什么是土司(Toast)?
Toast是Android系统提供的一种非常好的提示方式,在程序中可以使用它将一些短小的信息通知给用户,这些信息会在一段时间后自动消失,并且不会占用任何的屏幕空间;
下面我们通过源代码分析Toast:
前面我们分析了Activity、Dialog、PopupWindow的加载绘制流程，相信大家对整个Android系统中的窗口绘制流程已经有了一个比较清晰的认识了，这里最后再给大家介绍一下Toast的加载绘制流程。其实Toast窗口和Activity、Dialog、PopupWindow有一个不太一样的地方，就是Toast窗口是属于系统级别的窗口，他和输入框等类似的，不属于某一个应用，即不属于某一个进程，所以自然而然的，一旦涉及到Toast的加载绘制流程就会涉及到进程间通讯，看过前面系列文章的同学应该知道，Android间的进程间通讯采用的是Android特有的Binder机制，所以Toast的加载绘制流程也会涉及到Binder进程间通讯。Toast的显示流程其实内部还是通过Window的窗口机制实现加载绘制的，只不过由于是系统级别的窗口，在显示过程中涉及到了进程间通讯等机制。
下面我们来具体看一下Toast窗口的简单使用。
Toast.makeText(context, msg, Toast.LENGTH_SHORT).show();
上面的代码是Toast的典型使用方式，通过makeText方法创建出一个Toast对象，然后调用show方法将Toast窗口显示出来。下面我们来看一下makeText方法的具体实现：
public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
Toast result = new Toast(context);
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);
result.mNextView = v;
result.mDuration = duration;
return result;
}
方法体不是很长，在makeText方法中，我们首先通过Toast对象的构造方法，创建了一个新的Toast对象，这样我们就先来看一下Toast的构造方法做了哪些事。
public Toast(Context context) {
mContext = context;
mTN = new TN();
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);
}
可以看到这里初始化了Toast对象的成员变量mContext和mTN，这里的mContext是一个Context类型的成员变量，那mTN是什么东西呢？
private static class TN extends ITransientNotification.Stub
从类的源码定义来看，我们知道TN是一个继承自ITransientNotification.Stub的类，这里我们暂时只用知道他的继承关系就好了，知道其是一个Binder对象，可以用于进程间通讯，然后回到我们的makeText方法，在调用了Toast的构造方法创建了Toast对象之后，我们又通过context.getSystemService方法获取到LayoutInflater，然后通过调用LayoutInflater的inflate方法加载到了Toast的布局文件：
LayoutInflater inflate = (LayoutInflater)
context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
View v = inflate.inflate(com.android.internal.R.layout.transient_notification, null);
这里我们可以看一下布局文件的具体代码：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
android:background="?android:attr/toastFrameBackground">
<TextView
android:id="@android:id/message"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_weight="1"
android:layout_gravity="center_horizontal"
android:textAppearance="@style/TextAppearance.Toast"
android:textColor="@color/bright_foreground_dark"
android:shadowColor="#BB000000"
android:shadowRadius="2.75"
/>
</LinearLayout>
可以发现Toast加载的布局文件只有一个LinearLayout布局，并且只包含一个TextView组件。。。。;然后我们通过调用：
TextView tv = (TextView)v.findViewById(com.android.internal.R.id.message);
tv.setText(text);
result.mNextView = v;
result.mDuration = duration;
return result;
初始化了布局文件，Toast的mNextView和mDuration成员变量并返回Toast类型的result对象。这样我们的Toast对象就构造完成了。然后我们回到我们的Toast.show方法，调用完这个方法之后就准备开始显示Toast窗口了，我们来具体看一下show方法的具体实现：
public void show() {
if (mNextView == null) {
throw new RuntimeException("setView must have been called");
}
INotificationManager service = getService();
String pkg = mContext.getOpPackageName();
TN tn = mTN;
tn.mNextView = mNextView;
try {
service.enqueueToast(pkg, tn, mDuration);
} catch (RemoteException e) {
// Empty
}
}
首先判断我们的mNextView是否为空，为空的话，显示逻辑就无法进行了，所以这里判断如果mNextView为空的话，就直接抛出异常，不在往下执行。。。。;然后我们执行了：
INotificationManager service = getService();
这里的INotificationManager是服务器端NotificationManagerService的Binder客户端，我们可以看一下getService方法的实现方式：
static private INotificationManager getService() {
if (sService != null) {
return sService;
}
sService = INotificationManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("notification"));
return sService;
}
这里获取了INotificationManager对象，然后我们调用了service.enqueueToast方法，并传递了package，TN对象，duration等参数，这里实际执行的是NotificationManagerService的内部类的INotificationManager.Stub的enqueueToast方法，而我们的NoticationManagerService是在SystemServer进程中执行的，这里的底层其实是通过Binder机制传输数据的，具体的Binder机制相关知识可自行学习。。好吧，我们在看一下INotificationManager.Stub的enqueueToast方法的具体实现：
@Override
public void enqueueToast(String pkg, ITransientNotification callback, int duration)
{
...
