Android系统状态栏定制图标显示逻辑控制

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2023-06-07
Flutter之PageView页面缓存与KeepAlive
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Android Flutter实现自由落体弹跳动画效果
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  • 背景
  • 状态栏是什么？
  • 系统ICON布局
  • StatusIconContainer -- onMeasure
  • StatusIconContainer -- onLayout
  • StatusIconContainer -- onDraw
  • 状态栏图标显示逻辑控制
  • 关键view管理
  • 图标如何更新？
  • 如何定制？
  • 注意事项：

背景

项目中为了适应产品形态需要对Android系统状态栏系统图标以及时钟和电池等做客制化，满足不同用户群体的视觉特性，那在定制过程中需要注意哪些事项？图标icon是否可以任意大小？状态栏多颜色模式下图标如何适配？复杂状态图标如何调整逻辑？

状态栏是什么？

首先来看下状态栏载体是什么？状态栏本质其实就是一个悬浮窗，在systemui初始化时创建显示。SystemUI/src/com/android/systemui/statusbar/phone/StatusBar.java

protected void inflateStatusBarWindow(Context context) {
    mStatusBarWindow = (StatusBarWindowView) mInjectionInflater.injectable(
            LayoutInflater.from(context)).inflate(R.layout.super_status_bar, null);
}

由上可知状态栏就是使用super_status_bar.xml布局创建的一个悬浮窗。而这个布局包含了状态栏所有内容，应用通知，系统图标，时钟等。其主体内容如下

<com.android.systemui.statusbar.phone.StatusBarWindowView
    ...
    <FrameLayout
        android:id="@+id/status_bar_container"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />
    ...
</com.android.systemui.statusbar.phone.StatusBarWindowView>

其中包含status_bar_container 的framelayout的容器即为状态栏的view，在代码中通过fragmentmanager替换了了这个container。

protected void makeStatusBarView(@Nullable RegisterStatusBarResult result) {
    ...
    FragmentHostManager.get(mStatusBarWindow)
            .addTagListener(...).getFragmentManager()
            .beginTransaction()
            .replace(R.id.status_bar_container, new CollapsedStatusBarFragment(),
                    CollapsedStatusBarFragment.TAG)
            .commit();

而CollapsedStatusBarFragment的实现就是加载了status_bar.xml 这个布局。

@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container,
        Bundle savedInstanceState) {
    return inflater.inflate(R.layout.status_bar, container, false);
}

status_bar.xml 布局内容就是显示出来的状态栏布局。这样状态栏整体布局就比较清晰，包含了应用通知，系统图标, 时钟，电池等。

<com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBarView  ...
android:layout_height="@dimen/status_bar_height"
android:id="@+id/status_bar"
...
>
...
<LinearLayout android:id="@+id/status_bar_contents"
    ...
    <!-- 左侧显示区域 整体权重只占了1-->
    <FrameLayout
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_weight="1">
        ...
        <LinearLayout
            android:id="@+id/status_bar_left_side"
            ...             
            >
            <!-- 时钟 -->
            <com.android.systemui.statusbar.policy.Clock
                android:id="@+id/clock"
                ...
                android:textAppearance="@style/TextAppearance.StatusBar.Clock"
             />
            <!-- 应用通知icon区域 -->
            <com.android.systemui.statusbar.AlphaOptimizedFrameLayout
                android:id="@+id/notification_icon_area"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:orientation="horizontal"
                android:clipChildren="false"/>
        </LinearLayout>
    </FrameLayout>
    ...
    <!-- 中间icon显示区域 -->
    <com.android.systemui.statusbar.AlphaOptimizedFrameLayout
        android:id="@+id/centered_icon_area"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="match_parent"
        android:orientation="horizontal"
        android:clipChildren="false"
        android:gravity="center_horizontal|center_vertical"/>
    <!-- 系统icon显示区域-->
    <com.android.keyguard.AlphaOptimizedLinearLayout android:id="@+id/system_icon_area"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_weight="1"
        android:orientation="horizontal"
        android:gravity="center_vertical|end"
        >
        <!-- 系统icon实际显示布局 -->
        <include layout="@layout/system_icons" />
    </com.android.keyguard.AlphaOptimizedLinearLayout>
</LinearLayout>
...
</com.android.systemui.statusbar.phone.PhoneStatusBarView>

