Toast源码解读

Toast调用例子

Toast.makeText(this, "Toast源码解读", Toast.LENGTH_LONG).show();

调用步骤

一、Toast中makeText()方法

    public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
        return makeText(context, null, text, duration);
    }

    public static Toast makeText(@NonNull Context context, @Nullable Looper looper,
            @NonNull CharSequence text, @Duration int duration) {
        // 标注1️⃣
        Toast result = new Toast(context, looper);

        LayoutInflater inflate = (LayoutInflater)
                context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
        View v = inflate.inflate(com.android.internal.R.layout.transient_notification, null);
        TextView tv = (TextView)v.findViewById(com.android.internal.R.id.message);
        tv.setText(text);
        // 标注2️⃣
        result.= v;
        result.mDuration = duration;

        return result;
    }mNextView 

标注1️⃣: Toast 构造方法有一个Looper参数,传到TN类处理
标注2️⃣: 把当前的布局mNextView 与 显示的时长duration存全局


二、Toast中构造方法

    public Toast(@NonNull Context context, @Nullable Looper looper) {
        mContext = context;
       // 标注1️⃣
        mTN = new TN(context.getPackageName(), looper);
        mTN.mY = context.getResources().getDimensionPixelSize(
                com.android.internal.R.dimen.toast_y_offset);
        mTN.mGravity = context.getResources().getInteger(
                com.android.internal.R.integer.config_toastDefaultGravity);
    }

标注1️⃣: looper往TN类传递


三、TN类源码

 private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
    TN(String packageName, @Nullable Looper looper) {
        ...
        if (looper == null) {
           // 标注1️⃣
            looper = Looper.myLooper();
            if (looper == null) {
                throw new RuntimeException(
                        "Can't toast on a thread that has not called Looper.prepare()");
            }
        }
      // 标注2️⃣
        mHandler = new Handler(looper, null) {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                switch (msg.what) {
                    case SHOW: {
                        IBinder token = (IBinder) msg.obj;
                        handleShow(token);
                        break;
                    }
                    case HIDE: {
                        handleHide();
                        ...
                        break;
                    }
                    case CANCEL: {
                        handleHide();
                        ...
                        break;
                    }
                }
            }
        };
    }

    @Override
    @UnsupportedAppUsage(maxTargetSdk = Build.VERSION_CODES.P, trackingBug = 115609023)
    public void show(IBinder windowToken) {
        mHandler.obtainMessage(SHOW, windowToken).sendToTarget();
    }

    @Override
    public void hide() {
       mHandler.obtainMessage(HIDE).sendToTarget();
    }

    public void cancel() {
        mHandler.obtainMessage(CANCEL).sendToTarget();
    }
    // 标注3️⃣
    public void handleShow(IBinder windowToken) {
        ...
        mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        ...
        mWM.addView(mView, mParams);
        ...
    }
 }

TN是常见典型的AIDL生成的IBinder服务端Stub类,之后在NMS会调用到。
标注1️⃣: TN类的构造方法中looper 为null时默认looper = Looper.myLooper()
标注2️⃣: looper最终会传到Handler。
由此可知:如果想要在子线程使用Toast,先调用Looper.prepare(),然后调用Toast的show()显示,接着再调用Looper.loop(),最后得要调用Looper.myLooper().quit(); 避免出现内存泄漏等问题。


四、Toast中show()方法

    static private INotificationManager getService() {
        if (sService != null) {
            return sService;
        }
        // 标注1️⃣
        sService = INotificationManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("notification"));
        return sService;
    }

    public void show() {
        ...
        INotificationManager service = getService();
        String pkg = mContext.getOpPackageName();
        TN tn = mTN;
        tn.mNextView = mNextView;
        final int displayId = mContext.getDisplayId();
        try {
             // 标注2️⃣
            service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration, displayId);
        } catch (RemoteException e) {
           ...
        }
    }

标注1️⃣: 通过SystemServer来获取NMS的远程代理对象
标注2️⃣:调用NotificationManagerService的enqueueToas()方法


