Toast原始碼深度分析

楊充發表於2019-03-04

目錄介紹

  • 1.最簡單的建立方法
    • 1.1 Toast構造方法
    • 1.2 最簡單的建立
    • 1.3 簡單改造避免重複建立
    • 1.4 為何會出現記憶體洩漏
    • 1.5 吐司是系統級別的
  • 2.原始碼分析
    • 2.1 Toast(Context context)構造方法原始碼分析
    • 2.2 show()方法原始碼分析
    • 2.3 mParams.token = windowToken是幹什麼用的
    • 2.4 scheduleTimeoutLocked吐司如何自動銷燬的
    • 2.5 TN類中的訊息機制
    • 2.6 普通應用的Toast顯示數量是有限制的
    • 2.7 為何Activity銷燬後Toast仍會顯示
  • 3.經典總結
    • 3.1 判斷應用程式獲取通知許可權是否開啟
    • 3.2 使用Toast注意事項
    • 3.3 Toast的顯示和隱藏重點邏輯
    • 3.4 Snackbar和Toast比較
  • 4.Toast封裝庫介紹
    • 4.1 能夠滿足的需求
    • 4.2 具有的優勢
  • 5.Toast遇到的問題
    • 5.1 Toast偶爾報錯Unable to add window
    • 5.2 Toast執行在子執行緒問題
    • 5.3 Toast如何新增系統視窗的許可權
    • 5.4 token null is not valid

好訊息

  • 部落格筆記大彙總【16年3月到至今】,包括Java基礎及深入知識點,Android技術部落格,Python學習筆記等等,還包括平時開發中遇到的bug彙總,當然也在工作之餘收集了大量的面試題,長期更新維護並且修正,持續完善……開源的檔案是markdown格式的!同時也開源了生活部落格,從12年起,積累共計47篇[近20萬字],轉載請註明出處,謝謝!
  • 連結地址:github.com/yangchong21…
  • 如果覺得好,可以star一下,謝謝!當然也歡迎提出建議,萬事起於忽微,量變引起質變!
  • Toast封裝庫專案地址:github.com/yangchong21…

1.最簡單的建立方法

1.1 Toast構造方法

  • Toast只會彈出一段資訊,告訴使用者某某事情已經發生了,過一段時間後就會自動消失。它不會阻擋使用者的任何操作。
  • Toast是沒有焦點,而且Toast顯示的時間有限,過一定的時間就會自動消失。
    • 通過new Toast(context)直接建立,除了將mContext = context,還有一步重要的操作,建立TN,下面會說到……
    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);
    }
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1.2 最簡單的建立

  • 一行程式碼呼叫,十分方便,但是這樣存在一種弊端。
    • 使用中遇到的問題:例如,當點選有些按鈕,需要吐司進行提示時;快速連續點選了多次按鈕,Toast就觸發了多次。系統會將這些Toast資訊提示框放到佇列中,等前一個Toast資訊提示框關閉後才會顯示下一個Toast資訊提示框。可能導致Toast就長時間關閉不掉了。又或者我們其實已在進行其他操作了,應該彈出新的Toast提示,而上一個Toast卻還沒顯示結束
    Toast.makeText(this,"吐司",Toast.LENGTH_SHORT).show();
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1.3 簡單改造避免重複建立

  • 為了解決1.2中的重複建立問題,則可以這樣解決
    • 如下所示,簡易型程式碼,需要注意問題,這裡傳遞的上下文context需要是activity.getApplicationContext()全域性上下文,避免靜態toast物件記憶體洩漏
    /**
     * 吐司工具類    避免點選多次導致吐司多次,最後導致Toast就長時間關閉不掉了
     * 注意:這裡如果傳入context會報記憶體洩漏;傳遞activity..getApplicationContext()
     * @param content       吐司內容
     */
    private static Toast toast;
    @SuppressLint("ShowToast")
    public static void showToast(String content) {
        checkContext();
        if (toast == null) {
            toast = Toast.makeText(mApp, content, Toast.LENGTH_SHORT);
        } else {
            toast.setText(content);
        }
        toast.show();
    }
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  • 這樣用的原理
    • 先判斷Toast物件是否為空,如果是空的情況下才會呼叫makeText()方法來去生成一個Toast物件,否則就直接呼叫setText()方法來設定顯示的內容,最後再呼叫show()方法將Toast顯示出來。由於不會每次呼叫的時候都生成新的Toast物件,因此剛才我們遇到的問題在這裡就不會出現