系统icon区域 system_icons.xml

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"            xmlns:systemui="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
android:id="@+id/system_icons"
...>
<com.android.systemui.statusbar.phone.StatusIconContainer 
    android:id="@+id/statusIcons"
    android:layout_width="0dp"
    android:layout_weight="1"
    .../>
<com.android.systemui.statusbar.phone.seewo.BatteryImageView
    android:id="@+id/battery"
    .../>
</LinearLayout>

整个状态栏整体布局示意如下：

其中我们需要定制的从UI设计稿中可以看出，是三个区域，时钟， 系统icon，电池， 应用通知在这个项目中不需要，可以直接去掉通知信息功能，就不会显示出来。clock和battery都是自定义控件，比较好处理。重点看下系统icon实现。

系统ICON布局

由上客制系统图标区域包含一个statusIcons 的容器view，还有battery 显示view。

其布局也是自定义view, StatusIconContainer.java

<com.android.systemui.statusbar.phone.StatusIconContainer android:id="@+id/statusIcons"
    android:layout_width="0dp"
    .../>

其实现是基于AlphaOptimizedLinearLayout布局实现的一个自定义布局。AlphaOptimizedLinearLayout是继承自LinearLayout只是覆盖了

public boolean hasOverlappingRendering() {    return false;  
}

该方法用来标记当前view是否存在过度绘制，存在返回ture，不存在返回false，默认返回为true。 在android的View里有透明度的属性，当设置透明度setAlpha的时候，android里默认会把当前view绘制到offscreen buffer中，然后再显示出来。 这个offscreen buffer 可以理解为一个临时缓冲区，把当前View放进来并做透明度的转化，然后在显示到屏幕上。这个过程是消耗资源的，所以应该尽量避免这个过程。而当继承了hasOverlappingRendering()方法返回false后，android会自动进行合理的优化，避免使用offscreen buffer。

系统icon绘制流程会比较多。 先从顶层view StatusIconContainer的绘制来分析。view的绘制离不开三个步骤，onMeasure, onLayout, onDraw，现在来一一拆解查看。

StatusIconContainer -- onMeasure

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 获取到所有需要展示的view，注意看不可见的，icon处于blocked状态的，
    // 还有需要忽略的都不会被加入mMeasureViews中
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        StatusIconDisplayable icon = (StatusIconDisplayable) getChildAt(i);
        if (icon.isIconVisible() && !icon.isIconBlocked()
                && !mIgnoredSlots.contains(icon.getSlot())) {
            mMeasureViews.add((View) icon);
        }
    }
    int visibleCount = mMeasureViews.size();
    //  计算最大可见的icon数量，默认为7
    int maxVisible = visibleCount <= MAX_ICONS ? MAX_ICONS : MAX_ICONS - 1;
    int totalWidth = mPaddingLeft + mPaddingRight;
    boolean trackWidth = true;
    int childWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(width, MeasureSpec.UNSPECIFIED);
    mNeedsUnderflow = mShouldRestrictIcons && visibleCount > MAX_ICONS;
    for (int i = 0; i < mMeasureViews.size(); i++) {
        // Walking backwards
        View child = mMeasureViews.get(visibleCount - i - 1);
        //测量每个childview的宽
        measureChild(child, childWidthSpec, heightMeasureSpec);
        if (mShouldRestrictIcons) {
            // 计算总的宽度
            if (i < maxVisible && trackWidth) {
                totalWidth += getViewTotalMeasuredWidth(child);
            } else if (trackWidth) {
                // 超过最大可见数量时 需要给省略点计算空间。
                totalWidth += mUnderflowWidth;
                trackWidth = false;
            }
        } else {
            totalWidth += getViewTotalMeasuredWidth(child);
        }
    }
    // 通过setMeasuredDimension设置view的宽高
    if (mode == MeasureSpec.EXACTLY) {
        ...
        setMeasuredDimension(width, MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec));
    } else {
        ...
        setMeasuredDimension(totalWidth, MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec));
    }
}