五、NotificationManagerService中enqueueToas()方法

public class NotificationManagerService extends SystemService {
    ...
    @VisibleForTesting
    final IBinder mService = new INotificationManager.Stub() {
        
        @Override
        public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration,
                int displayId){
            ...
            // 标注1️⃣
            final boolean isSystemToast = isCallerSystemOrPhone()
                    || PackageManagerService.PLATFORM_PACKAGE_NAME.equals(pkg);
            ...
            synchronized (mToastQueue) {
                int callingPid = Binder.getCallingPid();
                long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
                try {
                    ToastRecord record;
                    // 标注2️⃣
                    int index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
                    if (index >= 0) {
                        // 标注3️⃣
                        record = mToastQueue.get(index);
                        record.update(duration);
                    } else {
                        ...
                        //新建一个窗口令牌,Toast拿到这个令牌之后才能创建系统级的Window
                        Binder token = new Binder();
                mWindowManagerInternal.addWindowToken(token,
                        WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST)
                         // 标注4️⃣
                        record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration, token);
                        mToastQueue.add(record);
                        index = mToastQueue.size() - 1;
                        keepProcessAliveIfNeededLocked(callingPid);
                    }
                    if (index == 0) {
                        // 标注5️⃣
                        showNextToastLocked();
                    }
                } finally {
                    Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
                }
            }
        }
    }
}

标注1️⃣:判断是否是系统的Toast
标注2️⃣:检查该Toast是否存在,返回下标-1则代表没有Toast
标注3️⃣:通过下标在队列中找到Toast,然后更新时间
标注4️⃣:Toast队列为空时,则新建一个ToastRecord,添加到Toast队列中
标注5️⃣:展示下一个Toast


六、NotificationManagerService 中内部类ToastRecord

public class NotificationManagerService extends SystemService {
    private static final class ToastRecord{
        // 进程PID
        final int pid;
        // 包名
        final String pkg;
        // TN类
        final ITransientNotification callback;
        // 显示时间
        int duration;
        // 显示ID
        int displayId;
        // 窗口令牌
        Binder token;

        ToastRecord(int pid, String pkg, ITransientNotification callback, int duration,
                Binder token, int displayId) {
            this.pid = pid;
            this.pkg = pkg;
            this.callback = callback;
            this.duration = duration;
            this.token = token;
            this.displayId = displayId;
        }

        void update(int duration) {
            this.duration = duration;
        }

        void dump(PrintWriter pw, String prefix, DumpFilter filter) {
            if (filter != null && !filter.matches(pkg)) return;
            pw.println(prefix + this);
        }
    }
}

七、NotificationManagerService 中showNextToastLocked()方法

public class NotificationManagerService extends SystemService {
    @GuardedBy("mToastQueue")
    void showNextToastLocked() {
        ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
        while (record != null) {
            ...
            // 标注1️⃣
            record.callback.show(record.token);
            scheduleDurationReachedLocked(record);
            return;
            
        }
    }

    // 标注2️⃣
    @GuardedBy("mToastQueue")
    private void scheduleDurationReachedLocked(ToastRecord r)
    {
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
        Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_DURATION_REACHED, r);
        int delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY;
        delay = mAccessibilityManager.getRecommendedTimeoutMillis(delay,
                AccessibilityManager.FLAG_CONTENT_TEXT);
        mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
    }       

}

标注1️⃣:record的callback为ITransientNotification,通过Binder IPC访问到其服务端TN,调用TN类的show()方法。
标注2️⃣:Toast展示时间到了之后,发送取消Toast的指令,程序往下走会出现record.callback.hide()这句代码,最终也是通过IPC的方式调用到TN类的hide()方法。
TN类的代码可以看该文档第三节点,便可知道show()、hide()最终会分别调用handleShow()、handleHide()。


