Android 系统 Bar 沉浸式完美兼容方案

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引言

自 Android 5.0 版本,Android 带来了沉浸式系统 bar(状态栏和导航栏),Android 的视觉效果进一步提高,各大 app 厂商也在大多数场景上使用沉浸式效果。但由于 Android 碎片化比较严重,每个版本的系统 bar 效果可能会有所差异,导致开发者往往需要进行兼容适配。为了简化系统 bar 沉浸式的使用,以及统一机型、版本差异所造成的效果差异,本文将介绍系统 bar 的组成以及沉浸式适配方案。

背景

问题一:沉浸式下无法设置背景色

对于大于等于 Android 5.0 版本的系统,在 Activity 的 onCreate 时,通过给 window 设置属性:

window.addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_TRANSLUCENT_STATUS)
window.addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_TRANSLUCENT_NAVIGATION)

即可开启沉浸式系统 bar,效果如下:

图片

Android 5.0 沉浸式状态栏

图片

Android 5.0 沉浸式导航栏

但是设置沉浸式之后,原来通过 window.statusBarColor 和 window.statusBarColor 设置的颜色也不可用,也就是说不支持自定义半透明系统 bar 的颜色。

问题二:无法全透明导航栏

系统默认的状态栏和导航栏都有一个半透明的蒙层,虽然不支持设置颜色,但通过设置以下代码,可让状态栏变为全透明:

window.clearFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_TRANSLUCENT_STATUS)
window.decorView.systemUiVisibility = (View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN
        or View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE)
window.addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_DRAWS_SYSTEM_BAR_BACKGROUNDS)
window.statusBarColor = Color.TRANSPARENT

效果如下:

图片

Android 10.0 沉浸式全透明状态栏

通过类似的方式尝试将导航栏设置为全透明:

window.clearFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_TRANSLUCENT_NAVIGATION)
window.decorView.systemUiVisibility = (View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN
        or View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE or View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_HIDE_NAVIGATION)
window.addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_DRAWS_SYSTEM_BAR_BACKGROUNDS)
window.navigationBarColor = Color.TRANSPARENT

但发现导航栏半透明背景依然无法去掉:

图片

问题三:亮色系统 bar 版本差异

对于大于等于 Android 6.0 版本的系统,如果背景是浅色的,可通过设置状态栏和导航栏文字颜色为深色,也就是导航栏和状态栏为浅色(只有 Android 8.0 及以上才支持导航栏文字颜色修改):

window.decorView.systemUiVisibility =
    View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE or View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_STATUS_BAR

window.decorView.systemUiVisibility =
    window.decorView.systemUiVisibility or if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_NAVIGATION_BAR else 0

效果如下:

图片

Android 8.0 亮色状态栏

图片

Android 8.0 亮色导航栏

但是在亮色系统 bar 基础上开启沉浸式后,在 8.0 至 9.0 系统中,导航栏深色导航 icon 不生效,而 10.0 以上版本能显示深色导航 icon:

图片

Android 8.0 亮色沉浸式亮色导航栏

图片

Android 10.0 亮色沉浸式亮色导航栏

问题分析

问题一:沉浸式下无法设置背景色

查看源码发现设置状态栏和导航栏背景颜色时,是不能为沉浸式的:

图片

问题二:无法全透明导航栏

当设置导航栏为透明色(Color.TRANSPARENT)时,导航栏会变成半透明,当设置其他颜色,则是正常的,例如设置颜色为 0x700F7FFF,显示效果如下:

图片

Android 10.0 沉浸式导航栏

为什么会出现这个情况呢,通过调试进入源码,发现 activity 的 onApplyThemeResource 方法中有一个逻辑:

// Get the primary color and update the TaskDescription for this activity
TypedArray a = theme.obtainStyledAttributes(
        com.android.internal.R.styleable.ActivityTaskDescription);
if (mTaskDescription.getPrimaryColor() == 0) {
    int colorPrimary = a.getColor(
            com.android.internal.R.styleable.ActivityTaskDescription_colorPrimary, 0);
    if (colorPrimary != 0 && Color.alpha(colorPrimary) == 0xFF) {
        mTaskDescription.setPrimaryColor(colorPrimary);
    }
}