从上面可以看出来， onMeaure主要时计算每个子view的宽高，并计算出父view的整的宽度，其中会给超过最大数量的情况下 计算省略点的宽度，可以视项目情况来决定这个省略点的数量，其可在代码中通过常量来自定义。

StatusIconContainer -- onLayout

protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    float midY = getHeight() / 2.0f;
    for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {
        View child = getChildAt(i);
        int width = child.getMeasuredWidth();
        int height = child.getMeasuredHeight();
        int top = (int) (midY - height / 2.0f);
        child.layout(0, top, width, top + height);
    }
    // 重置每个view的状态。通过StatusIconState重置状态
    resetViewStates();
    // 重新依据实际情况计算每个icon的显示状态，下面单独拎出来讲。
    calculateIconTranslations();
    // 应用view的状态，包含icon显示的动画。
    applyIconStates();
}

onLayou常规是计算每个view的宽高，并按预定的规则排放，然后计算每个view的位置。calculateIconTranslations显示逻辑会比较多，单独拎出来讲：

private void calculateIconTranslations() {
    mLayoutStates.clear();
    ...
    // 
    for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
        View child = getChildAt(i);
        StatusIconDisplayable iconView = (StatusIconDisplayable) child;
        StatusIconState childState = getViewStateFromChild(child);
        if (!iconView.isIconVisible() || iconView.isIconBlocked()
                || mIgnoredSlots.contains(iconView.getSlot())) {
            childState.visibleState = STATE_HIDDEN;
            if (DEBUG) Log.d(TAG, "skipping child (" + iconView.getSlot() + ") not visible");
            continue;
        }
        childState.visibleState = STATE_ICON;
        // 位置显示的关键点， translationX 初始值是整个view的宽度，这样计算每个view
        // 的实际布局位置
        childState.xTranslation = translationX - getViewTotalWidth(child);
        mLayoutStates.add(0, childState);
        translationX -= getViewTotalWidth(child);
    }
    // Show either 1-MAX_ICONS icons, or (MAX_ICONS - 1) icons + overflow
    int totalVisible = mLayoutStates.size();
    int maxVisible = totalVisible <= MAX_ICONS ? MAX_ICONS : MAX_ICONS - 1;
    mUnderflowStart = 0;
    int visible = 0;
    int firstUnderflowIndex = -1;
    for (int i = totalVisible - 1; i >= 0; i--) {
        StatusIconState state = mLayoutStates.get(i);
        // Allow room for underflow if we found we need it in onMeasure
        // 这里比较关键 从列表中逆序获取到每个view的位置，如果view的xTranslation 下雨
        // 小于显示的内容就停止，后续就从这个index开始绘制
        if (mNeedsUnderflow && (state.xTranslation < (contentStart + mUnderflowWidth))||
                (mShouldRestrictIcons && visible >= maxVisible)) {
            firstUnderflowIndex = i;
            break;
        }
        mUnderflowStart = (int) Math.max(contentStart, state.xTranslation - mUnderflowWidth);
        visible++;
    }
    //后续逻辑就是配置是否显示icon和显示多少个dot
    ...
}

onLayout逻辑较多，简单来说就是通过每个子view的xTranslation和整体的view空间，计算需要显示多少icon，同时要给省略点预留空间。简单示意如下。可能超过空间的就用dot来显示。

StatusIconContainer -- onDraw

这块没有定制处理，只是做了debug的一些信息绘制.

至此系统icon的顶层view分析完成，其主要是通过子view的状态以及父view的空间等情况来决定是否需要显示哪些icon，以及显示省略点符号。接下来再看每个子view的情况。

子view就是显示状态栏上icon，但是其封装了一层继承自AnimatedImageView，带动画效果的ImageView。

子view的具体实现 StatusBarIconView

SystemUI/src/com/android/systemui/statusbar/phone/StatusBarIconView.java

挑其中重点解析。图片的缩放，怎么把任意图片的大小适合在状态栏显示。

private void updateIconScaleForSystemIcons() {
    float iconHeight = getIconHeight();
    if (iconHeight != 0) {
        mIconScale = mSystemIconDesiredHeight / iconHeight;
    } else {
        mIconScale = mSystemIconDefaultScale;
    }
}

先获取到mIconScale需要缩放的比例，mSystemIconDesiredHeight 是配置的全局的system icon的大小。

mSystemIconDesiredHeight = res.getDimension(
        com.android.internal.R.dimen.status_bar_system_icon_size);

存在icon的情况下，通过获取实际的icon的大小， 计算出 mIconScale.

