Android SplashScreen
guolin 人气:0这次的Android系统变化当中，UI的变化无疑是巨大的。Google在Android 12中采取了一种叫作Material You的界面设计，一切以你为中心，以你的喜好为风格。相信大家一旦上手Android 12之后应该能立刻察觉到这些视觉方面的变化。
关于这个SplashScreen，今天就值得好好讲一讲了。
什么是SplashScreen
SplashScreen其实通俗点讲就是指的闪屏界面。这个我们国内开发者一定不会陌生，因为绝大多数的国内App都会有闪屏界面这个功能，很多的App还会利用闪屏界面去打广告。下图是QQ的闪屏界面：
然而在海外，闪屏界面其实并不太常见，甚至Google之前都不推荐我们在App中加入闪屏界面，所以这次Android 12中官方推出了SplashScreen功能还是让我有点意外的。
不过这次官方的SplashScreen和我们国内常见的闪屏界面还不一样，它并不是为了让你在这个界面打广告的，而是为了在App启动初始化的时候避免让用户在一个空白界面等待过长时间。
虽说Android一直是建议我们将重量级的操作延后执行，让App的启动时间越短越好，但是仍然无法完全避免一些App启动时的短暂白屏情况。
因此，这次的SplashScreen就是为了解决这个问题而推出的，它将会在一定程度上提升用户体验，彻底告别过去的启动白屏现象。
何时会显示SplashScreen
注意，SplashScreen在Android 12上是强制的，即使你什么都不做，你的App在Android 12上也会自动拥有SplashScreen界面。默认情况下，App的Launcher图标会作为SplashScreen界面的中央图标，windowBackground属性指定的颜色会作为SplashScreen界面的背景颜色。不过这些都可以修改。
关于如何修改我们稍后再谈，既然SplashScreen界面是强制显示的，我们首先应该搞清楚，在什么情况下会显示SplashScreen？
根据官方文档的说明，SplashScreen会在App冷启动和温启动的时候显示，永远不会在App热启动的时候显示。
那么，什么是冷启动、温启动和热启动呢？
简单概括一下的话，如果App被完全杀死了，这个时候去启动它就是冷启动。如果App的主Activity被销毁或回收了，这个时候去启动它就是温启动。如果App只是被挂起到了后台，这个时候去启动它就是热启动。
我这种概括方式在一些细节方面其实并不足够准确，但如果只是为了大概了解SplashScreen的显示时机，那么简单这样理解就可以了。
而如果你想更加细致地学习这几种启动模式的区别，可以参考以下官方文档链接：
https://developer.android.google.cn/topic/performance/vitals/launch-time
何时会隐藏SplashScreen
SplashScreen是为了防止App在冷启动或温启动的时候初始化时间过长，导致用户看到白屏现象而引入的。那么很显然，只要App初始化完成，可以将内容展示给用户的时候，SplashScreen就会自动隐藏。
如果用更加科学一点的定义来描述的话，那就是当App开始在界面上绘制第一帧的时候，SplashScreen就会消失。
那么一个App什么时候会在界面上绘制第一帧呢？我们可以不用知道它准确的时机，但是要知道它大致的时机范围，因为这决定要我们如何更好地编写代码。
假如我们在一个应用的主Activity中编写如下代码：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
Thread.sleep(3000)
}
}
或者也可以这样写：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
}
override fun onResume() {
super.onResume()
Thread.sleep(3000)
}
}
可以看到，我们分别在onCreate()和onResume()方法中让主线程沉睡了3秒钟。然后运行一下程序：
你会发现，SplashScreen真的显示了3秒钟以上才消失。
同时这也说明了，不管是onCreate()还是onResume()方法，它们都还处于App的初始化阶段，并没有开始在界面上绘制第一帧。
接下来我们可以尝试这样改造一下代码：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
val contentView: View = findViewById(android.R.id.content)
contentView.post {
Thread.sleep(3000)
}
}
}
这里可以借助任何一个View的实例调用一下它的post函数，并在post的回调当中让主线程沉睡3秒。然后再次运行程序：
你会发现，SplashScreen只是短暂显示了一下就进入了App的主界面。但现在主界面其实还是不能响应任何事件的，而是要等待3秒钟以后才能响应。
