一种全新的截屏方法

一种全新的截屏方法

http://www.cnblogs.com/tgyf/p/4851092.html 

 

　　在任何时候点击手机上的浮动小球（红色圈内）就能完成整个屏幕信息的截取功能，而且最终保存的图像还不会包含该小球，这就是本文将要介绍的方法。手机整体屏幕获取项目下载链接：http://files.cnblogs.com/files/tgyf/CaptureScreen.rar。

　　以全新的视角实现手机屏幕的截取（快照）功能，文章可能比较长，感兴趣的朋友一定得看完，会有收获的哦！若发现有哪些地方存在问题或某些功能有更好的实现方式，欢迎指点，先谢过（我可以尽快改正或完善，以免继续误导别人）。

　　关于手机（或平板，以下描述均以手机表示这两类设备）整体屏幕的截取，有的机型默认设置的方式是同时按下电源键和一个音量键（如华硕、诺基亚等，向下音量键+电源键），有的机型是同时按下电源键和Home键（如苹果）。另外，借助一些辅助工具经过特定的设置也是可以完成屏幕快照的获取。

　　从打算开发一个与传统截屏方法不同的截屏应用开始，针对Android手机截屏的基本原理、相关知识及Google最新案例，已经在学习与摸索的途中写过两篇文章了，感兴趣的朋友可以通过下面给出的链接去瞧一瞧（这方面知识掌握较好的可以直接忽略）。

　　在Win7+Android Studio环境尝试了网络上晒出的很多方式均失败后，带着受打击的心态写了第一篇文章：

　　“Android手机截屏”——http://www.cnblogs.com/tgyf/p/4655507.html。

　　当时的目的是希望实现过的大神能给点有用的建议或意见。当然，一般来说Android应用在Android Studio和Eclipse下都是可以实现的，虽不能将项目代码在两者之间直接进行转换，但如若工作量不是特别大，移植起来也不麻烦，尝试过的朋友应该懂得。

　　可能对于截屏应用进行学习或者实现的人不太多，笔者并没有得到什么宝贵性的建议。后面不甘心又进行了一番Google，还是没有直截了当的答案，最后决定静下心来老老实实地分析案例源码（案例没有屏幕数据获取与图片保存的实现）。于是就有了第二篇文章：

　　“Google最新截屏案例详解”——http://www.cnblogs.com/tgyf/p/4675082.html。

　　简单回顾一下：如果只是想得到正在运行的应用程序自身的界面，那相当简单，真正获取界面信息的代码只有两三句，在第一篇文章给出的例子中有提及。由于在旧版本的API中，Google是将手机截屏相关的方法与接口隐藏的，开发者要想自主实现手机完整屏幕的快照，有很多局限性（必须采用System级别的应用开发，或者在Linux下进行Root、源码编译等操作），这部分内容的总结在第二篇文章中。

　　大家都知道一些手机厂商会在自家手机发售前定制、预装一些应用，而这些应用APK有些就是System级的（需要通过源码Build）。也就是说不是没有办法利用隐藏的方法或借口实现手机截屏，而是本文将要寻找一种谁都能自己进行实现的方式，包括初学者。

　　俗话说事不过三，今天这篇文章就来说说怎么实现轻松自在地、以一种全新的方式进行手机截屏，希望能给人眼前一亮的感觉。

　　本文截屏应用的实现思路大致是这样：

　　1、抛弃组合快捷键，采用浮动小图标作为截屏按键（类似于360浮动小球，对其思想和详细的实现方式感兴趣的小伙伴可以见另一篇文章：“Android浮动小球与开机自启动”——http://www.cnblogs.com/tgyf/p/4665401.html）。浮动小图标的实现类Service1继承自Service类，这样可以方便地创建只有一个浮动图标按键的布局，在Activity等地方利用startService(Intent intent)方法开启服务。

　　2、由于浮动按键本身不是希望截取的屏幕信息，故在开始截屏后将其隐藏，图像保存后面再使其浮现。

　　3、图像保存为PNG格式，路径为手机sdcard的Pictures文件目录下，而系统截屏默认的目录是Screenshots。

　　4、浮动小球的优先级为一般应用的最顶层，即除了状态栏下拉列表外，小球总是可见的，这要得益于Service类的性质了。虽然在看电视等环境下会比较不适合，但该设计能让用户随时、方便地截取到想要的屏幕图像。

　　5、开机自启动功能虽然保留了，但是因为截屏应用需要得到用户的同意，所以在手机重启后由广播机制自动打开的小球并不能完成截屏，还是需要点击应用图标打开应用以进行截取环境的请求。

