Android APP全局黑白化实现方案

本是古典何须时尚 2023-10-03 21:55 16阅读 0赞

作者：小帅  
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/587516253  
来源：知乎  
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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 ####

鸿洋分析，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？

鸿洋分析我们的布局最后setContentView最后都会设置到一个R.id.content的FrameLayout当中。

![0bc7631c2d1211190c179e456320f40f.jpeg][]

**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**，是不是就可以做到将页面黑白化了？

替换FrameLayout的方法可以去【鸿洋】这篇文章下查看。

#### 1.2 U2tzJTNE：监听DecorView的添加 ####

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();
        }
    }

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：** 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：** 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！**

搞起！上代码！

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：  
1、使用TextureView。  
2、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。