在onDraw的时候 通过canvas.scale 把画布以icon的中心点根据mIconScale缩放到system_icon_size. 但是这样存在一个问题，icon的实际大小还是原大小，只是显示小了。其它部分包含动画就不再细讲。

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    if (mIconAppearAmount &gt; 0.0f) {
        canvas.save();
        canvas.scale(mIconScale * mIconAppearAmount, mIconScale * mIconAppearAmount,
                getWidth() / 2, getHeight() / 2);
        super.onDraw(canvas);
        canvas.restore();
    }
    ...
}

到这里状态栏布局以及系统图标的view绘制大体分析完成。 接下来看icon是怎么控制添加，删除以及更新的。

状态栏图标显示逻辑控制

状态栏图标显示逻辑是通过 StatusBarIconControllerImpl 这个类来实现管理， 在对象构造的时候默认初始化

public StatusBarIconControllerImpl(Context context) {
    super(context.getResources().getStringArray(
            com.android.internal.R.array.config_statusBarIcons));
...
   }

config_statusBarIcons 这个array中包含了所有支持的icon。如有需要定制图标顺序可在这个列表中对图标对应的item进行调整。

   <string-array name="config_statusBarIcons">      <item><xliff:g id="id">@string/status_bar_alarm_clock</xliff:g></item>
    ...
    <item><xliff:g id="id">@string/status_bar_battery</xliff:g></item>
    <item><xliff:g id="id">@string/status_bar_sensors_off</xliff:g></item>
   </string-array>

这些 icon字串信息当做一个title信息，保存在mSlots列表中。而Slot中包含StatusBarIconHolder:

public static class Slot {
    private final String mName;
    private StatusBarIconHolder mHolder;
    ...
}
public class StatusBarIconHolder {  public static final int TYPE_ICON = 0;
public static final int TYPE_WIFI = 1;
public static final int TYPE_MOBILE = 2;
private StatusBarIcon mIcon;
private WifiIconState mWifiState;
private MobileIconState mMobileState;
    ...
}

启动mIcon即为显示的图标资源保存类。其中包含了图标显示状态，标签信息以及状态信息等。将其都保存在mSlogs的列表中，方便管理显示。

总结数据保存链条 Slots--> StatusBarIconHolder --> StatusBarIcon;

关键view管理

在状态栏初始化的时候 CollapsedStatusBarFragment 的view创建中 onViewCreated对系统icon管理进行初始化。

mDarkIconManager = new DarkIconManager(view.findViewById(R.id.statusIcons));
mDarkIconManager.setShouldLog(true);
Dependency.get(StatusBarIconController.class).addIconGroup(mDarkIconManager);

DarkIconManager 构造函数中传入了system_icon的容器viewgroup, 负责view的增加和删除。StatusBarIconController管理DarkIconManager. 这样显示图标区域控制部分与显示部分关联起来。

图标如何更新？

控制管理的实现策略类都在 PhoneStatusBarPolicy 这个里面实现。 具体实现通过StatusBarIconControllerImpl类实现，可以通过如下接口更新显示图标。

mIconController.setIcon(mSlotVolume, volumeIconId, volumeDescription);
mIconController.setIconVisibility(mSlotVolume, volumeVisible);

