Android 12上焕然一新的小组件：美观、便捷和实用
Google IO 2021重磅介绍的
Android 12，号称历代设计变化最大的版本。其全新的Material You设计语言、流畅的动画特效再到焕然一新的小组件，都令人印象深刻。本文将聚焦小组件环节，谈谈它在重新设计之后的各种新特性和适配方法。
小组件在Android平台上命名为AppWidget，有的时候还被翻译成小部件、小插件和微件。说的都是一个东西：显示在Launcher上，能在Logo以外提供更多信息的特别设计。它方便用户免于打开App即可直接查看信息和进行简单的交互，在PC上、早前的Symbian上都有类似的设计。
前言
简要回顾下移动平台在小组件设计上的持续探索：
早期的Android版本缺乏美观，小组件更是常年未改。似乎除了天气、时钟等常用小组件以外鲜少使用，逐渐被人遗忘 Windows Phone的动态磁贴在自由尺寸的Logo上灵活展示信息的设计非常超前，奈何生态构建困难，早已退场Apple向来稳重（保守），直到 iOS 10才引入小组件，但负一屏限制着它的发展。直到iOS 14的全面支持才大获成功，大有后来居上的态势VIVO紧随其后重磅推出的 OriginOS则将Logo和小组件完美融合，试图一统磁贴和小组件的概念，非常值得称赞
也许是受到了友商们的持续刺激，Google终于开始重新审视小组件这个元老级功能，并在Android 12里进行了重新设计、重新出发。
下面将结合代码实战，带领大家逐步感受Android 12里小组件的各项新特性和对应的适配方法。
1. 选择和展示的统一变化
事实上即使未做任何适配，在12上直接运行的小组件与11就有明显不同，主要表现在选择器和展示的效果。
以Chrome和Youtube Music的小组件为例：
可以看到12上的一些变化：
选择器 * 顶部悬浮搜索框，可以更加快速地找到目标小组件 * 小组件按照App自动折叠，避免无关的小组件占用屏幕空间 * App标题还对包含的小组件数目进行了提示 拖拽到桌面上之后小组件默认拥有圆角设计
11上的小组件选择器不支持搜索而且无法折叠，拖拽到桌面上也是初始的直角效果。
2. 美观的圆角设计
健康信息越发重要，手撸一个展示今日步数的小组件，搭配androidplot开源框架展示详细的步数图表。
override fun onUpdate(...) {
for (appWidgetId in appWidgetIds) {
showBarChartToWidget(context, appWidgetManager, appWidgetId)
}
}
private fun showBarChartToWidget(...) {
// Create plot view.
val plot = XYPlot(context, "Pedometers chart")
...
// Set graph shape
plot.setBorderStyle(Plot.BorderStyle.ROUNDED, 12f, 12f)
plot.isDrawingCacheEnabled = true
// Reflect chart's bitmap to widget.
val bmp = plot.drawingCache
val remoteViews = RemoteViews(context.packageName, R.layout.widget_pedometer)
remoteViews.setBitmap(R.id.bar_chart, "setImageBitmap", bmp)
appWidgetManager.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
不用特别适配，直接运行到12上，就能有圆角效果。
但布局需要遵从如下两点建议：
四周的边角不要放置内容，防止被切掉 背景不要采用透明的、空的视图或布局，避免系统无法探测边界去进行裁切
事实上，系统预设了如下dimension以设置默认的圆角表现。
system_app_widget_background_radius: 小组件背景的圆角尺寸，默认16dp，上限28dpsystem_app_widget_inner_radius: 小组件内部视图的圆角尺寸 ，默认8dp，上限20dpsystem_app_widget_internal_padding：内部视图的padding值，默认16dp
看下官方的对于内外圆角尺寸的示意图。
注意：
这些dimension可以被ROM厂商或3rd Launcher修改，不一定能保证一致性的尺寸 官方没有说明小组件的内部视图如何才能应用上内部圆角尺寸，DEMO确实也没有适配上，不知道是ROM的问题还是App的问题，有待后续的进一步研究
当然12以前的系统想要支持圆角设计也很简单：自定义radius的attribute，应用在shape drawable上，手动将drawable应用到background。具体可参考官方Sample：
https://github.com/android/user-interface-samples/tree/main/AppWidget
3. 动态的色彩效果
给小组件添加暗黑主题支持即可自动适配动态色彩。
<!-- values/themes.xml -->
<resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">
<style name="Theme.AppWidget" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.DarkActionBar">
<item name="colorPrimary">@color/purple_500</item>
<item name="colorPrimaryVariant">@color/purple_700</item>
<item name="colorOnPrimary">@color/white</item>
...
