安卓 APP 全局黑白化实现方案
作者：老_匡
https://juejin.cn/post/7167300200921301028
前言
在清明节时各大APP都会进行黑白化处理，当时在接到这个需求的时候感觉好麻烦，是不是又要搞一套皮肤？
然而在一系列搜索之后，找到了两位大神（鸿洋、U2tzJTNE）的实现方案，其实相当的简单！
让我们一起站在巨人的肩膀上来分析一下原理，并思考会不会有更简便的实现？
一、原理
两位大神的置灰方案是相同的，都能看到一段同样的代码：
Paint mPaint = new Paint();
ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
// 设置饱和度为0
mColorMatrix.setSaturation(0);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
他们都用了 Android 提供的 ColorMatrix（颜色矩阵），将其饱和度设置为0，这样使用 Paint 绘制出来的都是没有饱和度的灰白样式！
然而两位在何时使用Paint绘制时选择了不同方案。
1.1 鸿洋: 重写 draw 方法
如果我们把每个 Activity 的根布局饱和度设置为0是不是就可以了？那根布局是谁？
鸿洋告诉我们的布局最后 setContentView 最后都会设置到一个 R.id.content 的 FrameLayout 当中
我们去自定义一个 GrayFrameLayout，在 draw 的时候使用这个饱和度为0的画笔，被这个 FrameLayout 包裹的布局都会变成黑白。
// 转载自鸿洋
// https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/105319752
public class GrayFrameLayout extends FrameLayout {
private Paint mPaint = new Paint();
public GrayFrameLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
ColorMatrix cm = new ColorMatrix();
cm.setSaturation(0);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(cm));
}
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
canvas.saveLayer(null, mPaint, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
super.dispatchDraw(canvas);
canvas.restore();
}
@Override
public void draw(Canvas canvas) {
canvas.saveLayer(null, mPaint, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
super.draw(canvas);
canvas.restore();
}
}
然后我们用 GrayFrameLayout 去替换这个 R.id.content 的 FrameLayout，就可以做到将页面黑白化了
1.2 U2tzJTNE：监听 DecorView 的监听
U2tzJTNE大佬使用了另一种巧妙的方案。他先创建了一个具有数据变化感知能力的 ObservableArrayList（当内容发生变化有回调）。
之后使用反射将 WindowManagerGlobal 内的 mViews 容器（ArrayList，该容器会存放所有的 DecorView），替换为 ObservableArrayList，这样就可以监听到每个 DecorView 的创建，并且拿到 View 本身。
拿到 DecorView，那就可以为所欲为了！
大佬使用了 setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint)，对布局进行了重绘。至于为什么要用 LAYER_TYPE_HARDWARE ？因为默认的 View.LAYER_TYPE_NONE 会把 Paint 强制设置 为null。
// 转载自U2tzJTNE
// https://juejin.cn/post/6892277675012915207
public static void enable(boolean enable) {
try {
//灰色调Paint
final Paint mPaint = new Paint();
ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
mColorMatrix.setSaturation(enable ? 0 : 1);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
//反射获取windowManagerGlobal
@SuppressLint("PrivateApi")
Class<?> windowManagerGlobal = Class.forName("android.view.WindowManagerGlobal");
@SuppressLint("DiscouragedPrivateApi")
java.lang.reflect.Method getInstanceMethod = windowManagerGlobal.getDeclaredMethod("getInstance");
getInstanceMethod.setAccessible(true);
Object windowManagerGlobalInstance = getInstanceMethod.invoke(windowManagerGlobal);
//反射获取mViews
Field mViewsField = windowManagerGlobal.getDeclaredField("mViews");
mViewsField.setAccessible(true);
Object mViewsObject = mViewsField.get(windowManagerGlobalInstance);
//创建具有数据感知能力的ObservableArrayList
ObservableArrayList<View> observerArrayList = new ObservableArrayList<>();
observerArrayList.addOnListChangedListener(new ObservableArrayList.OnListChangeListener() {
@Override
public void onChange(ArrayList list, int index, int count) {
}
@Override
public void onAdd(ArrayList list, int start, int count) {
// 拿到DecorView触发重绘
View view = (View) list.get(start);
if (view != null) {
view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint);
}
}
@Override
public void onRemove(ArrayList list, int start, int count) {
}
});
//将原有的数据添加到新创建的list
observerArrayList.addAll((ArrayList<View>) mViewsObject);
//替换掉原有的mViews
mViewsField.set(windowManagerGlobalInstance, observerArrayList);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
然后只需要在Application里面调用该方法即可。
1.3 方案分析
两位大佬的方案都非常的棒，咱们理性的来对比一下。
鸿洋老师：使用自定义 FrameLayout 的方案需要一个 BaseActivity 统一设置，稍显麻烦，代码侵入性较强。
U2tzJTNE大佬：方案更加简单、动态，一行代码设置甚至可以做到在当前页从彩色变黑白，但是使用了反射，有一点点性能消耗。
二、简易方案（直接复制）
既然研究明白了大佬的方案，那有没有又不需要反射，设置又简单的方法呢？能不能使用原生方式获取 DecorView 的实例呢？
突然灵光一闪，Application 里面不是有 registerActivityLifecycleCallbacks 这个注册监听方法吗？监听里面的 onActivityCreated 不是可以获取到当前的 Activity 吗？那 DecorView 不就拿到了！
public class StudyApp extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
Paint mPaint = new Paint();
ColorMatrix mColorMatrix = new ColorMatrix();
mColorMatrix.setSaturation(0);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
registerActivityLifecycleCallbacks(new ActivityLifecycleCallbacks() {
@Override
public void onActivityCreated(@NonNull Activity activity, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
// 当Activity创建，我们拿到DecorView，使用Paint进行重绘
View decorView = activity.getWindow().getDecorView();
decorView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, mPaint);
}
....
});
}
}
这样看起来是不是更简单了！使用了APP原生的方法实现了黑白化！当然也有缺点，因为在 Activity 级别设置，无法做到在当前页面即时变为黑白。
三、注意事项
这三种方案因为都使用了颜色矩阵，所以坑都是一样的，请注意。
3.1 启动图windowBackground无法变色
在我们可以设置渲染的时候 windowBackground 已经展示完毕了。
解决方案：只能在当前的包里修改，或者不去理会。
3.2 SurfaceView无法变色
因为我们使用了 setLayerType 进行重绘，而 SurfaceView 是有独立的 Window，脱离布局内的 Window，运行在其他线程，不影响主线程的绘制，所以当前方案无法使 SurfaceView 变色。
解决方案：
使用 TextureView。看下这个 SurfaceView是否可以设置滤镜，正常都是一些三方或者自制的播放器。
3.3 多进程变色
我们可能会在APP内置小程序，小程序基本是运行在单独的进程中，但是如果我们的黑白配置在运行过程中发生变化，其他进程是无法感知的。
解决方案：使用 MMKV 存储黑白配置，并设置多进程共享，在开启小程序之前都判断一下黑白展示。
四、总结
最后咱们再总结一下黑白化方案: 使用了 ColorMatrix 设置饱和度为 0，设置到 Paint 中，让根布局拿着这个 Paint 去进行重绘。
这样 APP 全局黑白化的介绍就结束了，希望大家读完这篇文章，会对 APP 黑白化有一个更深入的了解。如果我的文章能给大家带来一点点的福利，那在下就足够开心了。
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