1.4 為何會出現記憶體洩漏

  • 原因在於:如果在 Toast 消失之前,Toast 持有了當前 Activity,而此時,使用者點選了返回鍵,導致 Activity 無法被 GC 銷燬, 這個 Activity 就引起了記憶體洩露。

1.5 吐司是系統級別的

  • 經常看到的一個場景就是你在你的應用出呼叫了多次 Toast.show函式,然後退回到桌面,結果發現桌面也會彈出 Toast,就是因為系統的 Toast 使用了系統視窗,具有高的層級

2.原始碼分析

2.1 Toast(Context context)構造方法原始碼分析

  • 在構造方法中,建立了NT物件,那麼有人便會問,NT是什麼東西呢?於是帶著好奇心便去看看NT的原始碼,可以發現NT實現了ITransientNotification.Stub,提到這個感覺是不是很熟悉,沒錯,在aidl中就會用到這個。
    • 針對aidl,如果有人不明白,可以參考我的這邊文章Aidl程式間通訊詳細介紹主要是Aidl相關屬性介紹,實際開發中案例操作,部分原始碼解析,客戶端繫結服務端service原理
    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);
    }
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  • 在TN類中,可以看到,實現了AIDL的show與hide方法
    • TN是Toast內部的一個私有靜態類,繼承自ITransientNotification.Stub,ITransientNotification.Stub是出現在服務端實現的Service中,就是一個Binder物件,也就是對一個aidl檔案的實現而已
    /**
     * schedule handleShow into the right thread
     */
    @Override
    public void show(IBinder windowToken) {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "SHOW: " + this);
        mHandler.obtainMessage(0, windowToken).sendToTarget();
    }
    
    /**
     * schedule handleHide into the right thread
     */
    @Override
    public void hide() {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HIDE: " + this);
        mHandler.post(mHide);
    }
    複製程式碼
  • 接著看下這個ITransientNotification.aidl檔案
    /** @hide */
    oneway interface ITransientNotification {
        void show();
        void hide();
    }
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2.2 show()方法原始碼分析

  • 通過AIDL(Binder)通訊拿到NotificationManagerService的服務訪問介面,然後把TN物件和一些引數傳遞到遠端NotificationManagerService中去
    • 當 Toast在show的時候,然後把這個請求放在 NotificationManager 所管理的佇列中,並且為了保證 NotificationManager 能跟程式互動,會傳遞一個TN型別的 Binder物件給NotificationManager系統服務,接著看下面getService方法做了什麼?
    public void show() {
        if (mNextView == null) {
            throw new RuntimeException("setView must have been called");
        }
    
        //通過AIDL(Binder)通訊拿到NotificationManagerService的服務訪問介面,當前Toast類相當於上面例子的客戶端!!!相當重要!!!
        INotificationManager service = getService();
        String pkg = mContext.getOpPackageName();
        TN tn = mTN;
        tn.mNextView = mNextView;
    