synchronized (mToastQueue) {
int callingPid = Binder.getCallingPid();
long callingId = Binder.clearCallingIdentity();
try {
ToastRecord record;
int index = indexOfToastLocked(pkg, callback);
// If it's already in the queue, we update it in place, we don't
// move it to the end of the queue.
if (index >= 0) {
record = mToastQueue.get(index);
record.update(duration);
} else {
// Limit the number of toasts that any given package except the android
// package can enqueue. Prevents DOS attacks and deals with leaks.
if (!isSystemToast) {
int count = 0;
final int N = mToastQueue.size();
for (int i=0; i<N; i++) {
final ToastRecord r = mToastQueue.get(i);
if (r.pkg.equals(pkg)) {
count++;
if (count >= MAX_PACKAGE_NOTIFICATIONS) {
Slog.e(TAG, "Package has already posted " + count
+ " toasts. Not showing more. Package=" + pkg);
return;
}
}
}
}
record = new ToastRecord(callingPid, pkg, callback, duration);
mToastQueue.add(record);
index = mToastQueue.size() - 1;
keepProcessAliveLocked(callingPid);
}
// If it's at index 0, it's the current toast. It doesn't matter if it's
// new or just been updated. Call back and tell it to show itself.
// If the callback fails, this will remove it from the list, so don't
// assume that it's valid after this.
if (index == 0) {
showNextToastLocked();
}
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(callingId);
}
}
}
可以发现我们首先将我们的ToastRecord（Toast对象在server端的对象）保存到一个List列表mToastQueue中，然后调用了showNextToastLocked方法，这样我们在看一下showNextToastLocked方法的具体实现。
void showNextToastLocked() {
ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
while (record != null) {
if (DBG) Slog.d(TAG, "Show pkg=" + record.pkg + " callback=" + record.callback);
try {
record.callback.show();
scheduleTimeoutLocked(record);
return;
} catch (RemoteException e) {
Slog.w(TAG, "Object died trying to show notification " + record.callback
+ " in package " + record.pkg);
// remove it from the list and let the process die
int index = mToastQueue.indexOf(record);
if (index >= 0) {
mToastQueue.remove(index);
}
keepProcessAliveLocked(record.pid);
if (mToastQueue.size() > 0) {
record = mToastQueue.get(0);
} else {
record = null;
}
}
}
}
这里主要执行了record.callback.show方法，而这里的callback对象就是我们创建Toast对象的时候传递的TN对象，显然的，这了的show方法就是我们的Toast内部类TN的show方法，然后我们调用了scheduleTimeoutLocked方法，这里先看一下scheduleTimeoutLocked方法的实现。
private void scheduleTimeoutLocked(ToastRecord r)
{
mHandler.removeCallbacksAndMessages(r);
Message m = Message.obtain(mHandler, MESSAGE_TIMEOUT, r);
long delay = r.duration == Toast.LENGTH_LONG ? LONG_DELAY : SHORT_DELAY;
mHandler.sendMessageDelayed(m, delay);
}
可以发现这里发送了一个异步消息，并且这里的异步消息是在duration时间之后发送的，也就是说我们在Toast端传递的duration参数就是这里的message消息delay发送的时间，而我们发送MESSAGE_TIMEOUT异步消息之后最终会被方法handleTimeout执行。
private void handleTimeout(ToastRecord record)
{
if (DBG) Slog.d(TAG, "Timeout pkg=" + record.pkg + " callback=" + record.callback);
synchronized (mToastQueue) {
int index = indexOfToastLocked(record.pkg, record.callback);
if (index >= 0) {
cancelToastLocked(index);
}
}
}
好吧，方法体里面又调用了cancelToastLocked方法，然后我们看一下cancelToastLocked方法的实现：
void cancelToastLocked(int index) {
ToastRecord record = mToastQueue.get(index);
try {
record.callback.hide();
} catch (RemoteException e) {
Slog.w(TAG, "Object died trying to hide notification " + record.callback
+ " in package " + record.pkg);
// don't worry about this, we're about to remove it from
// the list anyway
}
mToastQueue.remove(index);
keepProcessAliveLocked(record.pid);
if (mToastQueue.size() > 0) {
// Show the next one. If the callback fails, this will remove
// it from the list, so don't assume that the list hasn't changed
// after this point.
