自定義一個漂亮實用的鎖屏app，如果能贏得用戶的認可，替換系統自帶的鎖屏，絕對是一個不小的日活入口。這段時間正好總結一下最近調研的Android平臺的鎖屏app開發中的難點。

一、前言

鎖屏的大概實現原理都很簡單。監聽系統的亮屏廣播，在亮屏的時候展示自己的鎖屏界面，用戶在鎖屏界面上進行一系列的動作才能解鎖。有的手機啟動鎖屏界面的過程會很卡，所以會明顯看到亮屏之后鎖屏界面的啟動有延時，因此也可以選擇監聽系統滅屏的廣播，屏幕關掉的時候就將鎖屏界面準備好，直接亮屏展示(滅屏后你的app會比較容易被殺死，這點要注意做保活)。

還需要注意，亮屏和滅屏廣播，SCREEN_ON/SCREEN_OFF都是只能動態監聽的，所以要另開一個Service來注冊，這個Service的自啟動和保活也要做好。

基本的實現細節就不多講了，這篇文章只會講遇到的幾個難點。

二、鎖屏實現中的難點

1.屏蔽Home鍵

既然是鎖屏界面，當然只能通過界面上的一些滑動或者輸入動作來解開鎖屏，不能簡單的直接被Home鍵一按，就解開了。從4.0開始，Home直接在framework層就被系統響應到，強退到桌面，第三方應用里已經無法再通過Activity.onKeyDown方法來監聽和攔截Home鍵，盡管還象征性的保留了Home鍵的KeyCode來向前兼容，但是Home鍵按下去，并不會回調這個方法。

除了onKeyDown，有沒有其他辦法監聽Home鍵，有的。前臺App退到后臺會有廣播ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS，收到廣播攜帶的intent之后，解析里面的"reason"參數，就可以知道退出原因是什么了。home鍵按下后，reason是"homekey"，最近任務鍵按下后，reason是"recentapps"。

這當然不是最終方案，因為有些三星ROM里并不會有這個廣播。而且廣播的意思只是通知你一下，人家framework層已經把你的應用退回桌面了，你能監聽home鍵，但沒有辦法攔截home鍵。也許想到了可以監聽到home鍵的時候，馬上把自己的Activity又重新打開展示，我試了一下，home鍵按下后startActivity會有延時3秒左右，這應該是Google早就想到了我們會這么干，做了這么一個延時方案。

直接攔截行不通了，想想別的路子。按Home鍵是讓系統退回到Launcher(即桌面啟動器)，那么如果我們的鎖屏Activity本身就是Launcher的話，那按Home鍵不就等于回到我們的鎖屏Activity，也就可以阻止它把鎖屏Activity關掉了。

怎么把自己的Activity聲明為Launcher，在Activity中添加intent-filter：

<intent-filter> 
 
    <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> 
 
    <category android:name="android.intent.category.HOME" /> 
 
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" /> 
 
</intent-filter>  

這樣，新安裝的app會是一個能夠作為launcher的app，所以首次按Home鍵的時候，就會有彈窗提示你選擇要進入哪個launcher，選擇我們自己的Activity，這樣home鍵就被我們接管了。

不過這樣有一個很明顯的問題，如果不在我們的鎖屏界面按Home鍵，同樣會進入到鎖屏Activity。當然，解決的方式也簡單，當我們按Home時進入鎖屏Activity的onCreate里做一個判斷，如果前一個前臺Activity是鎖屏Activity，那就不用對Home鍵處理，如果不是鎖屏Activity，那就要關閉鎖屏Activity，跳到用戶真正的桌面啟動器去了。真正的桌面啟動器是哪一個，我們可以這樣來找：

List<String> pkgNamesT = new ArrayList<String>(); 
List<String> actNamesT = new ArrayList<String>(); 
List<ResolveInfo> resolveInfos = context.getPackageManager().queryIntentActivities(intent, PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY);　　 
for (int i = 0; i < resolveInfos.size(); i++) { 
    String string = resolveInfos.get(i).activityInfo.packageName; 
    if (!string.equals(context.getPackageName())) {//自己的launcher不要 　　　　　 
        pkgNamesT.add(string); 
        string = resolveInfos.get(i).activityInfo.name; 
        actNamesT.add(string); 
    } 
}  