也就是说如果设置的导航栏颜色为 0(纯透明)时,将会为其修改为内置的颜色:ActivityTaskDescription_colorPrimary,因此就会出现灰色蒙层效果。

问题三:亮色系统 bar 版本差异

通过查看源码发现,与设置状态栏和导航栏背景颜色类似,设置导航栏 icon 颜色也是不能为沉浸式:

图片

解决沉浸式兼容性问题

对于问题二无法全透明导航栏,由上述问题分析中的代码可以看出,当且仅当设置的导航栏颜色为纯透明时(0),才会置换为半透明的蒙层。那么,我们可以将纯透明这种情况修改颜色为 0x01000000,这样也能达到接近纯透明的效果:

图片

对于问题一,难以通过常规方式进行沉浸式下的系统 bar 背景颜色设置。而对于问题三,通过常规方式需要分别对各个版本进行适配,对于国内手机来说,适配难度更大。

为了解决兼容性问题,以及更好的管理状态栏和导航栏,我们是否能自己实现状态栏和导航栏的背景 View 呢?

通过 Layout Inspector 可以看出,导航栏和状态栏本质上也是一个 view:

图片

在 activity 创建的时候,会创建两个 view(navigationBarBackground 和 statusBarBackground),将其加到 decorView 中,从而可以控制状态栏的颜色。那么,是否能把系统的这两个 view 隐藏起来,替换成自定义的 view 呢?

因此,为了提高兼容性,以及更好的管理状态栏和导航栏,我们可以将系统的 navigationBarBackground 和 statusBarBackground 隐藏起来,替换成自定义的 view,而不再通过 FLAG_TRANSLUCENT_STATUS 和 FLAG_TRANSLUCENT_NAVIGATION 来设置。

实现沉浸式状态栏

  1. 添加自定义的状态栏。通过创建一个 view ,让其高度等于状态栏的高度,并将其添加到 decorView 中:
View(window.context).apply {
id = R.id.status_bar_view
    val params = FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT, statusHeight)
    params.gravity = Gravity.TOP
    layoutParams = params
    (window.decorView as ViewGroup).addView(this)
}
  1. 隐藏系统的状态栏。由于 activity 在 onCreate 时,并没有创建状态栏的 view(statusBarBackground),因此无法直接将其隐藏。这里可以通过对 decorView 添加 OnHierarchyChangeListener 监听来捕获到 statusBarBackground:
(window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
    override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
        if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
            child.scaleX = 0f
        }
    }

    override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
    }
})

注意:这里将 child 的 scaleX 设为 0 即可将其隐藏起来,那么为什么不能设置 visibility 为 GONE 呢?这是因为后续在应用主题时(onApplyThemeResource),系统会将 visibility 又重新设置为 VISIBLE

隐藏之后,半透明的状态栏不显示,但是顶部会出现空白:

图片

通过 Layout Inspector 发现,decorView 的第一个元素(内容 view )会存在一个 padding:

图片

因此,可以通过设置 paddingTop 为 0 将其去除:

val view = (window.decorView as ViewGroup).getChildAt(0)
view.addOnLayoutChangeListener { v, _, _, _, _, _, _, _, _ ->
    if (view.paddingTop > 0) {
        view.setPadding(000, view.paddingBottom)
        val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
        content.requestLayout()
    }
}

注意:这里需要监听 view 的 layout 变化,否则只有一开始设置则后面又被修改了。

实现沉浸式导航栏

导航栏的自定义与状态栏类似,不过会存在一些差异。先创建一个自定义 view 将其添加到 decorView 中,然后把原来系统的 navigationBarBackground 隐藏:

window.decorView.findViewById(R.id.navigation_bar_view) ?: View(window.context).apply {
id = R.id.navigation_bar_view
    val resourceId = resources.getIdentifier( navigation_bar_height ,  dimen ,  android )
    val navigationBarHeight = if (resourceId > 0) resources.getDimensionPixelSize(resourceId) else 0
    val params = FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT, navigationBarHeight)
    params.gravity = Gravity.BOTTOM
    layoutParams = params
    (window.decorView as ViewGroup).addView(this)