　　文章开头已经给出整个工程的代码（Android Studio版本），所以在介绍过程中就只给出实现截屏的关键代码，感兴趣的可以下载并自己进行实践。这里再给出链接为：http://files.cnblogs.com/files/tgyf/CaptureScreen.rar。一切准备就绪，开始吧。

 

一、截屏请求结果数据共享类ShotApplication

　　上面已经提到，屏幕获取需要用户同意，初次运行时会有请求对话框，同意之后才能继续，否则程序会终止。既然需要用户选择后的信息，那在发出截屏请求时就不能用简单的startActivity(Intent intent)方法，而是要用startActivityForResult(Intent intent, intresquestCode)方法。而可恨的是Service类中startActivityForResult(Intent intent, int resquestCode)方法不可用，确切的说是不存在可供子类重载的onActivityResult(int resquestCode, int resultCode, Intent data) 方法。但现实是Service1类在实现截屏过程中又要用到后面两个返回值（resultCode与data）来构建MediaProjection类的对象。

　　可能有人会有疑问，那截屏过程直接在Activity中进行不就可以了吗？没错，是可以。但是问题在于我们需要在任何想截取屏幕的时候就能快速、方便地进行，即需要借助利用Service实现并浮动在一般性应用窗口之上的小球。而在Activity中实现的话就达不到这种效果了，往往能获取的只能是应用本身界面，或者是将其隐藏后的下一层界面，总之做不到想要即可得的效果。

　　所以，首要问题是让类Service1的对象能得到这两个数据。另外得注意，Bundle可以完成一般数据的加载并赋给Intent类对象，然后一起发送给目标类，但参数data本身就是Intent类型的。这里采取的是数据共享的思路，利用继承自Application类的子类ShotApplication，然后定义需要共享的成员变量（有些是其他类的对象）。类代码很简单（不包括import *）：

 1 public class ShotApplication extends Application {
 2     private int result;
 3     private Intent intent;
 4     private MediaProjectionManager mMediaProjectionManager;
 5 
 6     public int getResult(){
 7         return result;
 8     }
 9 
10     public Intent getIntent(){
11         return intent;
12     }
13 
14     public MediaProjectionManager getMediaProjectionManager(){
15         return mMediaProjectionManager;
16     }
17 
18     public void setResult(int result1){
19         this.result = result1;
20     }
21 
22     public void setIntent(Intent intent1){
23         this.intent = intent1;
24     }
25 
26     public void setMediaProjectionManager(MediaProjectionManager mMediaProjectionManager){
27         this.mMediaProjectionManager = mMediaProjectionManager;
28     }
29 }

      其中MediaProjectionManager类对象在发送截屏请求和构建MediaProjection类对象时均会用到，至于成员值的设置及获取很直观，就不解释了。那么数据的传递就明朗了：先从主程序类MainActivity中存入共享类ShotApplication，然后服务类Service1从共享类ShotApplication中提取出来。

 

二、主程序类MainActivity所做4件事

　　先给出代码（不包括import *），然后分析到底是哪4件事：

 1 public class MainActivity extends ActionBarActivity {
 2     private int result = 0;
 3     private Intent intent = null;
 4     private int REQUEST_MEDIA_PROJECTION = 1;
 5     private MediaProjectionManager mMediaProjectionManager;
 6 
 7     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
 8     @Override
 9     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
10         super.onCreate(savedInstanceState);
11         setContentView(R.layout.activity_main);
12 
13         mMediaProjectionManager = (MediaProjectionManager)getApplication().getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE);
14         startIntent();
15     }
16 
17     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
18     private void startIntent(){
19         if(intent != null && result != 0){
20             ((ShotApplication)getApplication()).setResult(result);
21             ((ShotApplication)getApplication()).setIntent(intent);
22             Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), Service1.class);
23             startService(intent);
24         }else{
25             startActivityForResult(mMediaProjectionManager.createScreenCaptureIntent(), REQUEST_MEDIA_PROJECTION);
26             ((ShotApplication)getApplication()).setMediaProjectionManager(mMediaProjectionManager);
27         }
28     }
29 
30     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
31     @Override
32     public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
33         if (requestCode == REQUEST_MEDIA_PROJECTION) {
34             if (resultCode != Activity.RESULT_OK) {
35                 return;
36             }else if(data != null && resultCode != 0){
37                 result = resultCode;
38                 intent = data;
39                 ((ShotApplication)getApplication()).setResult(resultCode);
40                 ((ShotApplication)getApplication()).setIntent(data);
41                 Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), Service1.class);
42                 startService(intent);
43 
44                 finish();
45             }
46         }
47     }
48 }