如果實際的launcher只有一個，那直接跳轉過去就可以了：

ComponentName componentName = new ComponentName(pkgName, actName);  
Intent intent = new Intent();  
intent.setComponent(componentName);  
context.startActivity(intent);  
((Activity) context).finish();  

如果手機安裝有多個launcher(如360桌面一類的app)就會麻煩一點，需要展示一個列表讓用戶來選取用哪個launcher，這個在產品形態上可能會讓用戶覺得有點不解。

現在，如果在其他APP里按一下Home鍵，會跳到我們的鎖屏Activity然后跳轉到真正的launcher。這里可能會有Activity閃現一下的場景，影響用戶體驗。最優的辦法其實是另外弄一個Activity來作為Home鍵跳轉的Activity，這個Activity設為透明的，就不會被用戶感知。如此，產品形態就變成了，鎖屏Activity中按Home鍵，跳轉到透明Activity，跳轉回鎖屏Activity，相當于Home鍵無效;其他APP中按Home鍵，跳轉到透明Activity，跳轉到真正的桌面。

實現透明的Activity，只需要在xml中聲明

android:theme="@android:style/Theme.Translucent.NoTitleBar" 

這樣的界面是透明的，實際上有占位在屏幕的頂層，所以跳轉后記得要finish掉，不然會阻斷跳轉后的界面的交互。另外，Theme.NoDisplay也能將Activity設置為不可見，而且不占位，但是筆者實現的時候發現，NoDisplay的Activity無法被系統設置為launcher(設置后會彈窗讓你重新設置，如此反復)

2.懸浮窗的實現方式

由于受Home鍵無法直接攔截的限制，Activity實現的鎖屏會需要繞較多的路。所以有的鎖屏應用會使用懸浮窗來實現，懸浮窗能夠無視Home鍵，在按下home鍵的時候不會退到后臺。所以不需要在home鍵的問題上糾結。懸浮窗統一由WindowManager來管理，具體的實現比較簡單，筆者就不贅述了，有個坑要注意，懸浮窗需要聲明權限：

<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" /> 

有的手機設置里，默認是不給應用授權懸浮窗使用權的，所以應用里還要考慮引導用戶授權懸浮窗使用。

此外，有些應急解鎖的場景，比如來電接聽，鬧鈴處理，對于Activity實現的鎖屏界面，系統會自動把所有的前臺Activity隱藏，讓用戶直接去處理這些場景。但是懸浮窗會蓋住場景，所以遇到這些場景，懸浮窗實現的鎖屏界面要自己去處理這些特殊場景的自動解鎖。

3.禁用系統鎖屏

有了自己的鎖屏界面，還需要禁用掉系統的鎖屏，以免造成用戶需要解鎖兩次的局面。

首先我們需要知道用戶是否設置了鎖屏，方法如下：

對于API Level 16及以上SDK，可以使用如下方法判斷是否有鎖：

((KeyguardManager) getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE)).isKeyguardSecure() 

對API Level 15及以下SDK，可以使用反射來判斷：

try { 
    Class<?> clazz = Class.forName("com.android.internal.widget.LockPatternUtils"); 
    Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(Context.class); 
    constructor.setAccessible(true); 
    Object utils = constructor.newInstance(this); 
    Method method = clazz.getMethod("isSecure"); 
    return (Boolean) method.invoke(utils); 
}catch (Exception e){ 
    e.printStackTrace(); 
}  

好了，得知用戶設置了系統鎖屏，怎么關掉呢?有前人建議了這種方法

KeyguardManager km = (KeyguardManager) getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE); 
KeyguardManager.KeyguardLock keyguardLock = km.newKeyguardLock(""); 
keyguardLock.disableKeyguard();  

需要權限

<uses-permission android:name="android.permission.DISABLE_KEYGUARD" /> 

但經筆者測驗，這種方法只能禁用滑動鎖，如果用戶設置的是圖案或者PIN的鎖的話，是無法直接取消的。禁用掉密碼鎖或者圖案鎖是一個很危險的行為，基于此，Google應該是不會把它開放給開發者的，所以現在的鎖屏應用的禁用鎖的辦法，都是直接跳到系統鎖屏設置界面，直接引導用戶去手動關閉。可以通過如下代碼跳到用戶鎖屏設置界面：

Intent in = new Intent(Settings.ACTION_SECURITY_SETTINGS); 
startActivity(in);  