</style>
</resources>
<!-- values-night/themes.xml -->
<resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">
<style name="Theme.AppWidget" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.DarkActionBar">
<item name="colorPrimary">@color/purple_200</item>
<item name="colorPrimaryVariant">@color/purple_700</item>
<item name="colorOnPrimary">@color/black</item>
...
</style>
</resources>
4. 改进的小组件预览
12针对小组件选择时的预览界面进行了改进，方便展示更加精准的预览效果。
4.1 动态预览
之前只能使用previewImage属性展示一张预览图，功能迭代的过程中忘记更新它的话，可能导致预览和实际效果发生偏差。
12新引入了previewLayout属性用以配置小组件的实际布局，使得用户能够在小组件的选择器里看到更加接近实际效果的视图，而不再是一层不变的静态图片。
这样一来在保证效果一致的同时免去了额外维护预览图的麻烦。
<appwidget-provider
<!-- 既存的图片属性指定UI提供的设计图 -->
android:previewImage="@drawable/app_widget_pedometer_preview_2"
<!-- 新的预览API里指定实际的布局 -->
android:previewLayout="@layout/widget_pedometer"
</appwidget-provider>
左边是步数小组件一开始的设计图，右边是最后的实际效果。
如果忘记说服UI重新作图的话，在11上的预览图会和实际效果有较大偏差。而12上不用在乎设计图是否更新，借助新的API即可直接预览实际效果，所见即所得。
一般来说previewLayout属性最好指定小组件的实际布局。但如果预览的测试数据和实际的默认值有冲突的话，可以指定专用的预览布局，只需要确保布局的一致。
4.2 添加预览说明
description属性则可以在小组件预览的下方展示额外的说明，便于用户更好地了解其功能定位。
<appwidget-provider
android:description="@string/app_widget_pedometer_description">
</appwidget-provider>
需要提醒的是description属性并非12新增，但12之前的选择器不支持展示这个说明。
5. 支持新的交互控件
之前的小组件不支持CheckBox等控件，从12开始全面支持CheckBox、Switch和RadioButton三种状态控件。
下面是采用这三种控件的简单效果。
再做个简单的待办事项以更好地说明状态小组件的使用。
// 小组件件布局里指定CheckBox控件即可
<LinearLayout ...
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
android:theme="@style/Theme.AppWidget.AppWidgetContainer">
<include layout="@layout/widget_todo_list_title_region" />
<CheckBox
android:id="@+id/checkbox_first"
style="@style/Widget.AppWidget.Checkbox"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/todo_list_sample_1"
Tools:text="@string/todo_list_tool" />
...
</LinearLayout>
如果将同样的代码运行到11上，则会显示加载失败。
日志
Binary XML file line #13 in com.example.splash:layout/widget_todo_list: Error inflating class android.widget.CheckBox
文本内容不确定的话，可以通过代码动态地控制文本，同时还可以监听用户的选择事件。
比如我们要展示Android开发者如今要学习的三座大山，选中的时候弹出Toast。
private fun updateAppWidget(...) {
val viewId1 = R.id.checkbox_first
val pendingIntent = PendingIntent.getBroadcast(...)
val rv = RemoteViews(context.packageName, R.layout.widget_todo_list)
rv.apply {
// 设置文本
setTextViewText(viewId1, context.resources.getString(R.string.todo_list_android))
...
// 设置CheckBox的默认选中状态
setCompoundButtonChecked(viewId1, true)
// 监听相应的CheckBox的选中事件
setOnCheckedChangeResponse(
viewId1,
RemoteViews.RemoteResponse.fromPendingIntent(pendingIntent)
)
}
appWidgetManager.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
...
