Android 5.0 无Root权限实现截屏

Android在5.0之后提供了官方的截屏API，再也不需要root再调用adb指令，或者使用辅助服务模拟截屏按键实现截屏了。本文将介绍实现过程，并在最后提供Demo以供下载参考。

1. 实现流程

1.1 获取屏幕的实时信息

　　先请求截屏的服务，需要等用户同意后，才能获取屏幕实时信息。通过调用getSystemService()方法，得到MediaProjectionManager对象。该对象我们需要关注两个东西，一个是通过createScreenCaptureIntent()方法得到的Intent对象（这里会用到），一个是通过getMediaProjection()得到的MediaProjection对象（下节会用到）。

　　在这里，我们通过MediaProjectionManager的createScreenCaptureIntent方法得到一个Intent请求，将其作为startActivityForResult的参数启动一个截屏请求。此时，系统会向用户申请截屏权限，告知用户接下来会有截屏操作，同时也开始截屏的准备工作。代码实现如下：

private void try2StartScreenShot() {
    MediaProjectionManager mediaProjectionManager = (MediaProjectionManager) getSystemService(Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE);
    startActivityForResult(mediaProjectionManager.createScreenCaptureIntent(), REQUEST_MEDIA_PROJECTION);
}

　　在onActivityResult方法里面可以拿到返回的Intent数据，该Intent只是一个引用，里面的东西是实时在改变的（因为里面记录的是屏幕信息），信息存储在intent里面的bundle，bundle里面记录的是一个用Android专用序列化方式Parcelable序列化过的一个对象。代码如下：

@Override 
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {         
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
    switch (requestCode)  {
        case REQUEST_MEDIA_PROJECTION:{ 
            if (resultCode == RESULT_OK && data != null)  {
                this.data = data;
            }
            break;
        }
    }
}

1.2 创建虚拟屏幕

　　在这节中，我们需要再次借助MediaProjectionManager类，调用getMediaProjection()方法得到mMediaProjection对象备用。
再初始化一个ImageReader对象，这个对象会在虚拟化屏幕里面用到，这个ImageReader实际上是屏幕上面的画面。我们可以通过ImageReader.newInstance()方法创建一个ImageReader对象。

定义：ImageReader newInstance(int width, int height, int format, int maxImages)

参数	含义
int width	宽度（此处为屏幕宽度）
int height	高度（此处为屏幕高度）
int format	图片格式（此处为PixelFormat.RGBA_8888）
int maxImages	图片的最大数量

　　接下来就是创建虚拟屏幕了，可以用之前拿到的mMediaProjection，调用createVirtualDisplay方法实现。定义：
createVirtualDisplay(@NonNull String name,int width, int height, int dpi, int flags, @Nullable Surface surface,@Nullable VirtualDisplay.Callback callback, @Nullable Handler handler)

参数	含义
String name	虚拟屏幕名字，非空
int width	虚拟屏幕宽度
int height	虚拟屏幕高度
int dpi	虚拟屏幕的DPI
int flags	虚拟屏幕的显示标志
Surface surface	存放虚拟屏幕图像的UI
VirtualDisplay.Callback callback	虚拟屏幕状态发生改变的回调
Handler handler	上面回调所运行的线程，为null上面回调会运行在主线程里面

实现代码：

private void createVirtualDisplay() {
    mVirtualDisplay = mMediaProjection.createVirtualDisplay(
        "screen-mirror",
        getScreenWidth(),
        getScreenHeight(),
        Resources.getSystem().getDisplayMetrics().densityDpi,
        DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
        mImageReader.getSurface(),
        null,
        null
    );
}

1.3 获取虚拟屏幕的内容，转为Bitmap对象

　　从存储虚拟屏幕的ImageReader对象上，拿到里面的image图像，这里就可以得到image的字节数组信息，再新建一个bitmap对象，将字节信息传给bitmap，就可以拿到我们需要的图像，这个bitmap就是我们的屏幕截图了。需要注意的是，bitmap的色彩格式要和上面给ImageReader设置的一样。
　　相关代码，这部分最好在子线程中执行：

