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Android9.0针对Toast的特殊处理

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前言

我们都清楚,Toast显示时长有两个选择,长显示是3.5秒,端显示是2秒。那如果想要做到长时间显示,该怎么做呢?有个历史遗留的app通过开一个线程,不断调用show方法进行实现,这些年也没出过问题,直到系统版本更新到了Android9.0。实现方式大概如下:

mToast = new Toast(context);
mToast.setDuration(Toast.LENGTH_LONG);
mToast.setView(layout);
...
mToast.show();  //在线程里不断调用show方法,达到长时间显示的目的

在Android9.0上,Toast闪现了一下就不见了,并没有如预期那样,长时间显示。为什么呢?

概述

这里我们先来大概了解下Toast的显示流程。

Toast使用

一般使用Toast的时候,比较简单的就是如下方式:

Toast.makeText(mContext, "hello world", duration).show();

这样就可以显示一个toast。还有一种是自定义view的:

mToast = new Toast(context);
mToast.setDuration(Toast.LENGTH_LONG);
mToast.setView(layout);
mToast.show(); 

原理都一样,先new 一个Toast,然后设置显示时长,设置toast中要显示的view(text也是view),然后就可以show出来。

Toast原理

Toast实现

先看看Toast的实现:

//frameworks/base/core/java/android/widget/Toast.java
public Toast(@NonNull Context context, @Nullable Looper looper) {
    mContext = context;
    mTN = new TN(context.getPackageName(), looper);
    mTN.mY = context.getResources().getDimensionPixelSize(
            com.android.internal.R.dimen.toast_y_offset);
    mTN.mGravity = context.getResources().getInteger(
            com.android.internal.R.integer.config_toastDefaultGravity);
}

Toast的构造函数很简单,主要就是mTN这个成员,后续对Toast的操作都在这里进行。紧接着就是设置Toast显示时长和显示内容:

public void setView(View view) {
    mNextView = view;
}

public void setDuration(@Duration int duration) {
    mDuration = duration;
    mTN.mDuration = duration;
}
ia_100000004

Toast显示

public void show() {
    if (mNextView == null) {
        throw new RuntimeException("setView must have been called");
    }

    INotificationManager service = getService(); //这里是一个通知服务
    String pkg = mContext.getOpPackageName();
    TN tn = mTN;
    tn.mNextView = mNextView;

    try {
        service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
    } catch (RemoteException e) {
        // Empty
    }
}
ia_100000005

show方法简单,最终是调用了通知服务的enqueueToast方法:

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/notification/NotificationManagerService.java

public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration)
    {
        ...
        final boolean isSystemToast = isCallerSystemOrPhone() || ("android".equals(pkg));

        ...
         synchronized (mToastQueue) {
            int callingPid = Binder.getCallingPid();
            long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
            try {
                ToastRecord record;
                int index;
                // All packages aside from the android package can enqueue one toast at a time
                if (!isSystemToast) {
                    index = indexOfToastPackageLocked(pkg);
                } else {
                    index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
                }

                // If the package already has a toast, we update its toast
                // in the queue, we don't move it to the end of the queue.
                if (index >= 0) {
                    record = mToastQueue.get(index);
                    record.update(duration);
                    try {
                        record.callback.hide();
                    } catch (RemoteException e) {
                    }
                    record.update(callback);
                } else {
                    Binder token = new Binder();
                    mWindowManagerInternal.addWindowToken(token, TYPE_TOAST, DEFAULT_DISPLAY);
                    record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration, token);
                    mToastQueue.add(record);
                    index = mToastQueue.size() - 1;
                }
                keepProcessAliveIfNeededLocked(callingPid);
                // If it's at index 0, it's the current toast.  It doesn't matter if it's
                // new or just been updated.  Call back and tell it to show itself.
                // If the callback fails, this will remove it from the list, so don't
                // assume that it's valid after this.
                if (index == 0) {
                    showNextToastLocked();
                }
            } finally {
                Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
            }
        }
    }

Toast的管理是通过ToastRecord类型列表集中管理的,NotificationManagerService会将每一个Toast封装为ToastRecord对象,并添加到mToastQueue中,mToastQueue的类型是ArrayList。在enqueueToast中,首先会判断应用是否为系统应用,如果是系统应用,则通过indexOfToastLocked来寻找是否有满足条件的Toast存在:

int indexOfToastLocked(String pkg, ITransientNotification callback)
{
    IBinder cbak = callback.asBinder();
    ArrayList<ToastRecord> list = mToastQueue;
    int len = list.size();
    for (int i=0; i<len; i++) {
        ToastRecord r = list.get(i);
        if (r.pkg.equals(pkg) && r.callback.asBinder().equals(cbak)) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

判断的依据是包名和callback,这里的callback其实就是上文说到的TN类,这是一个Binder类型,继承自ITransientNotification.Stub。如果条件符合,则返回对应索引,否则返回-1。首次show Toast的时候,肯定返回-1,则此时会new一个ToastRecord对象,并且加入到mToastQueue中,此时的index则为0:

record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration, token);
mToastQueue.add(record);
index = mToastQueue.size() - 1;

那么就会走到如下分支了:

if (index == 0) {
    showNextToastLocked(); //显示Toast
}

void showNextToastLocked() {
    ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
    while (record != null) {
        if (DBG) Slog.d(TAG, "Show pkg=" + record.pkg + " callback=" + record.callback);
        try {
            record.callback.show(record.token); //调用TN类的show方法
            scheduleDurationReachedLocked(record); //时间到就隐藏Toast
            return;
        } catch (RemoteException e) {
            ...
        }
    }
}