7、TN类中handleShow()与handleHide()方法

private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
    
    public void handleShow(IBinder windowToken) {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE SHOW: " + this + " mView=" + mView
                + " mNextView=" + mNextView);
        // If a cancel/hide is pending - no need to show - at this point
        // the window token is already invalid and no need to do any work.
        if (mHandler.hasMessages(CANCEL) || mHandler.hasMessages(HIDE)) {
            return;
        }
        if (mView != mNextView) {
            // remove the old view if necessary
            handleHide();
            mView = mNextView;
            Context context = mView.getContext().getApplicationContext();
            String packageName = mView.getContext().getOpPackageName();
            if (context == null) {
                context = mView.getContext();
            }
            mWM = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
            // We can resolve the Gravity here by using the Locale for getting
            // the layout direction
            final Configuration config = mView.getContext().getResources().getConfiguration();
            final int gravity = Gravity.getAbsoluteGravity(mGravity, config.getLayoutDirection());
            mParams.gravity = gravity;
            if ((gravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_HORIZONTAL) {
                mParams.horizontalWeight = 1.0f;
            }
            if ((gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK) == Gravity.FILL_VERTICAL) {
                mParams.verticalWeight = 1.0f;
            }
            mParams.x = mX;
            mParams.y = mY;
            mParams.verticalMargin = mVerticalMargin;
            mParams.horizontalMargin = mHorizontalMargin;
            mParams.packageName = packageName;
            mParams.hideTimeoutMilliseconds = mDuration ==
                Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DURATION_TIMEOUT : SHORT_DURATION_TIMEOUT;
            mParams.token = windowToken;
            if (mView.getParent() != null) {
                if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                mWM.removeView(mView);
            }
            if (localLOGV) Log.v(TAG, "ADD! " + mView + " in " + this);
            // Since the notification manager service cancels the token right
            // after it notifies us to cancel the toast there is an inherent
            // race and we may attempt to add a window after the token has been
            // invalidated. Let us hedge against that.
            try {
                // 标记1️⃣
                mWM.addView(mView, mParams);
                trySendAccessibilityEvent();
            } catch (WindowManager.BadTokenException e) {
                /* ignore */
            }
        }
    }
   
    @UnsupportedAppUsage
    public void handleHide() {
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE HIDE: " + this + " mView=" + mView);
        if (mView != null) {
            // note: checking parent() just to make sure the view has
            // been added...  i have seen cases where we get here when
            // the view isn't yet added, so let's try not to crash.
            if (mView.getParent() != null) {
                if (localLOGV) Log.v(TAG, "REMOVE! " + mView + " in " + this);
                 // 标记2️⃣
                mWM.removeViewImmediate(mView);
            }


            // Now that we've removed the view it's safe for the server to release
            // the resources.
            try {
                getService().finishToken(mPackageName, this);
            } catch (RemoteException e) {
            }

            mView = null;
        }
    }
}

标记1️⃣: 在handleShow()方法中可以看到最终会调用到WindowManager的addView()方法添加View
标记2️⃣: 在handleHide()方法中可以看到最终会调用到WindowManager的removeViewImmediate()方法移除View


总结Toast的调用流程

  • step1: 调用Toast 的makeText()方法初始化Toast与布局View,Toast的构造方法中会初始化TN,TN是IBinder服务端Stub类。
  • step2: TN构造方法中会初始化Handler,其中looper会从Toast开始传递到TN,再传递到TN构造方法中的Handler,如果looper为空,则会以Looper.myLooper()作为默认looper。
  • step3: 调用Toast 的show()方法, 获取到NotificationManagerService的代理类INotificationManager,调用NMS的enqueueToast()方法。
  • step4:接着调用showNextToastLocked()方法,record.callback获取到TN的代理类ITransientNotification代理类,通过Binder IPC方式调用TN的show()方法,接着通过Handler方式调用到对应的handleShow(),把Viwe添加到WindowManager的addView()方法中。此时Toast显示
  • step5:Toast显示之后,接着调用NMS的scheduleDurationReachedLocked()方法,同样record.callback获取到TN的代理类ITransientNotification代理类,通过Binder IPC方式调用TN的hide()方法,接着通过Handler方式调用到对应的handleHide(),把Viwe从WindowManager的removeViewImmediate()方法中移除。此时Toas消息
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