    (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
        override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
            if (child?.id == android.R.id.navigationBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            } else if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            }
        }

        override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
        }
    })
}

注意:这里 onChildViewAdded 方法中,因为只能设置一次 OnHierarchyChangeListener ,需要同时考虑状态栏和导航栏。

通过这个方式,能将导航栏替换为自定义的 view ,但是存在一个问题,由于 navigationBarHeight 是固定的,如果用户切换了导航栏的样式,再回到 app 时,导航栏的高度不会重新调整。为了让导航栏看的清楚,设置其颜色为 0x7F00FF7F:

图片

从图中可以看出,导航栏切换之后高度没有发生变化。为了解决这个问题,需要通过对 navigationBarBackground 设置 OnLayoutChangeListener 来监听导航栏高度的变化,并通过 liveData 关联到 view 中,代码实现如下:

val heightLiveData = MutableLiveData<Int>()
heightLiveData.value = 0
window.decorView.setTag(R.id.navigation_height_live_data, heightLiveData)

val navigationBarView = window.decorView.findViewById(R.id.navigation_bar_view) ?: View(window.context).apply {
    id = R.id.navigation_bar_view
    val params = FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT, heightLiveData.value ?: 0)
    params.gravity = Gravity.BOTTOM
    layoutParams = params
    (window.decorView as ViewGroup).addView(this)

    if (this@immersiveNavigationBar is FragmentActivity) {
        heightLiveData.observe(this@immersiveNavigationBar) {
            val lp = layoutParams
            lp.height = heightLiveData.value ?: 0
            layoutParams = lp
        }
    }

    (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
        override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
            if (child?.id == android.R.id.navigationBarBackground) {
                child.scaleX = 0f

                child.addOnLayoutChangeListener { _, _, top, _, bottom, _, _, _, _ ->
                    heightLiveData.value = bottom - top
                }
            } else if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            }
        }

        override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
        }
    })
}

通过上面方式,可以解决切换导航栏样式后自定义的导航栏高度问题:

图片

完整代码

@file:Suppress("DEPRECATION")

package com.bytedance.heycan.systembar.activity

import android.app.Activity
import android.graphics.Color
import android.os.Build
import android.util.Size
import android.view.Gravity
import android.view.View
import android.view.ViewGroup
import android.view.WindowManager
import android.widget.FrameLayout
import androidx.fragment.app.FragmentActivity
import androidx.lifecycle.LiveData
import androidx.lifecycle.MutableLiveData
import com.bytedance.heycan.systembar.R

/**
 * Created by dengchunguo on 2021/4/25
 */
fun Activity.setLightStatusBar(isLightingColor: Boolean) {
    val window = this.window
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
        if (isLightingColor) {
            window.decorView.systemUiVisibility =
                View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE or View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_STATUS_BAR
        } else {
            window.decorView.systemUiVisibility = View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE
        }
    }
}

fun Activity.setLightNavigationBar(isLightingColor: Boolean) {
    val window = this.window
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M && isLightingColor) {
        window.decorView.systemUiVisibility =
            window.decorView.systemUiVisibility or if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_NAVIGATION_BAR else 0
    }
}

/**
 * 必须在Activity的onCreate时调用
 */
fun Activity.immersiveStatusBar() {
    val view = (window.decorView as ViewGroup).getChildAt(0)
    view.addOnLayoutChangeListener { v, _, _, _, _, _, _, _, _ ->
        val lp = view.layoutParams as FrameLayout.LayoutParams
        if (lp.topMargin > 0) {
            lp.topMargin = 0
            v.layoutParams = lp
        }
        if (view.paddingTop > 0) {
            view.setPadding(000, view.paddingBottom)
            val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
            content.requestLayout()
        }
    }

    val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
    content.setPadding(000, content.paddingBottom)

    window.decorView.findViewById(R.id.status_bar_view) ?: View(window.context).apply {
        id = R.id.status_bar_view
        val params = FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT, statusHeight)
        params.gravity = Gravity.TOP
        layoutParams = params
        (window.decorView as ViewGroup).addView(this)