showNextToastLocked();
}
}
好吧，这里又是调用了record.callback.hide方法，显然的这里的hide方法和刚刚的show方法是相似的，都是调用的Toast内部类TN的hide方法，所以这里可以看出Toast的显示与隐藏操作都是在Toast内部类TN的show和hide方法实现的，然后我们调用了:
mToastQueue.remove(index);
清除这个Toast对象，并继续执行showNextToastLocked方法，直到mToastQueue的大小为0。。。；这样关于Toast窗口的显示与隐藏操作都是在Toast内部类TN的show方法和hide方法中，我们先看一下TN内部类的show方法的具体实现：
@Override
public void show() {
if (localLOGV) Log.v(TAG, "SHOW: " + this);
mHandler.post(mShow);
}
好吧，这里也是发送一个异步消息，我们看一下Runnable类型的mShow的定义。
final Runnable mShow = new Runnable() {
@Override
public void run() {
handleShow();
}
};
可以看到再其run方法中调用了handleShow方法，继续看handleShow方法的实现逻辑。
public void handleShow() {
if (localLOGV) Log.v(TAG, "HANDLE SHOW: " + this + " mView=" + mView
+ " mNextView=" + mNextView);
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;
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);
mWM.addView(mView, mParams);
trySendAccessibilityEvent();
}
}
好吧，在handleShow方法中经过一系列的初始化操作，初始化mWN对象，初始化mView对象，初始化了mParams对象，然后调用了mWM的addView方法，到了这里大家应该就很熟悉了.继续看一下TN的hide方法：
@Override
public void hide() {
if (localLOGV) Log.v(TAG, "HIDE: " + this);
mHandler.post(mHide);
}
好吧，和show方法类似，也是发送了一个异步消息，这里看一下Runnable类型的mHide对象的定义：
final Runnable mHide = new Runnable() {
@Override
public void run() {
handleHide();
// Don't do this in handleHide() because it is also invoked by handleShow()
mNextView = null;
}
};
可以发现在其run方法中调用了handleHide方法，显然的，与show方法类似，这里的handleHide方法也是执行Toast窗口销毁的逻辑：
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);
mWM.removeView(mView);
}
mView = null;
}
}
可以发现，在方法体重调用了mWM.removeView(mView),又是熟悉的代码，通过执行这里的removeView方法，我们可以实现Toast窗口的销毁流程，至此我们就分析完了Toast窗口的显示与销毁流程。
总结：
Toast是一个系统窗口，Toast在显示与销毁流程设计到进程间通讯（Binder机制实现）
Toast的show方法首先会初始化一个Toast对象，然后将内部对象TN与duration传递给NotificationManagerService，并在NotificationManagerService端维护一个Toast对象列表。
NotificationManagerService接收到Toast的show请求之后，保存Toast对象并回调Toast.TN的show方法具体实现Toast窗口的显示逻辑。
Toast窗口的显示与销毁机制与Activity、Dialog、PopupWIndow都是类似的，都是通过WIndow对象实现的。
NotificationManagerService端在执行show方法执行会发送一个异步消息用于销毁Toast窗口，这个异步消息会在duration时间段之后发出，这样，在设置Toast显示的时间就会被传递到NotificationManagerService端，并在这段时间之后发送异步消息销毁Toast窗口。
一航jason