這個也會有些許的兼容性問題，比如，360手機的ROM并沒有把設置系統鎖屏的功能放在安全設置中，所以打開安全設置的界面找不到取消系統鎖屏的地方，這個在一眾鎖屏應用中并沒有做兼容。

三、附加功能中的難點

上面的功能都是直接針對鎖屏本身的實現來說的。鎖屏應用除了本身能夠有“鎖住屏幕”的功能外，還應該有其他一些漂亮又實用的功能，最起碼應該是盡量往系統鎖屏的樣式上靠攏并發揮，才方便被用戶接受。

1.獲取通知

新的Notification到來時應該展示在鎖屏界面上，所以我們需要對通知欄進行監聽。從Android 4.3(api 18)開始，Google給我們提供了一個NotificationListenerService類，第三方應用可以更方便的獲得通知欄使用權(Notification Access)，當然，這么敏感的權限得要應用自己聲明，同時還要引導用戶手動授權。如下，建立一個NotificationMonitor類繼承于NotificationListenerService，并聲明權限：

<service android:name=".NotificationMonitor" 
 
android:permission="android.permission.BIND_NOTIFICATION_LISTENER_SERVICE"> 
 
<intent-filter> 
 
<action android:name="android.service.notification.NotificationListenerService" /> 
 
</intent-filter> 
 
</service>  

然后同引導用戶關閉系統鎖屏一樣，要引導用戶來授權通知欄使用權：

startActivity(new Intent(Settings.ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS)); 

可以通過如下代碼檢查到通知欄使用權是否已經拿到：

private boolean isNotificationListenEnabled(){ 
        String pkgName = getPackageName(); 
        final String flat = Settings.Secure.getString(getContentResolver(), 
                "enabled_notification_listeners"); 
        if (!TextUtils.isEmpty(flat)) { 
            final String[] names = flat.split(":"); 
            for (int i = 0; i < names.length; i++) { 
                final ComponentName cn = ComponentName.unflattenFromString(names[i]); 
                if (cn != null) { 
                    if (TextUtils.equals(pkgName, cn.getPackageName())) { 
                        return true; 
                    } 
                } 
            } 
        } 
        return false; 
    }  

拿到通知欄使用權后，系統通知欄的變化就可以在NotificationMonitor里面監聽到了：

public class NotificationMonitor extends NotificationListenerService { 
    @Override 
    public IBinder onBind(Intent intent) { 
        // TODO: Return the communication channel to the service. 
        return null; 
    } 
 
    @Override 
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { 
        return super.onStartCommand(intent,flags,startId); 
    } 
 
    //新的Notification到達 
    @Override 
    public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) { 
        super.onNotificationPosted(sbn); 
    } 
 
    //新的Notification到達，api 21新增 
    @Override 
    public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn, RankingMap rankingMap) { 
        super.onNotificationPosted(sbn, rankingMap); 
    } 
 
    //Notification被移除 
    @Override 
    public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) { 
        super.onNotificationRemoved(sbn); 
    } 
 
    //Notification被移除，api 21新增 
    @Override 
    public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn, RankingMap rankingMap) { 
        super.onNotificationRemoved(sbn, rankingMap); 
    } 
 
    //Notification排序變動，api 21新增 
    @Override 
    public void onNotificationRankingUpdate(RankingMap rankingMap) { 
        super.onNotificationRankingUpdate(rankingMap); 
    } 
 
    //Service與系統通知欄完成綁定時回調，綁定后才能收到通知欄回調，api 21新增 
    @Override 
    public void onListenerConnected() { 
        super.onListenerConnected(); 
    } 
}  

同時，NotificationListenerService還提供了cancelNotification和cancelAllNotification方法，用于移除通知欄的通知，可以很方便的實現在自定義的鎖屏界面移除掉通知了。

筆者實現這個類的時候發現了一個坑，所有的代碼都是OK的，通知欄使用權也授權了，但是來通知時始終沒有回調onNotificationPosted，查問題查了很久，后來看到網上有人遇到同樣的問題，另外新建了一個類把代碼復制過去，就OK了，這樣看來應該是編譯器的問題。

獲取了通知欄使用權的Service天然就能被保活，如果被殺死，Android系統能夠將它重啟。所以平時看到一些應用要求獲取通知欄使用權時，要注意這類應用會永久駐存后臺的。當然，如果這個Service所在進程崩潰達到一定次數的話，Android系統也會灰心，在下次關機重啟前不會再將Service重啟，所以，開發中最好能將這個Service放在一個輕量獨立的進程中。