由此我们就可以大致得出一些结论，比如说onCreate()和onResume()方法都是在App开始绘制第一帧之前执行的，而View的post回调则是在App绘制第一帧之后执行的。
当第一帧绘制出来以后，说明App的界面上已经可以有东西展示出来了，将不会再是一个空白界面，此时继续展示SplashScreen就没有意义了，所以SplashScreen理应在这个时候消失。但同时，如果在第一帧绘制出来之后我们再在主线程里去执行耗时逻辑，那么用户将会实实在在感受到卡顿的体验，SplashScreen已经无法再帮我们进行掩盖。
实际上，不管是在第一帧绘制之前还是之后，我们都不应该在主线程执行长时间的耗时操作。最正确的做法是，只在主线程里做最少的事情，让App可以快速响应用户的各种输入事件，将所有耗时的逻辑都放到子线程当中去处理。
延长显示SplashScreen
延长SplashScreen的显示时间是一种我不太建议的做法，但我们确实可以这样做。
先说为什么不建议延长SplashScreen的显示时间。
原则上我们应该让App的启动时间越短越好，即使有了SplashScreen，我们也不应该故意让App的启动时间变得更长。
要知道，在SplashScreen的显示过程中，App是一直在主线程里执行初始化操作的。这也就意味着，你的App主线程是一直被占据着的，从而无法响应用户的各种输入，这也就导致了应用程序ANR的可能。不管有没有SplashScreen，只要在主线程里执行了过多耗时操作，都可能会导致ANR。
那么为什么还要延长显示SplashScreen呢？
有一种说法是，他们App的内容都是从服务器或者从本地磁盘读取的，即使App初始化完成了，数据还没有准备好，也就没有内容可以展示，所以想要将SplashScreen延长到数据准备完成。
但我个人认为这并不是一种非常合适的做法，这种情况我们完全可以先在界面上显示一个加载进度条，或者占位图之类的东西，然后等有了数据之后再更新界面上的内容。
还有一种说法是，他们希望SplashScreen不仅仅是用来加载等待的，还可以用来做一些品牌展示和推广之类的工作。这样如果SplashScreen过快地消失，可能用户根本来不及看到SplashScreen上的内容。
当然，也有另一种说法是，他们在SplashScreen上显示的并不是一个静态的图标，而是一个动画，所以至少要等到动画结束之后再隐藏SplashScreen。
不管你是属于哪一种，Google都给我们提供了延长显示SplashScreen的能力。
刚才说了，SplashScreen会在App开始在界面上绘制第一帧的时候自动消失，那么如果我们阻止了App在界面上绘制第一帧，是不是SplashScreen就不会消失了？
没错，这就是延长显示SplashScreen的工作原理。具体代码如下：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
val contentView: View = findViewById(android.R.id.content)
contentView.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener(object : ViewTreeObserver.OnPreDrawListener {
override fun onPreDraw(): Boolean {
return false
}
})
}
}
这里我们在回调函数onPreDraw()中返回了一个false，也就意味着，我们的PreDraw阶段始终没有准备好。既然PreDraw都还没准备好，App肯定是不会开始绘制第一帧的，那么SplashScreen自然也就不会消失了。
于是上述代码将会实现一个永久显示SplashScreen的效果。
有了这个原理，那么我们就可以根据自己的需求编写一些逻辑了。比如刚才提到的从磁盘读取数据的场景，我们可以一开始在onPreDraw()中函数中返回false，然后开启子线程去读取数据，等到数据读取完成再将返回值改成true即可。示例代码如下：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
@Volatile
private var isReady = false
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
val contentView: View = findViewById(android.R.id.content)
contentView.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener(object : ViewTreeObserver.OnPreDrawListener {
override fun onPreDraw(): Boolean {
if (isReady) {
contentView.viewTreeObserver.removeOnPreDrawListener(this)
}
return isReady
}
})
thread {
// Read data from disk
...