　　向用户提出截屏请求的代码就是下面这句：

1 startActivityForResult(mMediaProjectionManager.createScreenCaptureIntent(), REQUEST_MEDIA_PROJECTION);

　　这正是类MainActivity做的第1件事。当然，在这之前需要获取类MediaProjectionManager实例，代码为：

1 mMediaProjectionManager = (MediaProjectionManager)getApplication().getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE);

　　由于onCreate()方法是应用开启后自动调用的（startIntent随即被调用），所以这一行截屏请求代码也会自动执行。如果是应用安装后第一次开启，那么就会弹出截屏权限允许对话框，需要用户授权。如图：

　　说到这，既可以解释上面提到思路的第5条了，开机自启动后能够开启服务，但不能执行截屏请求操作。原因很简单：一开机就莫名其妙弹出截屏请求对话框不符合用户使用习惯，再者无论是在广播还是服务中调用sratActivityForResult()方法都是不太现实的。

　　类MainActivity做的第2件事就是将用户操作所返回的值和初始获取的类MediaProjectionManager实例写入数据共享类ShotApplication中了，代码如下：

1 //截屏请求对话框用户操作返回数据result和intent
2 ((ShotApplication)getApplication()).setResult(result);
3 ((ShotApplication)getApplication()).setIntent(intent);
4 //类MediaProjectionManager对象mMediaProjectionManager
5 ((ShotApplication)getApplication()).setMediaProjectionManager(mMediaProjectionManager);

　　类MainActivity做的第3件事就是肯定是开启截屏服务了，代码如下：

1 Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), Service1.class);
2 startService(intent);

　　注意自定义方法startIntent()时在onCreate()方法被调用，其在不同时期作用不同。如果在此次被调用之前用户已经允许过截屏操作，那么直接开启截屏服务；而如果没有允许过，则向用户请求，即做上述第1件事。

　　类MainActivity做的第4件事是将自身销毁，之后的控制权就交给服务类Service1的浮动小球（这即是该类整个界面）了。

1 finish();

 