        try {
            //把TN物件和一些引數傳遞到遠端NotificationManagerService中去
            service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
        } catch (RemoteException e) {
            // Empty
        }
    }
    複製程式碼
  • 接著看看getService方法
    • 通過單利模式獲取sService物件。
    //遠端NotificationManagerService的服務訪問介面
    private static INotificationManager sService;
    static private INotificationManager getService() {
        //單例模式
        if (sService != null) {
            return sService;
        }
        //通過AIDL(Binder)通訊拿到NotificationManagerService的服務訪問介面
        sService = INotificationManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("notification"));
        return sService;
    }
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  • 接下來看看service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration)這段程式碼,相信有的小夥伴會質疑,這段程式碼報紅色,如何檢視呢?
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    • 於是,我直接在studio中全域性搜尋NotificationManagerService,終於給找到了,如下所示:
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    • 下面就到重點呢……注意:record是將Toast封裝成ToastRecord物件,放入mToastQueue中。通過下面程式碼可以得知:通過isSystemToast判斷是否為系統Toast。如果當前Toast所屬的程式的包名為“android”,則為系統Toast。如果是系統Toast一定可以進入到系統Toast佇列中,不會被黑名單阻止。
    synchronized (mToastQueue) {
        int callingPid = Binder.getCallingPid();
        long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
        try {
            ToastRecord record;
            int index;
            //判斷是否是系統級別的吐司
            if (!isSystemToast) {
                index = indexOfToastPackageLocked(pkg);
            } else {
                index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
            }
            if (index >= 0) {
                record = mToastQueue.get(index);
                record.update(duration);
                record.update(callback);
            } else {
                //建立一個Binder型別的token物件
                Binder token = new Binder();
                //生成一個Toast視窗,並且傳遞token等引數
                mWindowManagerInternal.addWindowToken(token, TYPE_TOAST, DEFAULT_DISPLAY);
                record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration, token);
                //新增到吐司佇列之中
                mToastQueue.add(record);
                //對當前索引重新進行賦值
                index = mToastQueue.size() - 1;
            }
            //將當前Toast所在的程式設定為前臺程式
            keepProcessAliveIfNeededLocked(callingPid);
            if (index == 0) {
                //如果index為0,說明當前入隊的Toast在隊頭,需要呼叫showNextToastLocked方法直接顯示
                showNextToastLocked();
            }
        } finally {
            Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
        }
    }
    複製程式碼
  • 接下來看一下showNextToastLocked()方法中的原始碼,看看這個方法中做了什麼……
    • 首先獲取吐司訊息佇列中第一個ToastRecord物件,然後判斷該物件如果不為null的話,就開始通過callback進行show,且傳遞了token引數,注意這個show是通知程式顯示。然後再呼叫scheduleTimeoutLocked(record)方法執行超時後自動取消的邏輯【下面詳細分析】。同時需要注意的時,如果出現了異常,則會從吐司訊息佇列中移除該record……
    • 那麼callback是幹嘛的呢,一般印象中callback是處理回撥的?從ITransientNotification callback得知,這個callback哥們竟然是是一個 ITransientNotification 型別的物件,也就是前面說到的TN的Binder代理物件,那麼他傳遞的這個token引數是幹什麼用的呢?這裡我們程式設計師小夥伴可以接著往下看哈!
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2.3 mParams.token = windowToken是幹什麼用的

  • 如果你仔細一點,你可以看到在handleShow(IBinder windowToken)這個方法中,將windowToken賦值給mParams.token,那麼就會思考這個token是幹什麼用的呢?它是哪裡傳遞過來的呢?
    • 這個所需要的這個系統視窗 token ,是由我們的 NotificationManager 系統服務所生成,由於系統服務具有高許可權,果真是厲害呀。
    • 上文2.3中我已經分析了showNextToastLocked()方法部分原始碼record.callback.show(record.token),可以知道callback物件的show方法中需要傳遞的引數 record.token實際上就是上面所說的NotificationManager服務所生成的視窗的 token。
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  • 這個顯示視窗的方法比較簡單,就是將所傳遞過來的視窗 token 賦值給視窗屬性物件 mParams, 然後通過呼叫 WindowManager.addView 方法,將 Toast中的mView物件納入WindowManager中,而WindowManager看原始碼可知是一個介面,具體是放在WindowManagerService中處理。

2.4 scheduleTimeoutLocked吐司如何自動銷燬的

  • 接下來再來看看scheduleTimeoutLocked(record)這部分程式碼,這個主要是超時監聽訊息邏輯
    • 通過看這段程式碼知道,handler延遲delay時間後傳送訊息,並且這個delay時間只有原生自帶的兩種時間型別,無法開發者自己定義。
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  • 既然傳送了訊息,那肯定有地方接收訊息並且處理訊息呀。接著看下面程式碼,重點看cancelToastLocked原始碼
    • 可以看到當接收到訊息時,先判斷是否吐司,如果是有的話,也就是索引index>=0,那麼就去cancel,在cancelToastLocked(int index)這段原始碼裡面,我們終於可以看到record.callback.hide()這個方法了,前面我們知道callback是前面提到TN的binder代理物件,所以這個方法是呼叫了TN類中的hide()方法,下面2.5中將詳細講解TN中的訊息機制。
    • 同時結束吐司之後,移除訊息佇列中物件,同時判斷吐司訊息佇列中是否還有剩下的訊息,如果是有的話,則會接著呼叫showNextToastLocked()繼續彈吐司,關於showNextToastLocked()可以看2.3中的原始碼分析。
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  • cancelToastLocked原始碼邏輯主要是
    • 呼叫 ITransientNotification.hide 方法,通知客戶端隱藏視窗,並且移除佇列中物件
    • 將給Toast 生成的視窗Token從WMS 服務中刪除
    • 判斷吐司訊息佇列中是否存在訊息,如果存在訊息,則繼續開始show吐司……