val checked = intent.extras?.getBoolean(RemoteViews.EXTRA_CHECKED, false) ?: false
val viewId = intent.extras?.getInt(EXTRA_VIEW_ID) ?: -1
Toast.makeText(
context,
"ViewId : $viewId's checked status is now : $checked",
Toast.LENGTH_SHORT
).show()
}
6. 便捷地配置尺寸
12针对小组件的尺寸配置环节也进行了改进，更加便捷。
6.1 精确的尺寸
在已有的minWidth、minResizeWidth等属性以外，新增了几个属性以更便捷地配置小组件的尺寸。
targetCellWidth和targetCellHeight：占据Launcher上Cell的宽高格数，用以替代minWidth和minHeight。事实上Launcher是以Cell的单位来展示小组件的，所以直接指定Cell数显然更合理 maxResizeWidth和maxResizeHeight: 配置Launcher上允许配置的最大尺寸，弥补minResizeWidth和minResizeHeight的不足
<appwidget-provider
...
android:targetCellWidth="3"
android:targetCellHeight="2"
android:maxResizeWidth="250dp"
android:maxResizeHeight="110dp">
</appwidget-provider>
6.2 灵活调节尺寸
iOS上添加小组件后尺寸就固定了，不支持调节。而Android 12上小组件在长按后即可灵活调节。
想要支持这个特性只需要给widgetFeatures属性指定reconfigurable值即可。
<appwidget-provider
android:widgetFeatures="reconfigurable">
</appwidget-provider>
The reconfigurable flag was introduced in Android 9 (API level 28), but it was not widely supported in launchers until Android 12.
事实上这个属性早在Android 9的时候就引入了，但官方说从S开始才全面支持。我在11版本的Pixel Launcher上发现已经可以直接调节尺寸了，不知道官方的意思是不是别的Launcher并不支持。
6.3 采用默认配置
configure属性可以在小组件展示之前启动一个配置画面，供用户选择小组件所需的内容、主题和风格等。
如果想让用户快速看到效果，即不想展示这个画面的话，只要在widgetFeatures里指定新的configuration_optional值即可。
<appwidget-provider
...
android:configure="com.example.appwidget.activity.WidgetConfigureActivity"
android:widgetFeatures="reconfigurable|configuration_optional">
</appwidget-provider>
后面改主意了又想替换配置的话，可以长按小组件找到配置的入口。
一是小组件右下方的编辑按钮，二是上方出现的Setup菜单，这在以前的版本上是没有的。
7. 高效地控制布局
小组件内容较多的时候，为了展示的完整往往会给它限定Size，这意味着只有Launcher空间足够大小组件才能成功放置。当Launcher空间捉急的时候就尴尬了，用户只能在移除别的小组件和放弃你的小组件之间做个抉择。
免除这种困扰的最佳做法是在不同的Size下采用不同的布局，对展示的内容做出取舍。即Size充足的情况下提供更多丰富的内容，反之只呈现最基本、最常用的信息。
7.1 响应式布局
之前是如何做到这一需求呢？除了预设各种尺寸的小组件的一般思路以外，通过onAppWidgetOptionsChanged回调也可以控制布局的变化，但往往非常繁琐。
而12上借助新增的RemoteViews(Map<SizeF, RemoteViews> map)API可以大大简化实现过程。在小组件放置的时候就将Size和布局的映射关系告知系统，当Size变化了AppWidgetManager将自动响应更新对应的布局。
比如待办事项小组件在Size为3x2的时候额外展示添加按钮，2x2的时候只展示事项列表的相应式布局。
代码的实现也简单清晰：
private fun updateAppWidgetWithResponsiveLayouts(...) {
...
// 尺寸够宽的情况下Button才显示
val wideView = RemoteViews(rv)
wideView.setViewVisibility(button, View.VISIBLE)
val viewMapping: Map<SizeF, RemoteViews> = mapOf(
SizeF(100f, 100f) to rv,
SizeF(200f, 100f) to wideView
)
// 将Size和RemoteViews布局的映射关系告知AppWidgetManager
val remoteViews = RemoteViews(viewMapping)
appWidgetManager.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
好处：
免于同一功能提供一堆尺寸小组件的繁琐，减轻选择器的负担 实现简单，自动响应
7.2 精确布局
如今移动设备的尺寸、形态丰富多样，尤其是折叠屏愈加成熟。如果响应式布局仍不能满足更精细的需求，可以在Size变化的回调里，获取目标Size对布局进一步的精确把控。
利用AppWidgetManager新增的OPTION_APPWIDGET_SIZES KEY可以从AppWidgetManager里拿到目标Size。
// 监听目标尺寸
override fun onAppWidgetOptionsChanged(...) {
...
