聊聊获取屏幕高度这件事

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Navigation Deer

问题的起因是我发现 PopupWindow弹出位置不正确时发现的。其实早在两年多前,我就发现我手上的小米MIX2s 获取屏幕高度不正确,后面参考V2EX 的这篇帖子处理了。最近又一次做到类似功能,发现小米、vivo都出现了问题。所以有了今天的内容。

1.回顾过去

说起获取屏幕高度,不知道你是如何理解这个高度范围的?是以应用显示区域高度作为屏幕高度还是手机屏幕的高度。

那么我们先看一下平时使用获取高度的方法:

public static int getScreenHeight(Context context) {
	WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
	Display display = wm.getDefaultDisplay();
	DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
	display.getMetrics(dm);
	return dm.heightPixels;
}

//或
public static int getScreenHeight(Context context) {
	WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
	Point point = new Point();
	wm.getDefaultDisplay().getSize(point);
	return point.y;
}

// 或
public static int getScreenHeight(Context context) {
	return context.getResources().getDisplayMetrics().heightPixels;
}
// 貌似还有更多的方法
复制代码

以上三种效果一致,只是写法略有不同。

当然你或许使用的是这种:

public static int getScreenHeight(Context context) {
	WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
	Display display = wm.getDefaultDisplay();
	DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
	if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
		display.getRealMetrics(dm);
	} else {
		display.getMetrics(dm);
	}
	return dm.heightPixels;
}
// 其他几种写法大同小异
...
复制代码

这个方法判断了系统大于等于Android 4.2时,使用getRealMetricsgetRealSize)来获取屏幕高度。那么这里发生了什么,为什么会这样?

其实在Andoird 4.0时,引入了虚拟导航键,如果你继续使用getMetrics之类的方式,获取的高度是去除了导航栏的高度的。

当时因为在4.0和4.2之间还没有的getRealMetrics这个方法,所以甚至需要添加下面的适配代码:

try {
     heightPixels = (Integer) Display.class.getMethod("getRawHeight").invoke(display);
} catch (Exception e) {
}
复制代码

现在不会还有人适配4.4甚至5.0一下的机子了吧,不会吧不会吧。。。所以历史的包袱可以去掉了。

在这里插入图片描述

上面方法名都是getScreenHeight,可是这个高度范围到底和你需要的是否一致。这个需要开发时注意,我的习惯是ScreenHeight指应用显示的高度,不包括导航栏(非全屏下),RealHeight来指包含导航栏和状态栏的高度(getRealMetrics)。

PS:以前也使用过AndroidUtilCode这个工具库,里面将前者方法名定义为getAppScreenHeight,后者为getScreenHeight。也是很直观的方法。

下文中我会以自己的习惯,使用ScreenHeightRealHeight来代表两者。

我印象中华为手机很早就使用了虚拟导航键,如下图(图片来源):

华为手机

比较特别的是,当时华为的导航栏还可以显示隐藏,注意图中左下角的箭头。点击可以隐藏,上滑可以显示。即使这样,使用getScreenHeight也可以准确获取高度,隐藏了ScreenHeight就等于RealHeight

上述的这一切在“全面屏”时代没有到来之前,没有什么问题。

2.立足当下

小米MIX的发布开启了全面屏时代(16年底),以前的手机都是16:9的,记得雷布斯在发布会上说过,他们费了很大的力气说服了谷歌去除了16:9的限制(从Android 7.0开始) MIX 2发布会 MIX 2发布会

全面屏手机是真的香,不过随之也带来适配问题。首当其冲的就是刘海屏,各家有各自的获取刘海区域大小的方法。主要原因还是国内竞争的激烈,各家为了抢占市场,先于谷歌定制了自己的方案。这一点让人想起了万恶的动态权限适配。。。

其实在刘海屏之下,还隐藏一个导航栏的显示问题,也就是本篇的重点。全面屏追求更多的显示区域,随之带来了手势操作。在手势操作模式下,导航栏是隐藏状态。

本想着可以和上面提到的华为一样,隐藏获取的就是RealHeight,显示就是减去导航栏高度的ScreenHeight。然而现实并不是这样,下表是我收集的一些全面屏手机各高度的数据。