以音量更新为例。setIcon流程分析。

@Override
public void setIcon(String slot, int resourceId, CharSequence contentDescription) {        
//  检查是否在列表中存在holder，默认初始情况下是都没有holder的，需要新建      int index = getSlotIndex(slot);
    StatusBarIconHolder holder = getIcon(index, 0);
    if (holder == null) {
        先通过resoureid和 contentDescription创建一个StatusBarIcon实例
        StatusBarIcon icon = new StatusBarIcon(UserHandle.SYSTEM, mContext.getPackageName(),
                Icon.createWithResource(
                        mContext, resourceId), 0, 0, contentDescription);
        // 通过icon封装一个holder。
        holder = StatusBarIconHolder.fromIcon(icon);
        // 将holder赋值给mSlots
        setIcon(index, holder);
    } else {
        holder.getIcon().icon = Icon.createWithResource(mContext, resourceId);
        holder.getIcon().contentDescription = contentDescription;
        handleSet(index, holder);
    }
}

传入slot为icon的title， resourceId为资源文件，contentDescription为描述字串。如果判断为没有holder就会新建一个holder类，并传入mSlots的列表中。

@Override
public void setIcon(int index, @NonNull StatusBarIconHolder holder) {
    boolean isNew = getIcon(index, holder.getTag()) == null;
    super.setIcon(index, holder);
    if (isNew) { 
        // 通过tag判断如果是新的就加到systemicon中
        addSystemIcon(index, holder);
    } else {
        //已经存在的直接设置
        handleSet(index, holder);
    }
}
private void addSystemIcon(int index, StatusBarIconHolder holder) {
    String slot = getSlotName(index);
    int viewIndex = getViewIndex(index, holder.getTag());
    boolean blocked = mIconBlacklist.contains(slot);
    mIconGroups.forEach(l -> l.onIconAdded(viewIndex, slot, blocked, holder));
}

onIconAdded是在DarkIconManager中实现。

protected void onIconAdded(int index, String slot, boolean blocked,
        StatusBarIconHolder holder) {
    addHolder(index, slot, blocked, holder);
}
protected StatusIconDisplayable addHolder(int index, String slot, boolean blocked,
        StatusBarIconHolder holder) {
    switch (holder.getType()) {
        case TYPE_ICON:
            return addIcon(index, slot, blocked, holder.getIcon());
        case TYPE_WIFI:
            return addSignalIcon(index, slot, holder.getWifiState());
        case TYPE_MOBILE:
            return addMobileIcon(index, slot, holder.getMobileState());
    }
    return null;
}
protected StatusBarIconView addIcon(int index, String slot, boolean blocked,
        StatusBarIcon icon) {
    StatusBarIconView view = onCreateStatusBarIconView(slot, blocked);
    view.set(icon); //mGroup 即为状态栏系统图标的容器view。这里就完成了view的添加
    mGroup.addView(view, index, onCreateLayoutParams());
    return view;
}

这样就通过setIcon把图标添加到了系统图标区，然后再通过setIconVisibility显示出图标。显示的逻辑和setIcon差不多，只是增加了visible状态，可以自行分析。更新过程中有两个特殊的图标，wifi和数据网络，其状态会包含多个，正常都是只有显示与否逻辑，所以这里逻辑会多一些，但是原理一样的。

至此就完成了整个系统图标显示控制分析。

如何定制？

数量和顺序 通过配置 config_statusBarIcons 增删自己需要的图标。

状态栏大小定制 framework/base/core/res/res/values/dimens.xml

配置项

说明

status_bar_height_portrait

状态栏高度

status_bar_system_icon_intrinsic_size

系统图标期望大小， 用于icon的缩放，和icon_size设置一样大小即可

status_bar_system_icon_size

系统图标大小

SystemUI/res/values/dimens.xml

配置项

说明

status_bar_padding_start

状态栏离左侧空间

status_bar_padding_end

状态栏离右侧空间

signal_cluster_battery_padding

系统图标离电池图标距离

图标显示定制 通过上述分析代码 setIcon找到对应的icon进行替换自己项目的icon， StatusIconContainer中需要修改MAX_DOTS为0，不显示省略点。再onLayout的时候需要根据项目设置icon的间距， child.layout中增加r值。

显示逻辑策略都在PhoneStatusBarPhicy中实现，尤其是系统原生没有支持的图标逻辑会定制较多。

注意事项：

图标选择，使用新的svg图标时， 宽高最好和系统system_icon_size设置为一致，原生逻辑会把图标缩放到高度和system_icon一致，倒是宽度却保持了原有图标宽，导致显示布局不对。

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