isReady = true
}
}
}
注意，在SplashScreen的显示过程中，onPreDraw()函数是以很高的频率在持续刷新的。所以它依然会将主线程阻塞住，导致应用程序无法响应用户的输入事件，直到我们在onPreDraw()函数返回true才会停止刷新。
自定义SplashScreen样式
接下来终于到了可能许多朋友最为关心的部分，自定义SplashScreen的样式。
虽然默认的SplashScreen界面并不难看，对于大多数的App来说可能也已经完全足够了，但是Google仍然给了我们比较高的控制权来自定义SplashScreen的样式。
这里我就将几个比较重要的自定义样式属性来跟大家介绍一下。
刚才有提到过，SplashScreen默认会使用windowBackground属性指定的颜色作为界面的背景颜色。但如果我想要单独给SplashScreen界面指定一个背景色呢？可以在主题文件中定义如下属性：
<item name="android:windowSplashScreenBackground">#CCCCCC</item>
这里我们单独将SplashScreen的背景指定成了浅灰色，效果如下图所示：
需要注意，这个属性以及接下来要介绍的所有属性都是在Android 12系统上新增的，所以你应该在一个values-v31的专属目录下使用它们。
既然能够自定义SplashScreen的背景色，那么我们是不是也可以自定义SplashScreen上的图标呢？
很难想象为什么要在SplashScreen界面上展示一个和Launcher Icon不同的图标，但Google确实允许我们这么做：
<item name="android:windowSplashScreenAnimatedIcon">@drawable/splash_screen_icon</item>
这里我们给SplashScreen界面指定了一个单独的图标，注意这个图标可以是一张静态的图片，也可以是一个动画资源。由于制作动画比较复杂，不在本文的讨论范围内，所以我们只以静态图片来举例。
我准备了这样一张图，并将它命名为splash_screen_icon.jpg。
然后运行程序，效果如下图所示：
你会发现，虽然我提供的图标是正方形的，但最终显示在SplashScreen上的却是一个圆形图片。
由此我们可以得出结论，SplashScreen和Launcher Icon一样，也是同样会受到厂商mask的影响的。它的大致工作原理如下图所示：
可以看到，这里背景层是一张蓝色的网格图，前景层是一张Android机器人Logo图，然后盖上一层圆形的mask，最终就裁剪出了一张圆形的应用图标。
如果对此还不够了解的话，可以去参考我之前写的一篇文章 Android 8.0系统中的应用图标适配 。
上述例子中我使用的是一张不透明的图片来作为图标，其实我们也可以提供一张有透明度的图片，然后再借助如下属性来控制图标的背景色：
<item name="android:windowSplashScreenIconBackgroundColor">#BB86FC</item>
这样，只要前景图标是有透明度的图片，背景颜色就可以显示出来了，如下图所示：
最后，如果你希望在SplashScreen上再进行一些品牌方面的推广，还可以通过以下属性来显示你的品牌信息：
<item name="android:windowSplashScreenBrandingImage">@drawable/brand_logo</item>
这里可以传入一张品牌图片，我没能在官网找到Google对这张图片尺寸比例的定义，但如果你随便传入一张图片的话，可能会出现拉伸的情况。
为此，我通过自己做实验，大概总结出了这里应该使用一张2.4:1的图片，最终的效果如下图所示：
适配旧版SplashScreen
最后，我们再来了解一下，如何才能去适配旧版的SplashScreen。
准确来说，Android官方是没有旧版SplashScreen这一说的，因为SplashScreen是在Android 12中才新增加的功能。
但是，有很多的App早在官方提供API之前，就已经自己实现了SplashScreen功能。正如前面所说，这个功能在国内很常见。
那么接下来问题来了。过去通过自己的方式实现的SplashScreen，和现在官方提供的SplashScreen要如何兼容呢？
这着实是一个问题，主要原因在于，SplashScreen在Android 12上是强制启用的。所以，如果你的代码中还保留着过去自己实现的那一套SplashScreen，在Android 12中就会出现双重SplashScreen的现象。
但如果我们从代码中移除了过去自己实现的SplashScreen，那么在Android 12之前的系统版本就没有SplashScreen功能了。
要如何解决这个问题呢？不要着急，Google在AndroidX中提供了一个向下兼容的SplashScreen库。根据官方的说法，我们只要使用这个库就可以轻松解决旧版SplashScreen的适配问题。
用法很简单，跟着如下步骤走即可。
第一步，修改build.gradle文件，将targetSdkVersion指定到31，并添加如下依赖库：
android {
compileSdkVersion 31
...