机型系统ScreenHeightRealHeightNavigationBarStatusBar是否有刘海
vivo Z3xFuntouch OS_10(Android 10)2201(2075)228012684
Xiaomi MIX 2sMIUI 12(Android 10)2030(2030)216013076
Redmi Note 8ProMIUI 11.0.3(Android 10)2134(2134)234013076
Redmi K30 5GMIUI 12.0.3(Android 10)2175(2175)240013095
Honor 10 LiteEMUI 10(Android 10)2259(2139)234012081
华为畅享 20EMUI 10.1.1(Android 10)1552(1472)16008048
OPPO Find XColorOS 7.1(Android 10)2340(2208)234013296
OnePlus 6H2OS 10.0.8(Android 10)2201(2159,2075)2280126(42)80

ScreenHeight一栏中括号内表示显示导航栏时获取的屏幕高度。

大致的规律总结如下:

  • 在有刘海的手机上,ScreenHeight不包含状态栏高度。
  • 小米手机在隐藏显示导航栏时,ScreenHeight不变,且不包含导航栏高度。

其中vivo手机,屏幕高度加状态栏高度大于真实高度(2201 + 84 > 2280)。本以为差值79是刘海高度,但查看vivo文档后发现,vivo刘海固定27dp(81px),也还是对不上。。。

一加6最奇怪,三种设置模式。使用侧边全屏手势时底部有一个小条,NavigationBar高度变为42。(2159 + 42 = 2075 + 126 = 2201)也就是说这种模式也属于有导航栏的情况。

一加6导航设置页

这时如果你需要获取准确的ScreenHeight,只有通过RealHeight - NavigationBar来实现了。

所以首先需要判断当前导航栏是否显示,再来决定是否减去NavigationBar高度。

先看看老牌的判断方法如下:

public boolean isNavigationBarShow(){
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
        Display display = getWindowManager().getDefaultDisplay();
        Point size = new Point();
        Point realSize = new Point();
        display.getSize(size);
        display.getRealSize(realSize);
        return realSize.y!=size.y;
    } else {
        boolean menu = ViewConfiguration.get(this).hasPermanentMenuKey();
        boolean back = KeyCharacterMap.deviceHasKey(KeyEvent.KEYCODE_BACK);
        if(menu || back) {
            return false;
        }else {
            return true;
        }
    }
}

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此方法通过比较ScreenHeightRealHeight是否相等来判断。如果对比上面表中的数据,那只有OPPO Find X可以判断成功。也有一些方法通过ScreenHeightRealHeight差值来计算导航栏高度。显然这些方法已无法再使用。

所以搜索了一下相关信息,得到了下面的代码:

	/**
     * 是否隐藏了导航键
     *
     * @param context
     * @return
     */
    public static boolean isNavBarHide(Context context) {
        try {
            String brand = Build.BRAND;
            // 这里做判断主要是不同的厂商注册的表不一样
            if (!StringUtils.isNullData(brand) && (Rom.isVivo() || Rom.isOppo())) {
                return Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), getDeviceForceName(), 0) != 0;
            } else if (!StringUtils.isNullData(brand) && Rom.isNokia()) {
                //甚至 nokia 不同版本注册的表不一样, key 还不一样。。。
                return Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), "swipe_up_to_switch_apps_enabled", 0) == 1
                        || Settings.System.getInt(context.getContentResolver(), "navigation_bar_can_hiden", 0) != 0;
            } else
                return Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), getDeviceForceName(), 0) != 0;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }
 
    /**
     * 各个手机厂商注册导航键相关的 key
     *
     * @return
     */
    public static String getDeviceForceName() {
        String brand = Build.BRAND;
        if (StringUtils.isNullData(brand))
            return "navigationbar_is_min";
        if (brand.equalsIgnoreCase("HUAWEI") || "HONOR".equals(brand)) {
            return "navigationbar_is_min";
        } else if (Rom.isMiui()||Rom.check("XIAOMI")) {
            return "force_fsg_nav_bar";
        } else if (Rom.isVivo()) {
            return "navigation_gesture_on";
        } else if (Rom.isOppo()) {
            return "hide_navigationbar_enable";
        } else if (Rom.check("samsung")) {
            return "navigationbar_hide_bar_enabled";
        } else if (brand.equalsIgnoreCase("Nokia")) {
            if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.P) {
                return "navigation_bar_can_hiden";
            } else {
                return "swipe_up_to_switch_apps_enabled";
            }
        } else {
            return "navigationbar_is_min";
        }
    }