2.5 TN類中的訊息機制

  • 看原始碼可知,TN中的訊息機制也是通過handler訊息機制實現的。如果對handler 訊息機制還不太熟悉,可以檢視我的這篇部落格:Handler訊息機制
  • 當建立TN物件的時候,就建立了handler和runnable物件。
    • 然後看看show與hide方法,在show方法中傳送訊息,當mHandler接受到訊息之後,就呼叫handleShow(token)處理邏輯,通過WindowManager將view新增進來,同時在該方法中也設定了大量的佈局屬性。
    • 在把Toast的View新增之前發現Toast的View已經被新增過(有partent)則刪掉;把Toast的View新增到視窗,其中mParams.type在建構函式中賦值為TYPE_TOAST!
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  • 同時,當toast執行show之後,過了一會兒會自動銷燬,那麼這又是為啥呢?那麼是哪裡呼叫了hide方法呢?
    • 回撥了Toast的TN的show,當timeout可能就是hide呢。從上面我分析NotificationManagerService原始碼中的showNextToastLocked()的scheduleTimeoutLocked(record)原始碼,可以知道在NotificationManagerService通過handler延遲delay時間傳送訊息,然後通過callback呼叫hide,由於callback是TN中Binder的代理物件, 所以便可以呼叫到TN中的hide方法達到銷燬吐司的目的。handleHide()原始碼如下所示
    public void handleHide() {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE HIDE: " + this + " mView=" + mView);
        if (mView != null) {
            // note: checking parent() just to make sure the view has
            // been added...  i have seen cases where we get here when
            // the view isn`t yet added, so let`s try not to crash.
            if (mView.getParent() != null) {
                if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                mWM.removeViewImmediate(mView);
            }
    
            mView = null;
        }
    }
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2.6 普通應用的Toast顯示數量是有限制的

  • 如何判斷是否是系統吐司呢?如果當前Toast所屬的程式的包名為“android”,則為系統Toast,或者呼叫isCallerSystem()方法
    final boolean isSystemToast = isCallerSystem() || ("android".equals(pkg));
    複製程式碼
  • 接著看看isCallerSystem()方法原始碼,isCallerSystem的原始碼也比較簡單,就是判斷當前Toast所屬程式的uid是否為SYSTEM_UID、0、PHONE_UID中的一個,如果是,則為系統Toast;如果不是,則不為系統Toast。
    private static boolean isUidSystem(int uid) {
        final int appid = UserHandle.getAppId(uid);
        return (appid == Process.SYSTEM_UID || appid == Process.PHONE_UID || uid == 0);
    }
    
    private static boolean isCallerSystem() {
        return isUidSystem(Binder.getCallingUid());
    }
    複製程式碼
  • 為什麼要這樣判斷是否是系統吐司呢?從原始碼可知:首先系統Toast一定可以進入到系統Toast佇列中,不會被黑名單阻止。然後系統Toast在系統Toast佇列中沒有數量限制,而普通pkg所傳送的Toast在系統Toast佇列中有數量限制。
    • 那麼關於數量限制這個結果從何而來,大概是多少呢?檢視將要入隊的Toast是否已經在系統Toast佇列中。這是通過比對pkg和callback來實現的。通過下面原始碼分析可知:只要Toast的pkg名稱和tn物件是一致的,則系統把這些Toast認為是同一個Toast。
    • 然後再看看下面這個原始碼截圖,可知,非系統Toast,每個pkg在當前mToastQueue中Toast有總數限制,不能超過MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS,也就是50
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2.7 為何Activity銷燬後Toast仍會顯示