2.獲取HotSeat區快捷方式

桌面快捷方式分為兩類，Desktop區，指隨著屏幕滾動的那部分，HotSeat區，指放置于桌面底部不隨屏幕滾動的部分。用戶自定義的HotSeat區里的快捷方式屬于常用的應用。如果能夠在鎖屏界面也添加這部分的快捷啟動，會是一個比較友好的功能。這個的主要問題是，怎么獲取到HotSeat區的快捷方式呢。

系統快捷方式存儲在數據庫文件launcher.db中的favorites表中，如圖所示：

 可以看到有對應的快捷方式的id，title和intent，這個container屬性是用來指示所在文件夾的id，然而可以看到有的container為負數。這是為什么，筆者查看了一下Android Launcher相關的源碼，找到這么兩句： 

/** 
* The icon is a resource identified by a package name and an integer id. 
*/ 
public static final int CONTAINER_DESKTOP = -100; 
public static final int CONTAINER_HOTSEAT = -101;  

也就是說，container為-100的是Desktop區的快捷方式，container為-101的正是要找的HotSeat區的快捷方式。

現在知道了快捷方式的存儲方式，接下來的問題就是去找launcher.db文件的路徑。

在不同版本的Android原生api中，由于默認使用的launcher啟動器的包名不一樣，launcher.db存儲的路徑也不一樣。

Android API 7及以下：/data/data/com.android.launcher/databases/laucher.db 
Android API 8~18：/data/data/com.android.launcher2/databases/laucher.db 
Android API 19及以上：/data/data/com.android.launcher3/databases/laucher.db  

而對于各式各樣的第三方ROM，使用了千奇百怪的laucher包名，這個路徑就更亂了： 

HTC: /data/data/com.htc.launcher/databases/laucher.db 
360: /data/data/net.qihoo360.launcher/databases/laucher.db 
華為: /data/data/com.huawei.launcher3/databases/laucher.db 
小米: /data/data/com.miui.mihome2/databases/laucher.db 
... 

當然，我們不會通過直接讀取數據庫的方式來獲取快捷方式的信息，系統自帶的laucher會提供ContentProvider給外部讀取。避開了對數據庫路徑做兼容的大坑，轉眼就掉進了另一個大坑，通過Provider來讀取快捷方式，所需要的權限和URI也需要做兼容。

從快捷方式的存儲可見，Android 的碎片化是多么的嚴重，所以最后筆者決定不再深入去兼容實現，這是得不償失的行為，有興趣實現的可以看看這篇文章，判斷一個快捷方式是否存在是多么的難：http://www.jianshu.com/p/dc3d...

3.獲取壁紙

鎖屏界面的背景和手機桌面壁紙保持一致，不至于讓用戶覺得突兀，這里有兩種辦法實現獲取壁紙。

Activity Style模式

如果是Activity實現的鎖屏界面，可以直接設置Activity的theme就可以用壁紙做背景了。

android:theme="@android:style/Theme.Wallpaper.NoTitleBar" 

WallPaperManager模式

懸浮窗模式的鎖屏界面無法用theme，那么可以通過WallPaperManager來獲取壁紙。

// 獲取壁紙管理器 
WallpaperManager wallpaperManager = WallpaperManager 
                .getInstance(this); 
// 獲取當前壁紙 
Drawable wallpaperDrawable = wallpaperManager.getDrawable(); 
// 將Drawable,轉成Bitmap 
Bitmap bm = ((BitmapDrawable) wallpaperDrawable).getBitmap(); 
mRootView.setBackgroundDrawable(new BitmapDrawable(bm)); 

這種方式在小米等仿iOS的一屏桌面上是OK的，但是在原生Android那樣的兩屏桌面(快捷方式與全部app分別在不同屏)，快捷方式那屏獲取的壁紙是一整張大壁紙，而實際laucher顯示的是切割后的壁紙。所以以上方式會把尺寸不符的壁紙設為了背景。需要自己去根據laucher的屏數和當前是第幾屏來進行切圖，laucher的總屏數可以在上述launcher.db里的workspaceScreens表里找到，而具體當前在第幾屏是存在launcher app內存實例中的，無法獲取。如果真要切的話，建議直接按照屏幕寬高切下整張壁紙的左邊一屏就好了。