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可以看到包含了华为、小米、vivo、oppo 、三星甚至诺基亚的判断。这就是适配的现实状况,不要妄想寻找什么通用方法,老老实实一个个判断吧。毕竟幺蛾子就是这些厂家搞出来的,厂家魔改教你做人。

这种方法在上面的测试机中都亲测准确有效。

不过这个判断方法不够严谨,比如其他品牌手机使用此方法,那么结果都是false。用这样的结果来计算高度显得不够严谨。

根据前面提到问题发生的原因是全面屏带来的(7.0及以上)。所以我们可以先判断是否是全面屏手机(屏幕长宽比例超过1.86以上),然后判断是否显示导航栏,对于不确定的机型,我们还是使用原先的ScreenHeight。尽量控制影响范围。

我整理的代码如下(补充了一加、锤子手机判断):

/**
 * @author weilu
 **/
public class ScreenUtils {

	private static final String BRAND = Build.BRAND.toLowerCase();

	public static boolean isXiaomi() {
		return Build.MANUFACTURER.toLowerCase().equals("xiaomi");
	}

	public static boolean isVivo() {
		return BRAND.contains("vivo");
	}

	public static boolean isOppo() {
		return BRAND.contains("oppo") || BRAND.contains("realme");
	}

	public static boolean isHuawei() {
		return BRAND.contains("huawei") || BRAND.contains("honor");
	}
    
        public static boolean isOneplus(){
		return BRAND.contains("oneplus");
	}

	public static boolean isSamsung(){
		return BRAND.contains("samsung");
	}
	
	public static boolean isSmartisan(){
		return BRAND.contains("smartisan");
	}

	public static boolean isNokia() {
		return BRAND.contains("nokia");
	}
    
    	public static boolean isGoogle(){
		return BRAND.contains("google");
	}

	public static int getRealScreenHeight(Context context) {
		WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
		Display display = wm.getDefaultDisplay();
		DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
		display.getRealMetrics(dm);
		return dm.heightPixels;
	}
	
	public static int getRealScreenWidth(Context context) {
		WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
		Display display = wm.getDefaultDisplay();
		DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
		display.getRealMetrics(dm);
		return dm.widthPixels;
	}

	public static int getScreenHeight(Context context) {
		WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
		Display display = wm.getDefaultDisplay();
		DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
		display.getMetrics(dm);
		return dm.heightPixels;
	}


	/**
	 * 判断设备是否显示NavigationBar
	 *
	 * @return 其他值 不显示 0显示 -1 未知
	 */
	public static int isNavBarHide(Context context) {
		// 有虚拟键,判断是否显示
		if (isVivo()) {
			return vivoNavigationEnabled(context);
		}
		if (isOppo()) {
			return oppoNavigationEnabled(context);
		}
		if (isXiaomi()) {
			return xiaomiNavigationEnabled(context);
		}
		if (isHuawei()) {
			return huaWeiNavigationEnabled(context);
		}
                if (isOneplus()) {
			return oneplusNavigationEnabled(context);
		}
		if (isSamsung()) {
			return samsungNavigationEnabled(context);
		}
		if (isSmartisan()) {
			return smartisanNavigationEnabled(context);
		}
		if (isNokia()) {
			return nokiaNavigationEnabled(context);
		}
     		if (isGoogle()) {
			// navigation_mode 三种模式均有导航栏,只是高度不同。
			return 0;
		}
		return -1;
	}

	/**
	 * 判断当前系统是使用导航键还是手势导航操作
	 *
	 * @param context
	 * @return 0 表示使用的是虚拟导航键,1 表示使用的是手势导航,默认是0
	 */
	public static int vivoNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), "navigation_gesture_on", 0);
	}

	public static int oppoNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), "hide_navigationbar_enable", 0);
	}

	public static int xiaomiNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), "force_fsg_nav_bar", 0);
	}

	private static int huaWeiNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), "navigationbar_is_min", 0);
	}