  • 記得以前昊哥問我,為何toast在activity銷燬後仍然會彈出呢,我毫不思索地說,因為toast是系統級別的呀。那麼是如何實現的呢,我就無言以對呢……今天終於可以回答呢!
    • 還是回到NotificationManagerService類中的enqueueToast方法中,直接檢視keepProcessAliveIfNeededLocked(callingPid)方法。這段程式碼的意思是將當前Toast所在程式設定為前臺程式,這裡的mAm = ActivityManager.getService(),呼叫了setProcessImportant方法將當前pid的程式置為前臺程式,保證不會系統殺死。這也就解釋了為什麼當我們finish當前Activity時,Toast還可以顯示,因為當前程式還在執行。
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3.經典總結

3.1 判斷應用程式獲取通知許可權是否開啟

  • 一行程式碼呼叫即可:DialogUtils.requestMsgPermission(this);
  • 大部分手機通知許可權是開啟的。如果關閉了,則吐司是無法顯示的,但是仍有部分手機,比如某型號小米手機,錘子手機等就許可權需要手動開啟。
  • Toast的展示是由NMS服務控制的,NMS服務會做一些許可權、token等的校驗,當通知許可權一旦關閉,Toast將不再彈出。
  • 具體可以參考我的彈窗封裝庫:github.com/yangchong21…
    • 自定義對話方塊,其中包括:自定義Toast,採用builder模式,支援設定吐司多個屬性;自定義dialog控制元件,仿IOS底部彈窗;自定義DialogFragment彈窗,支援自定義佈局,也支援填充recyclerView佈局;自定義PopupWindow彈窗,輕量級,還有自定義Snackbar等等;還有自定義loading載入窗,簡單便用。
    //判斷是否有許可權
    NotificationManagerCompat.from(context).areNotificationsEnabled()
    
    //如果沒有通知許可權,則直接跳轉設定中心設定
    @SuppressLint("ObsoleteSdkInt")
    private static void toSetting(Context context) {
        Intent localIntent = new Intent();
        localIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 9) {
            localIntent.setAction("android.settings.APPLICATION_DETAILS_SETTINGS");
            localIntent.setData(Uri.fromParts("package", context.getPackageName(), null));
        } else if (Build.VERSION.SDK_INT <= 8) {
            localIntent.setAction(Intent.ACTION_VIEW);
            localIntent.setClassName("com.android.settings",
                    "com.android.setting.InstalledAppDetails");
            localIntent.putExtra("com.android.settings.ApplicationPkgName", context.getPackageName());
        }
        context.startActivity(localIntent);
    }
    複製程式碼

3.2 使用Toast注意事項

  • 通過分析TN類的handler可以發現,如果想在非UI執行緒使用Toast需要自行宣告Looper,否則執行會丟擲Looper相關的異常;UI執行緒不需要,因為系統已經幫忙宣告。
  • 在使用Toast時context引數儘量使用getApplicationContext(),可以有效的防止靜態引用導致的記憶體洩漏。
  • 有時候我們會發現Toast彈出過多就會延遲顯示,因為上面原始碼分析可以看見Toast.makeText是一個靜態工廠方法,每次呼叫這個方法都會產生一個新的Toast物件,當我們在這個新new的物件上呼叫show方法就會使這個物件加入到NotificationManagerService管理的mToastQueue訊息顯示佇列裡排隊等候顯示;所以如果我們不每次都產生一個新的Toast物件(使用單例來處理)就不需要排隊,也就能及時更新呢。

3.3 Toast的顯示和隱藏重點邏輯

  • Toast呼叫show方法 ,其實就是是將自己納入到NotificationManager的Toast管理中去,期間傳遞了一個本地的TN型別或者是 ITransientNotification.Stub的Binder物件
  • NotificationManager 收到 Toast 的顯示請求後,將生成一個 Binder 物件,將它作為一個視窗的 token 新增到 WMS 物件,並且型別是 TOAST
  • NotificationManager 將這個視窗token通過ITransientNotification的show方法傳遞給遠端的TN物件,並且丟擲一個超時監聽訊息 scheduleTimeoutLocked
  • TN 物件收到訊息以後將往 Handler 物件中 post 顯示訊息,然後呼叫顯示處理函式將 Toast 中的 View 新增到了 WMS 管理中,Toast視窗顯示
  • NotificationManager的WorkerHandler收到MESSAGE_TIMEOUT訊息, NotificationManager遠端呼叫hide方法程式隱藏Toast 視窗,然後將視窗token從WMS中刪除,並且判斷吐司訊息佇列中是否還有訊息,如果有,則繼續吐司!