// Get the new sizes.
val sizes = newOptions?.getParcelableArrayList<SizeF>(
AppWidgetManager.OPTION_APPWIDGET_SIZES
)
// Do nothing if sizes is not provided by the launcher.
if (sizes.isNullOrEmpty()) {
return
}
Log.d("Widget", "PedometerAppWidget#onAppWidgetOptionsChanged() size:${sizes}")
// Get exact layout
if (BuildCompat.isAtLeastS()) {
val remoteViews = RemoteViews(sizes.associateWith(::createRemoteViews))
appWidgetManager?.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
}
如下的日志显示Size变化的时候会将目标Size回传。
Widget : PedometerAppWidget#onAppWidgetOptionsChanged() size:[377.42856x132.0, 214.57143x216.57143]
之后从预设的精细布局里匹配相应的视图。
private fun createRemoteViews(size: SizeF): RemoteViews {
val smallView: RemoteViews = ...
val tallView: RemoteViews = ...
val wideView: RemoteViews = ...
...
return when (size) {
SizeF(100f, 100f) -> smallView
SizeF(100f, 200f) -> tallView
SizeF(200f, 100f) -> wideView
...
}
}
注意：实际上Size列表由Launcher提供，如果3rd Launcher没有适配这一特性的话，回传的Size可能为空
8. 自由地更新视图
RemoteViews作为小组件视图的重要管理类，本次OSV也添加了诸多API，以便更加自由地控制视图的展示。
更改颜色的 setColorStateList()更改边距的 setViewLayoutMargin()更改宽高的 setViewLayoutWidth()等
这些新API可以助力我们实很多方便的功能，比如CheckBox选中之后更新文本颜色，思路很简单：
监听小组件的点击事件并传递目标视图 根据CheckBox的状态获得预设的文本颜色 使用setColorStateList()更新
override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
...
// Get target widget.
val appWidgetManager = AppWidgetManager.getInstance(context)
val thisAppWidget = ComponentName(context!!.packageName, TodoListAppWidget::class.java.name)
val appWidgetIds = appWidgetManager.getAppWidgetIds(thisAppWidget)
// Update widget color parameters dynamically.
for (appWidgetId in appWidgetIds) {
val remoteViews = RemoteViews(context.packageName, R.layout.widget_todo_list)
remoteViews.setColorStateList(
viewId,
"setTextColor",
getColorStateList(context, checked)
)
appWidgetManager.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
}
private fun getColorStateList(context: Context, checkStatus: Boolean): ColorStateList =
if (checkStatus)
ColorStateList.valueOf(context.getColor(R.color.widget_checked_text_color))
else
ColorStateList.valueOf(context.getColor(R.color.widget_unchecked_text_color))
再比如Chart线图太小，看不清楚。可以让它在点击之后放大，再点击之后恢复原样。
// 根据记录的缩放状态获得预设的宽高
// 通过setViewLayoutWidth和setViewLayoutHeight更新宽高
override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
...
val widthScaleSize = if (scaleOutStatus) 200f else 260f
val heightScaleSize = if (scaleOutStatus) 130f else 160f
// Update widget layout parameters dynamically.
for (appWidgetId in appWidgetIds) {
val remoteViews = RemoteViews(context.packageName, R.layout.widget_pedometer)
remoteViews.setViewLayoutWidth(viewId, widthScaleSize, TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP)
remoteViews.setViewLayoutHeight(viewId, heightScaleSize, TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP)
appWidgetManager.updateAppWidget(appWidgetId, remoteViews)
}
}
9. 流畅的启动效果
12版本上点击Widget启动App的时候可以呈现更流畅的过渡效果，适配也很简单。官方指示只需给小组件的根布局指定android的backgoround id即可。
<LinearLayout
...
android:id="@android:id/background">
</LinearLayout>
实际的动作显示添加这个ID后App启动没有什么变化，个中原因需要继续研究。
12开始对从Broadcast Receiver或Serivce启动Activity做了更严格的限制，但不包括Widget发起的场合。但为了避免视觉上的突兀，这种后台启动的情况下不展示迁移动画。
10. 简化的数据绑定
小组件里展示ListView的需求也很常见，提供数据的话需要声明一个RemoteViewsService 以返回RemoteViewsFactory，比较绕。
而12里新增的setRemoteAdapter(int , RemoteCollectionItems) API则可以大大简化这个绑定过程。
比如制作一个即将到来的事件列表小组件，通过这个API便可以高效注入数据。
private fun updateCountDownList(...) {
...