	/**
	 * @param context
	 * @return 0虚拟导航键  2为手势导航
	 */
	private static int oneplusNavigationEnabled(Context context) {
		int result = Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), "navigation_mode", 0);
		if (result == 2) {
			// 两种手势 0有按钮, 1没有按钮
			if (Settings.System.getInt(context.getContentResolver(), "buttons_show_on_screen_navkeys", 0) != 0) {
				return 0;
			}
		}
		return result;
	}

	public static int samsungNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), "navigationbar_hide_bar_enabled", 0);
	}

	public static int smartisanNavigationEnabled(Context context) {
		return Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), "navigationbar_trigger_mode", 0);
	}

	public static int nokiaNavigationEnabled(Context context) {
		boolean result = Settings.Secure.getInt(context.getContentResolver(), "swipe_up_to_switch_apps_enabled", 0) != 0
				|| Settings.System.getInt(context.getContentResolver(), "navigation_bar_can_hiden", 0) != 0;

		if (result) {
			return 1;
		} else {
			return 0;
		}
	}


	public static int getNavigationBarHeight(Context context){
		int resourceId = context.getResources().getIdentifier("navigation_bar_height", "dimen", "android");
		if (resourceId > 0) {
			return context.getResources().getDimensionPixelSize(resourceId);
		}
		return 0;
	}

	private static boolean isAllScreenDevice(Context context) {
		if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N) {
			// 7.0放开限制,7.0以下都不为全面屏
			return false;
		} else {
			int realWidth = getRealScreenWidth(context);
			int realHeight = getRealScreenHeight(context);

			float width;
			float height;
			if (realWidth < realHeight) {
				width = realWidth;
				height = realHeight;
			} else {
				width = realHeight;
				height = realWidth;
			}
			// Android中默认的最大屏幕纵横比为1.86
			return height / width >= 1.86f;
		}
	}

	/**
	 * 获取去除导航栏高度的剩余高度(含状态栏)
	 * @param context
	 * @return
	 */
	public static int getScreenContentHeight(Context context) {

		if (isAllScreenDevice(context)) {

			int result = isNavBarHide(context);

			if (result == 0) {
				return getRealScreenHeight(context) - getNavigationBarHeight(context);
			} else if (result == -1){
				// 未知
				return getScreenHeight(context);
			} else {
				return getRealScreenHeight(context);
			}
		} else {
			return getScreenHeight(context);
		}

	}
}
复制代码

有人会问,这些key都是哪里来的?毕竟我在厂商文档也没有翻到。

我能想到的办法是查看SettingsProvider,它是提供设置数据的Provider,分有GlobalSystemSecure三种类型,上面代码中可以看到不同品牌存放在的类型都不同。我们可以通过adb命令查看所有数据,根据navigation等关键字去寻找。比如查看Secure的数据:

	adb shell settings list secure
复制代码

或者:

	ContentResolver cr = context.getContentResolver();
	Uri uri = Uri.parse("content://settings/secure/");
	Cursor cursor = cr.query(uri, null, null, null, null);
	while (cursor.moveToNext()) {
		String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name"));
		String value = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("value"));
		Log.d("settings:", name + "=" + value);
	}
	cursor.close();		
复制代码

这样如果有上面兼容不到的机型,可以使用这个方法适配。也欢迎你的补充反馈。

费了这么大的劲获取到了准确的高度,可能你会说,还不如直接获取ContentView的高度:

	public static int getContentViewHeight(Activity activity) {
		View contentView = activity.getWindow().getDecorView().findViewById(android.R.id.content);
		return contentView.getHeight();
	}
复制代码

这个结果和上述计算的高度一致,唯一的限制是需要在onWindowFocusChanged之后调用,否则高度为0。这个我们可以根据实际情况自行选用。


2021-04-06补充:

发现在Android 11中可以使用WindowMetrics获取窗口边界距四边的距离大小,我们使用bottom获取导航栏真实高度:

