Toast 的 Window 创建过程

Toast 在开发中经常会被用到，那么它是怎么实现的呢？我们今天就来探讨一下，看看它是怎么被添加到窗口上面的。看看它的构造方法和 makeText() 方法

public Toast(Context context) {
mContext = context;
mTN = new TN();
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);
}

public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
Toast result = new Toast(context);

LayoutInflater inflate = (LayoutInflater)
context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
View v = inflate.inflate(com.android.internal.R.layout.transient_notification, null);
TextView tv = (TextView)v.findViewById(com.android.internal.R.id.message);
tv.setText(text);

result.mNextView = v;
result.mDuration = duration;

return result;
}
transient_notification:
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
android:background="?android:attr/toastFrameBackground">

</LinearLayout>

在 makeText() 方法中，把 xml 布局转换为 view，里面的 TextView 显示我们添加的文字，然后把 view 和 duration 时间两个属性传递给 Toast，我们看看 Toast 的构造方法，它里面创建了 TN，设置了两个默认的属性 mY 和 mGravity，TN 中的构造方法中给 WindowManager.LayoutParams mParams = new WindowManager.LayoutParams() 这个对象设置了一些列的参数值，重点看下 params.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST 这个设置，type 属性值为 2005，如果我们通过WindowManager添加自定义view时，可以也设置这个值，伪装成 Toast 欺骗系统。

再看看 Toast 的 show() 方法，看看它是如何工作的

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

INotificationManager service = getService();
String pkg = mContext.getOpPackageName();
TN tn = mTN;
tn.mNextView = mNextView;

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

static private INotificationManager getService() {
if (sService != null) {
return sService;
}
sService = INotificationManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("notification"));
return sService;
}

很简洁，pkg 是程序的包名，下面操作是把 Toast 的 mNextView 属性，也就是上面从 xml 中转换的view，赋值给 TN 的 mNextView 属性； getService() 则是获取到一个IInterface，这里一看就是用的IPC的 aidl 模式，其实这里获取的是 NotificationManagerService 里面的 mService 属性

private final IBinder mService = new INotificationManager.Stub() {

@Override
public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration)
{
...
}

...
}

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

synchronized (mToastQueue) {
int callingPid = Binder.getCallingPid();
long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
try {
ToastRecord record;
int index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
if (index >= 0) {
record = mToastQueue.get(index);
record.update(duration);
} else {
if (!isSystemToast) {
int count = 0;
final int N = mToastQueue.size();
for (int i=0; i<N; i++) {
final ToastRecord r = mToastQueue.get(i);
if (r.pkg.equals(pkg)) {
count++;
if (count >= MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS) {
Slog.e(TAG, "Package has already posted " + count
+ " toasts. Not showing more. Package=" + pkg);
return;
}
}
}
}

record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration);
mToastQueue.add(record);
index = mToastQueue.size() - 1;
keepProcessAliveLocked(callingPid);
}
if (index == 0) {
showNextToastLocked();
}
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
}
}
}
方法中刚进来就有一些非空判断，然后判断是否为系统Toast， mToastQueue 是个集合，对它加上了锁，防止并发出错，进入try..catch... 代码中，ToastRecord 是个包装类，封装了几个对象，然后是 indexOfToastLocked() 方法，这个方法是判断传进来的 callback 是否已经存在 mToastQueue 集合中了，如果有，就找出它的索引，无就返回 -1

private static final class ToastRecord
{
final int pid;
final String pkg;
final ITransientNotification callback;
int duration;

ToastRecord(int pid, String pkg, ITransientNotification callback, int duration)
{
this.pid = pid;
this.pkg = pkg;
this.callback = callback;
this.duration = duration;
}

void update(int duration) {
this.duration = duration;
}
}

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() == cbak) {
return i;
}
}
return -1;
}

注意 IBinder cbak = callback.asBinder() 这行代码，这个 cbak 可以作为每个 IInterface 唯一标示。看看返回的索引值，如果索引 index 大于等于0，说明存在，这时候就找到 callback所在的对象，更新时间；如果小于0，判断 isSystemToast 值，是否属于系统的 Toast，如果不是系统而是我们应用程序的，则有个数 MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS = 50 限制，也就是说我们每一个应用层程序同时在这个集合中 Toast 的最大个数是 50，超过50个了就不会往里面添加了，直到有移除后才会继续往里面添加。接下来就是把 callback 等几个值封装到一个 ToastRecord 对象中，然后添加到 mToastQueue 集合中， keepProcessAliveLocked() 意思大概是把当前进程设置为前台进程； if (index == 0) 这个判断是说，如果集合中只有当前一个对象，那么执行 showNextToastLocked() 这个方法，这个方法中决定了Toast的展示