3.4 Snackbar和Toast比較

  • 可以使用snackBar替代Toast,即使使用者禁掉了通知許可權,也可以顯示出來。SnackBar,其實就是使用View系統去模擬一個視窗行為,而且還能更加快速的實現動畫效果,是不是很棒。
  • Snackbar是Android自5.0系統推出MaterialDesign後官方推薦的控制元件,在互動友好性方面比Toast要好

4.Toast封裝庫介紹

4.1 能夠滿足的需求

  • 可以設定吐司的位置,偏移,吐司文字顏色,吐司背景顏色等等。簡單的程式碼就可以實現你需要的多種場景。也可以設定定義佈局的吐司。專案地址:github.com/yangchong21…

4.2 具有的優勢

  • 採用builder構造者模式,鏈式程式設計,一行程式碼呼叫即可設定吐司Toast。
  • 為了避免靜態toast物件記憶體洩漏,固可以使用應用級別的上下文context。所以這裡我就直接採用了應用級別Application上下文,需要在application進行初始化一下。即可呼叫……
    //初始化
    ToastUtils.init(this);
    
    //可以自由設定吐司的背景顏色,預設是純黑色
    ToastUtils.setToastBackColor(this.getResources().getColor(R.color.color_7f000000));
    
    //直接設定最簡單吐司,只有吐司內容
    ToastUtils.showRoundRectToast("自定義吐司");
    
    //設定吐司標題和內容
    ToastUtils.showRoundRectToast("吐司一下","他發的撒經濟法的解放軍");
    
    //第三種直接設定自定義佈局的吐司
    ToastUtils.showRoundRectToast(R.layout.view_layout_toast_delete);
    
    //或者直接採用bulider模式建立
    ToastUtils.Builder builder = new ToastUtils.Builder(this.getApplication());
    builder
            .setDuration(Toast.LENGTH_SHORT)
            .setFill(false)
            .setGravity(Gravity.CENTER)
            .setOffset(0)
            .setDesc("內容內容")
            .setTitle("標題")
            .setTextColor(Color.WHITE)
            .setBackgroundColor(this.getResources().getColor(R.color.blackText))
            .build()
            .show();
    複製程式碼
  • 因為看到網上有許多toast的封裝,需要傳遞上下文,後來感覺是不是不需要傳遞這個引數,直接統一初始化一下就好呢。所以才有了這個toast的改良版。
    • 如果沒有呼叫ToastUtils.init(this)初始化,則會提示報錯ToastUtils context is not null,please first init”,具體看下面程式碼。
    /**
     * 檢查上下文不能為空,必須先進性初始化操作
     */
    private static void checkContext(){
        if(mApp==null){
            throw new NullPointerException("ToastUtils context is not null,please first init");
        }
    }
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5.Toast遇到的異常問題