	@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.Q)
	public static int getRealNavHeight(Context context) {
		WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
		WindowMetrics windowMetrics = wm.getCurrentWindowMetrics();
		WindowInsets windowInsets = windowMetrics.getWindowInsets();
		Insets insets = windowInsets.getInsetsIgnoringVisibility(WindowInsets.Type.navigationBars() | WindowInsets.Type.displayCutout());
		return insets.bottom;
	}
复制代码

这样一来可以不需要判断当前导航栏是否显示来获取高度了。不过只适用于Android 11及以上,对于中间的8、9、10看来还需要以上的方法处理。

3.已知问题

  • 网上有许多同类代码,发现会将vivo和oppo都使用navigation_gesture_on这一个key。我在oppo Find x中发现此key并不存在,不知是否和系统版本有关。如果是的话,又需要判断oppo的系统版本了。

  • 上面提到的获取导航栏高度的方法在部分手机中无效,无效的原因是因为导航栏隐藏时,获取高度就为0。所以判断是否显示导航栏是关键。

  • 刘海的出现,很多人会吐槽丑,所以厂家想到了隐藏刘海的方式(掩耳盗铃),比如下面是Redmi K30的设置页面:

设置刘海显示页

第二种没啥特别,就是状态栏强制为黑色。这里我怀疑因为这个设置,导致在有刘海的手机上,ScreenHeight不包含状态栏高度。

最糟糕的是第三种,隐藏后状态栏在刘海外。例如Redmi K30在开启后,ScreenHeight 为2174,RealHeight为2304,而关闭时为2175 和 2400。这下连万年不变的RealHeight也变化了,这太不real了,大家自行体会。不过目前发现未影响适配方案,不知其他手机如何。

对于是否隐藏刘海,其实也是有各家的判断的,比如小米:

	// 0:显示刘海,1:隐藏刘海
	Settings.Global.getInt(context.getContentResolver(), "force_black", 0);
复制代码
  • 有些App会使用修改density的屏幕适配方案,这会影响获取导航栏高度的方法。比如130px的导航栏适配后获取到的是136px。所以这里需要使用getSystem中的density转换回去:
	public static int getNavigationBarHeight(Context context){
		int resourceId = context.getResources().getIdentifier("navigation_bar_height", "dimen", "android");
		if (resourceId > 0) {
			int height = context.getResources().getDimensionPixelSize(resourceId);
			// 兼容屏幕适配导致density修改
			float density = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
			if (DENSITY != density) {
				return dpToPx(px2dp(context, height));
			}
			return height;
		}
		return 0;
	}

	public static final float DENSITY = Resources.getSystem().getDisplayMetrics().density;

	public static int dpToPx(int dpValue) {
		return (int) (dpValue * DENSITY + 0.5f);
	}

	public static int px2dp(Context context, int px) {
		return (int) (px / context.getResources().getDisplayMetrics().density + 0.5);
	}
复制代码

getSystem源码如下:

	/**
     * Return a global shared Resources object that provides access to only
     * system resources (no application resources), is not configured for the
     * current screen (can not use dimension units, does not change based on
     * orientation, etc), and is not affected by Runtime Resource Overlay.
     */
    public static Resources getSystem() {
        synchronized (sSync) {
            Resources ret = mSystem;
            if (ret == null) {
                ret = new Resources();
                mSystem = ret;
            }
            return ret;
        }
    }
复制代码

它不受资源覆盖的影响,我们可以通过它将值转换回来。

4.展望未来

本篇看似聊的获取高度这件事,其实伴随导航栏的发展演进,核心是是如何判断导航栏是否显示。

通过上面的介绍,总结一下就是在“全面屏时代”,如果你想获取屏幕高度,就不要使用ScreenHeight了。否则会出现UI展示上的问题。而且这种问题,线上也不会崩溃,难以发现。以前在支付宝中就发现过 PopupWindow弹出高度不正确的问题,过了好久才修复了。

至于屏幕宽度,也不清楚随着折叠屏、环绕屏的到来会不会造成影响。但愿不要吧,碎片化原来越严重了。。。

最后,如果本文对你有启发有帮助,点个赞和收藏可好?

参考

分类:
Android
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