三、服务类Service1完成整体屏幕截取

　　终于到了关键的类Service1了，同样先给出代码（不包括import *）：

  1 public class Service1 extends Service
  2 {
  3     private LinearLayout mFloatLayout = null;
  4     private WindowManager.LayoutParams wmParams = null;
  5     private WindowManager mWindowManager = null;
  6     private LayoutInflater inflater = null;
  7     private ImageButton mFloatView = null;
  8 
  9     private static final String TAG = "MainActivity";
 10 
 11     private SimpleDateFormat dateFormat = null;
 12     private String strDate = null;
 13     private String pathImage = null;
 14     private String nameImage = null;
 15 
 16     private MediaProjection mMediaProjection = null;
 17     private VirtualDisplay mVirtualDisplay = null;
 18 
 19     public static int mResultCode = 0;
 20     public static Intent mResultData = null;
 21     public static MediaProjectionManager mMediaProjectionManager1 = null;
 22 
 23     private WindowManager mWindowManager1 = null;
 24     private int windowWidth = 0;
 25     private int windowHeight = 0;
 26     private ImageReader mImageReader = null;
 27     private DisplayMetrics metrics = null;
 28     private int mScreenDensity = 0;
 29 
 30     @Override
 31     public void onCreate()
 32     {
 33         // TODO Auto-generated method stub
 34         super.onCreate();
 35 
 36         createFloatView();
 37 
 38         createVirtualEnvironment();
 39     }
 40 
 41     @Override
 42     public IBinder onBind(Intent intent)
 43     {
 44         // TODO Auto-generated method stub
 45         return null;
 46     }
 47 
 48     private void createFloatView()
 49     {
 50         wmParams = new WindowManager.LayoutParams();
 51         mWindowManager = (WindowManager)getApplication().getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE);
 52         wmParams.type = LayoutParams.TYPE_PHONE;
 53         wmParams.format = PixelFormat.RGBA_8888;
 54         wmParams.flags = LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE;
 55         wmParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP;
 56         wmParams.x = 0;
 57         wmParams.y = 0;
 58         wmParams.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
 59         wmParams.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
 60         inflater = LayoutInflater.from(getApplication());
 61         mFloatLayout = (LinearLayout) inflater.inflate(R.layout.float_layout, null);
 62         mWindowManager.addView(mFloatLayout, wmParams);
 63         mFloatView = (ImageButton)mFloatLayout.findViewById(R.id.float_id);
 64 
 65         mFloatLayout.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0,
 66                 View.MeasureSpec.UNSPECIFIED), View.MeasureSpec
 67                 .makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED));
 68 
 69         mFloatView.setOnTouchListener(new OnTouchListener() {
 70             @Override
 71             public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
 72                 // TODO Auto-generated method stub
 73                 wmParams.x = (int) event.getRawX() - mFloatView.getMeasuredWidth() / 2;
 74                 wmParams.y = (int) event.getRawY() - mFloatView.getMeasuredHeight() / 2 - 25;
 75                 mWindowManager.updateViewLayout(mFloatLayout, wmParams);
 76                 return false;
 77             }
 78         });
 79 
 80         mFloatView.setOnClickListener(new OnClickListener() {
 81 
 82             @Override
 83             public void onClick(View v) {
 84                 // hide the button
 85                 mFloatView.setVisibility(View.INVISIBLE);
 86 
 87                 Handler handler1 = new Handler();
 88                 handler1.postDelayed(new Runnable() {
 89                     public void run() {
 90                         //start virtual
 91                         startVirtual();
 92                     }
 93                 }, 500);
 94 
 95                 Handler handler2 = new Handler();
 96                 handler2.postDelayed(new Runnable() {
 97                     public void run() {
 98                         //capture the screen
 99                         startCapture();
100                     }
101                 }, 1500);
102 
103                 Handler handler3 = new Handler();
104                 handler3.postDelayed(new Runnable() {
105                     public void run() {
106                         mFloatView.setVisibility(View.VISIBLE);
107                         //stopVirtual();
108                     }
109                 }, 1000);
110             }
111         });
112 
113         Log.i(TAG, "created the float sphere view");
114     }
115 
116     private void createVirtualEnvironment(){
117         dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy_MM_dd_hh_mm_ss");
118         strDate = dateFormat.format(new java.util.Date());
119         pathImage = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath()+"/Pictures/";
120         nameImage = pathImage+strDate+".png";
121         mMediaProjectionManager1 = (MediaProjectionManager)getApplication().getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE);
122         mWindowManager1 = (WindowManager)getApplication().getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
123         windowWidth = mWindowManager1.getDefaultDisplay().getWidth();
124         windowHeight = mWindowManager1.getDefaultDisplay().getHeight();
125         metrics = new DisplayMetrics();
126         mWindowManager1.getDefaultDisplay().getMetrics(metrics);
127         mScreenDensity = metrics.densityDpi;
128         mImageReader = ImageReader.newInstance(windowWidth, windowHeight, 0x1, 2); //ImageFormat.RGB_565
129 
130         Log.i(TAG, "prepared the virtual environment");
131     }
132 
133     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
134     public void startVirtual(){
135         if (mMediaProjection != null) {
136             Log.i(TAG, "want to display virtual");
137             virtualDisplay();
138         } else {
139             Log.i(TAG, "start screen capture intent");
140             Log.i(TAG, "want to build mediaprojection and display virtual");
141             setUpMediaProjection();
142             virtualDisplay();
143         }
144     }
145 
146     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
147     public void setUpMediaProjection(){
148         mResultData = ((ShotApplication)getApplication()).getIntent();
149         mResultCode = ((ShotApplication)getApplication()).getResult();
150         mMediaProjectionManager1 = ((ShotApplication)getApplication()).getMediaProjectionManager();
151         mMediaProjection = mMediaProjectionManager1.getMediaProjection(mResultCode, mResultData);
152         Log.i(TAG, "mMediaProjection defined");
153     }
154 
155     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
156     private void virtualDisplay(){
157         mVirtualDisplay = mMediaProjection.createVirtualDisplay("screen-mirror",
158                 windowWidth, windowHeight, mScreenDensity, DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
159                 mImageReader.getSurface(), null, null);
160         Log.i(TAG, "virtual displayed");
161     }
162 
163     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
164     private void startCapture(){
165         strDate = dateFormat.format(new java.util.Date());
166         nameImage = pathImage+strDate+".png";
167 
168         Image image = mImageReader.acquireLatestImage();
169         int width = image.getWidth();
170         int height = image.getHeight();
171         final Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
172         final ByteBuffer buffer = planes[0].getBuffer();
173         int pixelStride = planes[0].getPixelStride();
174         int rowStride = planes[0].getRowStride();
175         int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;
176         Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width+rowPadding/pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
177         bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer);
178         bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0,width, height);
179         image.close();
180         Log.i(TAG, "image data captured");
181 
182         if(bitmap != null) {
183             try{
184                 File fileImage = new File(nameImage);
185                 if(!fileImage.exists()){
186                     fileImage.createNewFile();
187                     Log.i(TAG, "image file created");
188                 }
189                 FileOutputStream out = new FileOutputStream(fileImage);
190                 if(out != null){
191                     bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, out);
192                     out.flush();
193                     out.close();
194                     Intent media = new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE);
195                     Uri contentUri = Uri.fromFile(fileImage);
196                     media.setData(contentUri);
197                     this.sendBroadcast(media);
198                     Log.i(TAG, "screen image saved");
199                 }
200             }catch(FileNotFoundException e) {
201                 e.printStackTrace();
202             }catch (IOException e){
203                 e.printStackTrace();
204             }
205         }
206     }
207 
208     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
209     private void tearDownMediaProjection() {
210         if (mMediaProjection != null) {
211             mMediaProjection.stop();
212             mMediaProjection = null;
213         }
214         Log.i(TAG,"mMediaProjection undefined");
215     }
216 
217     private void stopVirtual() {
218         if (mVirtualDisplay == null) {
219             return;
220         }
221         mVirtualDisplay.release();
222         mVirtualDisplay = null;
223         Log.i(TAG,"virtual display stopped");
224     }
225 
226     @Override
227     public void onDestroy()
228     {
229         // to remove mFloatLayout from windowManager
230         super.onDestroy();
231         if(mFloatLayout != null)
232         {
233             mWindowManager.removeView(mFloatLayout);
234         }
235         tearDownMediaProjection();
236         Log.i(TAG, "application destroy");
237     }
238 }