// 创建用于构建Remote集合数据的Builder
val builder = RemoteViews.RemoteCollectionItems.Builder()
val menuResources = context.resources.obtainTypedArray(R.array.count_down_list_titles)
// 往Builder里添加各Item对应的RemoteViews
for (index in 0 until menuResources.length()) {
...
builder.addItem(index.toLong(), constructRemoteViews(context, resId))
}
// 构建Remote集合数据
// 并通过setRemoteAdapter直接放入到ListView里
val collectionItems = builder.setHasStableIds(true).build()
remoteViews.setRemoteAdapter(R.id.count_down_list, collectionItems)
...
}
// 创建ListView各Item对应的RemoteViews
private fun constructRemoteViews(...): RemoteViews {
val remoteViews = RemoteViews(context.packageName, R.layout.item_count_down)
val itemData = context.resources.getStringArray(stringArrayId)
// 遍历Item数据行设置对应的文本
itemData.forEachIndexed { index, value ->
val viewId = when (index) {
0 -> R.id.item_title
1 -> R.id.item_time
...
}
remoteViews.setTextViewText(viewId, value)
}
return remoteViews
}
如果Item的布局不固定不止一种，可以使用setViewTypeCount指定布局类型的数目，告知ListView需要提供的ViewHolder种类。如果不指定也可以，系统将自动识别布局的种类，需要系统额外处理而已。
但要注意：如果指定的数目和实际的不一致会引发异常。
IllegalArgumentException: View type count is set to 2, but the collection contains 3 different layout ids
另外，需要补充一下，支持该API的View必须是AdapterView的子类，比如常见的ListView、GridView等。RecyclerView是不支持的，毕竟小组件里数据量不多，不能使用也没关系。
11. 新增API总结
简要罗列一下12针对小组件新增的API，方便大家查阅。
11.1 RemoteViews类
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| RemoteViews(Map<SizeF, RemoteViews>) | 根据响应式布局映射表创建目标RemoteViews |
| addStableView() | 向RemoteViews动态添加子View，类似ViewGroup#addView() |
| setCompoundButtonChecked() | 针对CheckBox或Switch控件更新选中状态 |
| setRadioGroupChecked() | 针对RadioButton控件更新选中状态 |
| setRemoteAdapter(int , RemoteCollectionItems) | 直接将数据填充进小组件的ListView |
| setColorStateList() | 动态更新小组件视图的颜色 |
| setViewLayoutMargin() | 动态更新小组件视图的边距 |
| setViewLayoutWidth()、setViewLayoutHeight() | 动态更新小组件视图的宽高 |
| setOnCheckedChangeResponse() | 监听CheckBox等三种状态小组件的状态变化 |
11.2 XML属性
| 属性 | 作用 |
|---|---|
| description | 配置小组件在选择器里的补充描述 |
| previewLayout | 配置小组件的预览布局 |
| reconfigurable | 指定小组件的尺寸支持直接调节 |
| configuration_optional | 指定小组件的内容可以采用默认设计，无需启动配置画面 |
| targetCellWidth、targetCellHeight | 限定小组件所占的Launcher单元格 |
| maxResizeWidth、maxResizeHeight | 配置小组件所能支持的最大高宽尺寸 |
结语
通过上面的解读，大家可以感受到Google在小组件的重新设计上耗费了诸多努力，它给这个老旧的功能注入很多新玩法和新花样。
简要回顾一下Android 12里小组件的新特性：
更便捷的小组件选择器 更美观的圆角边框设计 更灵活的小组件预览 更完整的控件支持 更方便的尺寸调节 更精准的布局控制 更自由的视图更新 更简便的列表数据绑定
如此之多的新特性，在助力小组件高效开发的同时，还能给用户呈现更加优秀的使用体验。
跟随Android 12的脚步，快快尝试起来，让现有的小组件重新绽放光彩。
未决事项
本文DEMO
https://github.com/ellisonchan/NewAppWidget
参考资料
https://zhuanlan.zhihu.com/p/373609438
https://developer.android.google.cn/about/versions/12/features/widgets
https://github.com/android/user-interface-samples/tree/main/AppWidget