Image image = mImageReader.acquireLatestImage();
int width = image.getWidth();
int height = image.getHeight();
final Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
final ByteBuffer buffer = planes[0].getBuffer();

int pixelStride = planes[0].getPixelStride();

int rowStride = planes[0].getRowStride();
int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width + rowPadding / pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer);
bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, width, height);
image.close();

1.4 代码封装

笔者将上述步骤封装在ScreenShotHelper类中，代码如下：

package com.example.testscreenshot;

import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.res.Resources;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.PixelFormat;
import android.hardware.display.DisplayManager;
import android.hardware.display.VirtualDisplay;
import android.media.Image;
import android.media.ImageReader;
import android.media.projection.MediaProjection;
import android.media.projection.MediaProjectionManager;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Handler;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.nio.ByteBuffer;

public class ScreenShotHelper {

    interface OnScreenShotListener {
        void onFinish(Bitmap bitmap);
    }

    private OnScreenShotListener mOnScreenShotListener;

    private ImageReader mImageReader;
    private MediaProjection mMediaProjection;
    private VirtualDisplay mVirtualDisplay;
    private final SoftReference<Context> mRefContext;

    public ScreenShotHelper(Context context, int resultCode, Intent data, OnScreenShotListener onScreenShotListener) {
        this.mOnScreenShotListener = onScreenShotListener;
        this.mRefContext = new SoftReference<Context>(context);

        mMediaProjection = getMediaProjectionManager().getMediaProjection(resultCode, data);
        mImageReader = ImageReader.newInstance(getScreenWidth(), getScreenHeight(), PixelFormat.RGBA_8888, 1);
    }

    public void startScreenShot() {
        createVirtualDisplay();

        Handler handler = new Handler();
        handler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new CreateBitmapTask().execute();
            }
        }, 1000);
    }

    public class CreateBitmapTask extends AsyncTask<Image, Void, Bitmap> {

        @Override
        protected Bitmap doInBackground(Image... params) {
            Image image = mImageReader.acquireLatestImage();
            int width = image.getWidth();
            int height = image.getHeight();
            final Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
            final ByteBuffer buffer = planes[0].getBuffer();

            int pixelStride = planes[0].getPixelStride();

            int rowStride = planes[0].getRowStride();
            int rowPadding = rowStride - pixelStride * width;
            Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width + rowPadding / pixelStride, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
            bitmap.copyPixelsFromBuffer(buffer);
            bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, width, height);
            image.close();

            return bitmap;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
            super.onPostExecute(bitmap);
            mVirtualDisplay.release();
            mMediaProjection.stop();

            if (mOnScreenShotListener != null) {
                mOnScreenShotListener.onFinish(bitmap);
            }
        }
    }

    private MediaProjectionManager getMediaProjectionManager() {
        return (MediaProjectionManager) getContext().getSystemService(
                Context.MEDIA_PROJECTION_SERVICE);
    }

    private void createVirtualDisplay() {
        mVirtualDisplay = mMediaProjection.createVirtualDisplay(
                "screen-mirror",
                getScreenWidth(),
                getScreenHeight(),
                Resources.getSystem().getDisplayMetrics().densityDpi,
                DisplayManager.VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR,
                mImageReader.getSurface(),
                null,
                null
        );
    }

    private Context getContext() {
        return mRefContext.get();
    }

    public static int getScreenWidth() {
        return Resources.getSystem().getDisplayMetrics().widthPixels;
    }

    public static int getScreenHeight() {
        return Resources.getSystem().getDisplayMetrics().heightPixels;
    }
}

　　用法：

ScreenShotHelper screenShotHelper = new ScreenShotHelper(MainActivity.this, resultCode, data, new ScreenShotHelper.OnScreenShotListener() {
    @Override
    public void onFinish(Bitmap bitmap) {
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);
    }
});
screenShotHelper.startScreenShot();

2.GitHub链接

https://github.com/AchillesLzg/TestScreenShot