}
dependencies {
...
implementation 'androidx.core:core-splashscreen:1.0.0-alpha01'
}
第二步，修改主题文件，如下所示：
<style name="MySplashTheme" parent="Theme.SplashScreen">
<item name="windowSplashScreenBackground">#CCCCCC</item>
<item name="windowSplashScreenAnimatedIcon">@drawable/splash_screen_icon</item>
<item name="postSplashScreenTheme">@style/Theme.SplashTest</item>
</style>
注意这里的变动至关重要。我们新定义了一个主题，这个主题的名字叫什么都可以，但它一定要继承自Theme.SplashScreen。
然后我们可以使用windowSplashScreenBackground和windowSplashScreenAnimatedIcon这两个属性来分别指定SplashScreen的背景色和中央图标。
不过我比较疑惑的是，我们不能像刚才那样在SplashScreen界面指定图标的背景色和品牌图片，因为这里并没有那两个属性。不知道是不是因为现在库还属性比较早期的阶段，以后或许会加上这些属性。
另外，我们还必须要指定postSplashScreenTheme这个属性，将它的值指定成你的App原来的主题。这样，当SplashScreen结束时，你的主题就能够被复原，从而不会影响到你的App的主题外观。
第三步，修改AndroidManifest.xml文件，应用我们刚刚新定义的主题：
<manifest>
<application android:theme="@style/MySplashTheme">
<!-- or -->
<activity android:theme="@style/MySplashTheme">
...
这里视你之前代码的写法来决定是替换application标题里的theme，还是activity标题里的theme。
第四步，在你的启动Activity中加入如下代码：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
installSplashScreen()
setContentView(R.layout.activity_main)
...
}
}
如果你还在使用Java语言的话，那么需要改成如下写法：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
SplashScreen.installSplashScreen(this);
setContentView(R.layout.activity_main);
...
}
}
注意，installSplashScreen()这句代码一定要加入到setContentView()的前面。
这样，当我们刚刚进入App的时候，就会先显示一个SplashScreen界面，然后当App初始化完成之后，SplashScreen会自动消失，并且主题也会变成原来App的主题样式。
接下来我们只需要把过去自己实现的SplashScreen移除即可，不然的话仍然还是会产生双重SplashScreen的现象。
以上步骤是官方提供的适配旧版SplashScreen的解决方案，但是我按照上述步骤进行了一下实现，最终的测试效果却非常差。
主要问题集中在于旧版Android系统上中央图标不会被mask，而在Android 12上中央图标却会被mask，从而导致新旧系统的SplashScreen界面差别很大，也很难看。
不过毕竟我们现在使用的SplashScreen库还处于alpha阶段，后面发生变动的可能性很大，或许这些问题在正式版出现之后都会被修复。
另外，即使官方的库有问题，我们还是完全有办法去规避它。比如说在代码中进行逻辑判断，如果是Android 12系统就不显示自己的SplashScreen界面，因为系统有默认的SplashScreen。而在Android 12以下的系统，就显示自己的SplashScreen界面。
方法总比困难多，不是吗？
那么本篇文章的内容就到这里，让我们一起静静等待Android 12的到来吧。
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