        (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
            override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
                if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                    child.scaleX = 0f
                }
            }

            override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
            }
        })
    }
    setStatusBarColor(Color.TRANSPARENT)
}

/**
 * 必须在Activity的onCreate时调用
 */
fun Activity.immersiveNavigationBar(callback: (() -> Unit)? = null) {
    val view = (window.decorView as ViewGroup).getChildAt(0)
    view.addOnLayoutChangeListener { v, _, _, _, _, _, _, _, _ ->
        val lp = view.layoutParams as FrameLayout.LayoutParams
        if (lp.bottomMargin > 0) {
            lp.bottomMargin = 0
            v.layoutParams = lp
        }
        if (view.paddingBottom > 0) {
            view.setPadding(0, view.paddingTop, 00)
            val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
            content.requestLayout()
        }
    }

    val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
    content.setPadding(0, content.paddingTop, 0, -1)

    val heightLiveData = MutableLiveData<Int>()
    heightLiveData.value = 0
    window.decorView.setTag(R.id.navigation_height_live_data, heightLiveData)
    callback?.invoke()

    window.decorView.findViewById(R.id.navigation_bar_view) ?: View(window.context).apply {
        id = R.id.navigation_bar_view
        val params = FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT, heightLiveData.value ?: 0)
        params.gravity = Gravity.BOTTOM
        layoutParams = params
        (window.decorView as ViewGroup).addView(this)

        if (this@immersiveNavigationBar is FragmentActivity) {
            heightLiveData.observe(this@immersiveNavigationBar) {
                val lp = layoutParams
                lp.height = heightLiveData.value ?: 0
                layoutParams = lp
            }
        }

        (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
            override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
                if (child?.id == android.R.id.navigationBarBackground) {
                    child.scaleX = 0f
                    bringToFront()

                    child.addOnLayoutChangeListener { _, _, top, _, bottom, _, _, _, _ ->
                        heightLiveData.value = bottom - top
                    }
                } else if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                    child.scaleX = 0f
                }
            }

            override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
            }
        })
    }
    setNavigationBarColor(Color.TRANSPARENT)
}

/**
 * 当设置了immersiveStatusBar时,如需使用状态栏,可调佣该函数
 */
fun Activity.fitStatusBar(fit: Boolean) {
    val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
    if (fit) {
        content.setPadding(0, statusHeight, 0, content.paddingBottom)
    } else {
        content.setPadding(000, content.paddingBottom)
    }
}

fun Activity.fitNavigationBar(fit: Boolean) {
    val content = findViewById<View>(android.R.id.content)
    if (fit) {
        content.setPadding(0, content.paddingTop, 0, navigationBarHeightLiveData.value ?: 0)
    } else {
        content.setPadding(0, content.paddingTop, 0, -1)
    }
    if (this is FragmentActivity) {
        navigationBarHeightLiveData.observe(this) {
            if (content.paddingBottom != -1) {
                content.setPadding(0, content.paddingTop, 0, it)
            }
        }
    }
}

val Activity.isImmersiveNavigationBar: Boolean
    get() = window.attributes.flags and WindowManager.LayoutParams.FLAG_TRANSLUCENT_NAVIGATION != 0

val Activity.statusHeight: Int
    get() {
        val resourceId =
            resources.getIdentifier("status_bar_height""dimen""android")
        if (resourceId > 0) {
            return resources.getDimensionPixelSize(resourceId)
        }
        return 0
    }

val Activity.navigationHeight: Int
    get() {
        return navigationBarHeightLiveData.value ?: 0
    }

val Activity.screenSize: Size
    get() {
        return if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.R) {
            Size(windowManager.currentWindowMetrics.bounds.width(), windowManager.currentWindowMetrics.bounds.height())
        } else {
            Size(windowManager.defaultDisplay.width, windowManager.defaultDisplay.height)
        }
    }

fun Activity.setStatusBarColor(color: Int) {
    val statusBarView = window.decorView.findViewById<View?>(R.id.status_bar_view)
    if (color == 0 && Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.M) {
        statusBarView?.setBackgroundColor(STATUS_BAR_MASK_COLOR)
    } else {
        statusBarView?.setBackgroundColor(color)
    }
}

fun Activity.setNavigationBarColor(color: Int) {
    val navigationBarView = window.decorView.findViewById<View?>(R.id.navigation_bar_view)
    if (color == 0 && Build.VERSION.SDK_INT <= Build.VERSION_CODES.M) {
        navigationBarView?.setBackgroundColor(STATUS_BAR_MASK_COLOR)
    } else {
        navigationBarView?.setBackgroundColor(color)
    }
}