void showNextToastLocked() {
ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
while (record != null) {
try {
record.callback.show();
scheduleTimeoutLocked(record);
return;
} catch (RemoteException e) {
...
}
}
}
这个方法实际上只看中间两行代码就可以了，先看看 record.callback.show()，这个是个回调，callback 对应的是 Toast 中的 TN，它的 show() 方法

public void show() {
mHandler.post(mShow);
}

final Runnable mShow = new Runnable() {
@Override
public void run() {
handleShow();
}
};
通过 Handler 切换线程，最终执行 handleShow() 方法

public void handleShow() {
if (mView != mNextView) {
handleHide();
mView = mNextView;
Context context = mView.getContext().getApplicationContext();
String packageName = mView.getContext().getOpPackageName();
if (context == null) {
context = mView.getContext();
}
mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
final Configuration config = mView.getContext().getResources().getConfiguration();
final int gravity = Gravity.getAbsoluteGravity(mGravity, config.getLayoutDirection());
mParams.gravity = gravity;
if ((gravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_HORIZONTAL) {
mParams.horizontalWeight = 1.0f;
}
if ((gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_VERTICAL) {
mParams.verticalWeight = 1.0f;
}
mParams.x = mX;
mParams.y = mY;
mParams.verticalMargin = mVerticalMargin;
mParams.horizontalMargin = mHorizontalMargin;
mParams.packageName = packageName;
if (mView.getParent() != null) {
mWM.removeView(mView);
}
mWM.addView(mView, mParams);
trySendAccessibilityEvent();
}
}

public void handleHide() {
if (mView != null) {
if (mView.getParent() != null) {
mWM.removeView(mView);
}
mView = null;
}
}

老样子，先判断 view 是否为同一个，只有不是同一个才弹出，显示当前view时判断之前的有没有移除，如果没有，则移除；getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) 获取 WindowManager 对象，实际上是 WindowManagerImpl 类型，这个是系统中单利的那个， mParams.x = mX; mParams.y = mY 是更新 LayoutParams 的值，它决定了view 所在屏幕中的位置；mWM.addView(mView, mParams) 这行代码把 mView 添加到了窗口上，到此，就交割给 ViewRootImpl 中了，后续逻辑这里就不分析了， record.callback.show() 执行完了，看看 scheduleTimeoutLocked(record) 代码

private void scheduleTimeoutLocked(ToastRecord r)
{
mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_TIMEOUT, r);
long delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY;
mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
}

private final class WorkerHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg){
switch (msg.what){
case MESSAGE_TIMEOUT:
handleTimeout((ToastRecord)msg.obj);
break;
...
}
}
}

private void handleTimeout(ToastRecord record)
{
synchronized (mToastQueue) {
int index = indexOfToastLocked(record.pkg, record.callback);
if (index >= 0) {
cancelToastLocked(index);
}
}
}
通过一个 Handler，延迟时间执行操作，注意 long delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY 代码，看看这里设置的删，非此即彼，3500 和 2000 毫秒，这也是我们往Toast中只能设置 LENGTH_SHORT 或 LENGTH_LONG ，设置其他值无效的原因，延迟 delay 时间执行 Handler 中操作，最终执行 handleTimeout() 方法，还是先找出对象在集合中的索引位置，如果存在，调用 cancelToastLocked() 方法

void cancelToastLocked(int index) {
ToastRecord record = mToastQueue.get(index);
try {
record.callback.hide();
} catch (RemoteException e) {
}
mToastQueue.remove(index);
keepProcessAliveLocked(record.pid);
if (mToastQueue.size() > 0) {
showNextToastLocked();
}
}
record.callback.hide() 对应的是 TN 中的 hide() 方法，上面也提到过一点

public void hide() {
if (localLOGV) Log.v(TAG, "HIDE: " + this);
mHandler.post(mHide);
}
final Runnable mHide = new Runnable() {
@Override
public void run() {
handleHide();
mNextView = null;
}
};
public void handleHide() {
if (mView != null) {
if (mView.getParent() != null) {
mWM.removeView(mView);
}
mView = null;
}
}

最终是把 mView 从 WindowManager 中移除，并且置空 mNextView 、 mView 等对象，这是后显示的 Toast 的 view 控件就消失了。继续 cancelToastLocked() 方法，从 mToastQueue 集合中移除该索引对应的对象；下面 if (mToastQueue.size() > 0) 语句判断，如果集合中还有元素，说明已经又有 Toast 加入集合中，然后再次执行 showNextToastLocked() 方法，重发开始的逻辑。

Death_Huimie

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