　　由于类Service1中大部分代码和之前文章中给出的相差不大，接下来会先将类中各方法简单罗列一遍，然后更加着重介绍改进的地方。

　　从onCreate()方法开始，其调用了两个方法：createFloatView()和createVirtualEnvironment()；createFloatView()方法负责浮动小球的生成、拖动及其点击事件的响应；createVirtualEnvironment()方法定义截屏所需的变量（包括屏幕信息、图像格式、保存格式等等）。另外，各个方法利用Log日志类输出了运行过程中的状态信息，便于观察代码执行过程。

　　关键之处就在于对浮动小球点击事件的响应实现，而拖动只是附带的一个辅助功能而已。浮动小球点击事件的响应代码也完成了4件事情，下面一一进行分析。

　　1、隐藏小球

1 mFloatView.setVisibility(View.INVISIBLE);

　　2、初始化截屏环境

 1 public void startVirtual(){
 2 　　if (mMediaProjection != null) {
 3 　　　　Log.i(TAG, "want to display virtual");
 4 　　　　virtualDisplay();
 5 　　} else {
 6 　　　　Log.i(TAG, "start screen capture intent");
 7 　　　　Log.i(TAG, "want to build mediaprojection and display virtual");
 8 　　　　setUpMediaProjection();
 9 　　　　virtualDisplay();
10 　　}
11 }

　　可以看出，这个过程先是对MediaProjection类实例mMediaProjection的值进行了判断，若之前没有初始化（即值为null），则调用setUpMediaProjection()方法获取共享数据并对其进行赋值；若已初始化，则直接调用virtualDisplay()方法利用之前定义的变量对截屏环境进行初始化，而真正执行最终操作的方法为createVirtualDisplay()。

　　3、屏幕截取

      截屏环境初始化完成之后，便可以开始获取屏幕信息了，所以接下来调用的是startCapture()方法。该方法的实现和之前不同，也是容易出错的地方在于以下两句代码：

1  int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;
2 Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width+rowPadding/pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);

      值得注意的是调用方法createBitmap()创建Bitmap对象时所用的第1、3个参数，分别对应于图像的宽度、格式。实现过程中发现，只有将格式设置为ARGB_8888才能获取想要的图像质量；而对于宽度，后面会解释为什么要为其设置偏移值。

　　4、显示小球

1 mFloatView.setVisibility(View.VISIBLE);

 

四、总结

　　至于服务类Service1类中的其他代码，以及用于开机自启动服务的广播子类BootBroadcastReceiver这里就不打算介绍了。

　　下面来看看不同情况下的效果图，这里指的不同情况跟上述创建位图的两个参数有关。

　　1、图像格式

　　如果创建位图时用的格式不是ARGB_8888，比如RGB_565，虽然屏幕信息的获取没有问题，但是在将信息转化为图像并保存的过程中出现了严重的偏差。如下图：

　　2、宽度值

　　之前介绍过调用createBitmap()方法设置其宽度参数时添加了偏移信息，如果不这么做，获取的屏幕截图会出现左边部分缺失的情况（右边会以黑色补全）。如下图：

　　而图像的宽度和格式参数设置正确后的截屏结果图如下：

　　不用怀疑，这是本文方法获取的截屏图片，而非手机自带的电源键+音量键获得的^_^。

不要让青春留下太多遗憾，专注