该方法也简单,就是回调TN类的show方法,上文提过,TN类对外提供show,hide, cancel等方法,在这些方法中,再通过内部handler进行处理:

//frameworks/base/core/java/android/widget/Toast.java
public void show(IBinder windowToken) {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "SHOW: " + this);
        mHandler.obtainMessage(SHOW, windowToken).sendToTarget();
}

//贴出部分handleMessage方法
case SHOW: {
    IBinder token = (IBinder) msg.obj;
    handleShow(token);
    break;
}

public void handleShow(IBinder windowToken) {

    ...
    if (mView != mNextView) {
        // remove the old view if necessary
        handleHide();
        mView = mNextView;
        ...
        mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        ...
        try {
            mWM.addView(mView, mParams); //交给WMS进行下一步的操作,最终显示出我们的view
            trySendAccessibilityEvent();
        } catch (WindowManager.BadTokenException e) {
            /* ignore */
        }
    }

}

调用show方法,最终会调用到handleshow方法,在该方法中使用WMS服务将view显示出来。

Toast隐藏

显示说完了,什么时候隐藏消失?在scheduleDurationReachedLocked方法中:

//frameworks/base/services/core/java/com/android/server/notification/NotificationManagerService.java
private void scheduleDurationReachedLocked(ToastRecord r)
{
    mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
    Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_DURATION_REACHED, r);
    long delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY;
    mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
}

这里也是使用了一个handler来进行处理,delay的时长取决于我们之前设置的Toast显示时长。长时间为3.5秒,短时间为2秒。

MESSAGE_DURATION_REACHED消息处理如下:

case MESSAGE_DURATION_REACHED:
    handleDurationReached((ToastRecord)msg.obj);
    break;

private void handleDurationReached(ToastRecord record)
{
    if (DBG) Slog.d(TAG, "Timeout pkg=" + record.pkg + " callback=" + record.callback);
    synchronized (mToastQueue) {
        int index = indexOfToastLocked(record.pkg, record.callback);
        if (index >= 0) {
            cancelToastLocked(index);
        }
    }
}

void cancelToastLocked(int index) {

    ToastRecord record = mToastQueue.get(index);
    try {
        record.callback.hide(); //隐藏掉该Toast
    } catch (RemoteException e) {
       ...
    }

    ToastRecord lastToast = mToastQueue.remove(index);  //已经显示完毕的Toast,从列表中移除掉
    ...
    if (mToastQueue.size() > 0) { //如果还有待显示Toast
        // Show the next one. If the callback fails, this will remove
        // it from the list, so don't assume that the list hasn't changed
        // after this point.
        showNextToastLocked();
    }
}

该方法调用TN的hide方法隐藏掉Toast,然后再将Toast从列表中移除。看看隐藏的过程:

case HIDE: {
    handleHide();
    // Don't do this in handleHide() because it is also invoked by
    // handleShow()
    mNextView = null; //这里会把view清掉
    break;
}

public void handleHide() {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE HIDE: " + this + " mView=" + mView);
        if (mView != null) {
            ...
            mWM.removeViewImmediate(mView);
            ...
            mView = null;
        }
}

隐藏的过程,其实也简单,将view从窗口中移除,然后将mNextView和mView置Null。

到此Toast的显示和隐藏已经讲完。下面说说多次show为什么会导致Toast消失。

Toast的消失

想象一个场景,如果一个全局Toast(此次出问题的app中就是一个全局Toast),我们不断的去调用Toast的show方法,那么就意味着上文说的mToastQueue列表不为空,存在Toast,就会走到如下分支:

if (!isSystemToast) {
        index = indexOfToastPackageLocked(pkg);
    } else {
        index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
    }

    // If the package already has a toast, we update its toast
    // in the queue, we don't move it to the end of the queue.
    if (index >= 0) {
        record = mToastQueue.get(index);
        record.update(duration);
        try {
            record.callback.hide(); //如果存在已经显示的Toast,这里会先进行hide
        } catch (RemoteException e) {
        }
        record.update(callback);
    }
}

hide的流程我们已经清楚,会将资源释放,将mNextView和mView置为Null。执行到这里会导致第一个Toast消失,之后调用showNextToastLocked()方法显示第二个Toast,最终调用到TN的handleShow方法:

public void handleShow(IBinder windowToken) {
    // ...
    if (mView != mNextView) {
        // ...
        mView = mNextView;
        // ...
        mWM = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        // ...
        mWM.addView(mView, mParams);
        // ...
    }
}

由于所有的Toast都对应一个TN对象,因此此时mView和mNextView均为null,不会执行mWM.addView(),Toast也就不会显示。

解决方法

在Android9.0中如果想要一直显示某个Toast,怎么做?使用局部Toast,不要使用全局Toast。

但有一点比较奇怪的是,查看了Android10.0代码,发现Android10.0将这个机制回滚了。即Android10.0上又可以一直显示Toast:

//这里就不执行hide的操作了
if (index >= 0) {
    record = mToastQueue.get(index);
    record.update(duration);
}

结语

Android多个系统版本中,唯独Android9.0做了这个特殊处理,无非就是禁用应用长时间显示Toast。但10.0版本又取消了这个处理,难道是发现这样处理并不合适?

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