@Suppress("UNCHECKED_CAST")
val Activity.navigationBarHeightLiveData: LiveData<Int>
    get() {
        var liveData = window.decorView.getTag(R.id.navigation_height_live_data) as? LiveData<Int>
        if (liveData == null) {
            liveData = MutableLiveData()
            window.decorView.setTag(R.id.navigation_height_live_data, liveData)
        }
        return liveData
    }

val Activity.screenWidth: Int get() = screenSize.width

val Activity.screenHeight: Int get() = screenSize.height

private const val STATUS_BAR_MASK_COLOR = 0x7F000000

扩展

对话框适配

有时候需要通过 Dialog 来显示一个提示对话框、loading 对话框等,当显示一个对话框时,即使设置了 activity 为深色状态栏和导航栏文字颜色,这时候状态栏和导航栏的文字颜色又变成白色,如下所示:

图片

这是因为对 activity 设置的状态栏和导航栏颜色是作用 于 activity 的 window,而 dialog 和 activity 不是同一个 window,因此 dialog 也需要单独设置。

完整代码

@file:Suppress( DEPRECATION )

package com.bytedance.heycan.systembar.dialog

import android.app.Dialog
import android.os.Build
import android.view.View
import android.view.ViewGroup

/**
 * Created by dengchunguo on 2021/4/25
 */
fun Dialog.setLightStatusBar(isLightingColor: Boolean) {
    val window = this.window ?: return
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
        if (isLightingColor) {
            window.decorView.systemUiVisibility =
                View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE or View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_STATUS_BAR
        } else {
            window.decorView.systemUiVisibility = View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE
        }
    }
}

fun Dialog.setLightNavigationBar(isLightingColor: Boolean) {
    val window = this.window ?: return
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M && isLightingColor) {
        window.decorView.systemUiVisibility =
            window.decorView.systemUiVisibility or if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) View.SYSTEM_UI_FLAG_LIGHT_NAVIGATION_BAR else 0
    }
}

fun Dialog.immersiveStatusBar() {
    val window = this.window ?: return
    (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
        override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
            if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            }
        }

        override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
        }
    })
}

fun Dialog.immersiveNavigationBar() {
    val window = this.window ?: return
    (window.decorView as ViewGroup).setOnHierarchyChangeListener(object : ViewGroup.OnHierarchyChangeListener {
        override fun onChildViewAdded(parent: View?, child: View?) {
            if (child?.id == android.R.id.navigationBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            } else if (child?.id == android.R.id.statusBarBackground) {
                child.scaleX = 0f
            }
        }

        override fun onChildViewRemoved(parent: View?, child: View?) {
        }
    })
}

效果如下:

图片

快速使用

Activity 沉浸式

immersiveStatusBar() // 沉浸式状态栏
immersiveNavigationBar() // 沉浸式导航栏

setLightStatusBar(true) // 设置浅色状态栏背景(文字为深色)
setLightNavigationBar(true) // 设置浅色导航栏背景(文字为深色)

setStatusBarColor(color) // 设置状态栏背景色
setNavigationBarColor(color) // 设置导航栏背景色

navigationBarHeightLiveData.observe(this) {
 // 监听导航栏高度变化
}

Dialog 沉浸式

val dialog = Dialog(this, R.style.Heycan_SampleDialog)
dialog.setContentView(R.layout.dialog_loading)
dialog.immersiveStatusBar()
dialog.immersiveNavigationBar()
dialog.setLightStatusBar(true)
dialog.setLightNavigationBar(true)
dialog.show()

Demo 效果

图片

可实现与 iOS 类似的页面沉浸式导航条效果:

图片

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