5.1 Toast偶爾報錯Unable to add window

  • 報錯日誌,是不是有點眼熟呀?更多可以看我的開源專案:github.com/yangchong21…
    android.view.WindowManager$BadTokenException
        Unable to add window -- token android.os.BinderProxy@7f652b2 is not valid; is your activity running?
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  • 查詢報錯日誌是從哪裡來的
    • image
  • 發生該異常的原因
    • 這個異常發生在Toast顯示的時候,原因是因為token失效。通常情況下,一般是不會出現這種異常。但是由於在某些情況下, Android程式某個UI執行緒的某個訊息阻塞。導致 TN 的 show 方法 post 出來 0 (顯示) 訊息位於該訊息之後,遲遲沒有執行。這時候,NotificationManager 的超時檢測結束,刪除了 WMS 服務中的 token 記錄。刪除 token 發生在 Android 程式 show 方法之前。這就導致了上面的異常。
    • 測試程式碼。模擬一下異常的發生場景,其實很容易,只需要這樣做就可以出現上面這個問題
     Toast.makeText(this,"瀟湘劍雨-yc",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        try {
            Thread.sleep(20000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
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  • 解決辦法,目前見過好幾種,思考一下那種比較好……
    • 第一種,既然是報is your activity running,那可以不可以在吐司之前先判斷一下activity是否running呢?
    • 第二種,丟擲異常增加try-catch,程式碼如下所示,最後仍然無法解決問題
      • 按照原始碼分析,異常是發生在下一個UI執行緒訊息中,因此在上一個ui執行緒訊息中加入try-catch是沒有意義的。而且用到吐司地方這麼多,這樣做也不方便啦!
    • 第三種,那就是自定義類似吐司Toast的view控制元件。個人建議除非要求非常高,不然不要這樣做。畢竟發生這種異常還是比較少見的
  • 哪些情況會發生該問題?
    • UI 執行緒執行了一條非常耗時的操作,比如載入圖片等等,就類似上面用 sleep 模擬情況
    • 程式退後臺或者息屏了,系統為了減少電量或者某種原因,分配給程式的cpu時間減少,導致程式內的指令並不能被及時執行,這樣一樣會導致程式看起來”卡頓”的現象
    • 當TN丟擲訊息的時候,前面有大量的 UI 執行緒訊息等待執行,而每個 UI 執行緒訊息雖然並不卡頓,但是總和如果超過了 NotificationManager 的超時時間,還是會出現問題

5.2 Toast執行在子執行緒問題

  • 先來看看問題程式碼,會出現什麼問題呢?
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            ToastUtils.showRoundRectToast("瀟湘劍雨-楊充");
        }
    }).start();
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    • 報錯日誌如下所示:
    • image
  • 然後找找報錯日誌從哪裡來的
    • image
  • 子執行緒中吐司的正確做法,程式碼如下所示
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Looper.prepare();
            ToastUtils.showRoundRectToast("瀟湘劍雨-楊充");
            Looper.loop();
        }
    }).start();
    複製程式碼
  • 得出的結論
    • Toast也可以在子執行緒執行,不過需要手動提供Looper環境的。
    • Toast在呼叫show方法顯示的時候,內部實現是通過Handler執行的,因此自然是不阻塞Binder執行緒,另外,如果addView的執行緒不是Loop執行緒,執行完就結束了,當然就沒機會執行後續的請求,這個是由Hanlder的建構函式保證的。可以看看handler的建構函式,如果Looper==null就會報錯,而Toast物件在例項化的時候,也會為自己例項化一個Hanlder,這就是為什麼說“一定要在主執行緒”,其實準確的說應該是 “一定要在Looper非空的執行緒”。
    • Handler的建構函式如下所示:
    • image
    • image

5.3 Toast如何新增系統視窗的許可權

  • 作為程式設計師,都知道任何檢視的顯示都要依賴於一個檢視視窗Window,同樣Toast的顯示也需要一個視窗,而且它還是一個系統視窗,這個視窗最終會被WindowManagerService(WMS)標記管理。當顯示一個Toast時,呼叫show方法後,會通過TN 類中的handleShow方法處理展示的邏輯,同時WMS會生成一個token,而我們知道WMS本身就是一個系統級的服務,所以由它生成的token必然擁有許可權新增系統視窗,最後WMS呼叫addView方法將view和mParams引數帶進來,這樣就可以展示吐司呢。
  • 需要注意:WindowManager檢查當前視窗的token是否有效,如果有效,則新增視窗展示Toast;如果無效,則丟擲異常,會發生5.1這種型別的異常。
    • 在那個地方檢查token呢?在mWM.addView(mView, mParams)這裡檢查token,點選去可以發現ViewManager是個介面,這時候可以去看WindowManagerImpl類,繼承ViewManager。
    • image
    • image

5.4 token null is not valid

  • 看了美團的技術文件分享得知,這個異常其實並非是Toast的異常,而是Google對WindowManage的一些限制導致的。Android從7.1.1版本開始,對WindowManager做了一些限制和修改,特別是TYPE_TOAST型別的視窗,必須要傳遞一個token用於許可權校驗才允許新增。在stackoverflow上搜尋,也較少得到這方面的解答,這塊有點難以解決這個問題。

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