调整悬浮窗显示的停靠位置为左侧置顶
        wmParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;
        // 以屏幕左上角为原点，设置x、y初始值，相对于gravity
        wmParams.x = 0;
        wmParams.y = 0;

        //设置悬浮窗口长宽数据
        wmParams.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
        wmParams.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;

         /*// 设置悬浮窗口长宽数据
        wmParams.width = 200;
        wmParams.height = 80;*/

        LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(getApplication());
        //获取浮动窗口视图所在布局
        mFloatLayout = (LinearLayout) inflater.inflate(R.layout.float_layout, null);
        //添加mFloatLayout
        mWindowManager.addView(mFloatLayout, wmParams);
        //浮动窗口按钮
        mFloatView = (Button)mFloatLayout.findViewById(R.id.float_id);

        mFloatLayout.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0,
                View.MeasureSpec.UNSPECIFIED), View.MeasureSpec
                .makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED));
        Log.i(TAG, "Width/2--->" + mFloatView.getMeasuredWidth()/2);
        Log.i(TAG, "Height/2--->" + mFloatView.getMeasuredHeight()/2);
        //设置监听浮动窗口的触摸移动
        mFloatView.setOnTouchListener(new OnTouchListener()
        {

            @Override
            public boolean onTouch(View v, MotionEvent event)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                //getRawX是触摸位置相对于屏幕的坐标，getX是相对于按钮的坐标
                wmParams.x = (int) event.getRawX() - mFloatView.getMeasuredWidth()/2;
                Log.i(TAG, "RawX" + event.getRawX());
                Log.i(TAG, "X" + event.getX());
                //减25为状态栏的高度
                wmParams.y = (int) event.getRawY() - mFloatView.getMeasuredHeight()/2 - 25;
                Log.i(TAG, "RawY" + event.getRawY());
                Log.i(TAG, "Y" + event.getY());
                 //刷新
                mWindowManager.updateViewLayout(mFloatLayout, wmParams);
                return false;  //此处必须返回false，否则OnClickListener获取不到监听
            }
        });

        mFloatView.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                Toast.makeText(FxService.this, "onClick", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
    }

    @Override
    public void onDestroy()
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onDestroy();
        if(mFloatLayout != null)
        {
            //移除悬浮窗口
            mWindowManager.removeView(mFloatLayout);
        }
    }

}

      悬浮窗口的布局文件为R.layout.float_layout，所以，如果我们想设计一个非常美观的悬浮窗口，可以在该布局文件里编写。当然，也可以使用自定义View来设计(哈哈，少年们，在此基础上发挥想象吧)。

     上面代码的效果图如下：左边为启动界面。点击“启动悬浮窗口”按钮，会启动后台service创建悬浮窗口，同时finish当前Activity,这样一个悬浮窗口就创建出来了，该窗口可实现任意位置移动，且可点击监听创建Toast提示(当然，也可以启动一个Activity)。若要移除已创建的窗口，可点击“移除悬浮窗口按钮”，或者强制禁止该应用进程。

      

 

同样的，在一个Activity里绘制悬浮视图，不过下面的代码主要还是验证区分LocalWindowManger和CompatModeWrapper添加的视图。

     LocalWindowManger可通过activity.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE)或getWindow().getWindowManager获取。当我们通过LocalWindowManger添加视图时，退出Activity，添加的视图也会随之消失。

        验证代码如下：

package com.phicomm.hu;

import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.graphics.PixelFormat;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.Gravity;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;
import android.view.WindowManager;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.view.View.OnTouchListener;
import android.view.WindowManager.LayoutParams;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;

public class FloatWindowTest extends Activity
{
    /** Called when the activity is first created. */

    private static final String TAG = "FloatWindowTest";
    WindowManager mWindowManager;
    WindowManager.LayoutParams wmParams;
    LinearLayout mFloatLayout;
    Button mFloatView;
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        //createFloatView();
        setContentView(R.layout.main);

        Button start = (Button)findViewById(R.id.start);
        Button stop = (Button)findViewById(R.id.stop);

        start.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                createFloatView();
                //finish();
                //handle.post(r);
            }
        });

        stop.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                if(mFloatLayout != null)
                {
                    mWindowManager.removeView(mFloatLayout);
                    finish();
                }
        }
        });


    }

    private void createFloatView()
    {
        //获取LayoutParams对象
        wmParams = new WindowManager.LayoutParams();

        //获取的是LocalWindowManager对象
        mWindowManager = this.getWindowManager();
        Log.i(TAG, "mWindowManager1--->" + this.getWindowManager());
        //mWindowManager = getWindow().getWindowManager();
        Log.i(TAG, "mWindowManager2--->" + getWindow().getWindowManager());

        //获取的是CompatModeWrapper对象
        //mWindowManager = (WindowManager) getApplication().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        Log.i(TAG, "mWindowManager3--->" + mWindowManager);
        wmParams.type = LayoutParams.TYPE_PHONE;
        wmParams.format = PixelFormat.RGBA_8888;;
        wmParams.flags = LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE;
        wmParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;
        wmParams.x = 0;
        wmParams.y = 0;
        wmParams.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
        wmParams.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;

        LayoutInflater inflater = this.getLayoutInflater();//LayoutInflater.from(getApplication());

        mFloatLayout = (LinearLayout) inflater.inflate(R.layout.float_layout, null);
        mWindowManager.addView(mFloatLayout, wmParams);
        //setContentView(R.layout.main);
        mFloatView = (Button)mFloatLayout.findViewById(R.id.float_id);

        Log.i(TAG, "mFloatView" + mFloatView);
        Log.i(TAG, "mFloatView--parent-->" + mFloatView.getParent());
        Log.i(TAG, "mFloatView--parent--parent-->" + mFloatView.getParent().getParent());
        //绑定触摸移动监听
        mFloatView.setOnTouchListener(new OnTouchListener()
        {

            @Override
            public boolean onTouch(View v, MotionEvent event)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                wmParams.x = (int)event.getRawX() - mFloatLayout.getWidth()/2;
                //25为状态栏高度
                wmParams.y = (int)event.getRawY() - mFloatLayout.getHeight()/2 - 40;
                mWindowManager.updateViewLayout(mFloatLayout, wmParams);
                return false;
            }
        });

        //绑定点击监听
        mFloatView.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {

            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                // TODO Auto-generated method stub
                Intent intent = new Intent(FloatWindowTest.this, ResultActivity.class);
                startActivity(intent);
            }
        });

    }
}

    将上面的代码相关注释部分取消，然后运行代码查看Log信息，那么就可以知道问题所在了（每一个Activity对应一个LocalWindowManger，每一个App对应一个CompatModeWrapper），所以要实现在App所在进程中运行的悬浮窗口，当然是得要获取CompatModeWrapper，而不是LocalWindowManger。