1.NavigationBar定義

咱們使用的大多數android 手機上的Home 鍵，返回鍵以及menu 鍵都是實體觸摸感應按鍵。若是你用Google 的Nexus4 或Nexus5 話，你會發現它們並無實體按鍵或觸摸感應按鍵，取而代之的是在屏幕的下方加了一個小黑條，在這個黑條上有3 個按鈕控件，這種設置無疑使得手機的外觀的設計更加簡約。但我遇到身邊用Nexus 4 手機的人都吐槽這種設計，緣由很簡單：好端端的屏幕，被劃出一塊區域用來顯示3 個按鈕：Back, Home, Recent 。而且它一直用在那裏佔用着。 java

在android 源碼中，那一塊區域被叫作NavigationBar 。同時，google 在代碼中也預留了標誌，用來控制它的顯示與隱藏。NavigationBar 的顯示與隱藏的控制是放在SystemUI 中的，具體的路徑是：\frameworks\base\packages\SystemUI 。對android4.0 以上的手機而言， SystemUi 包含兩部分：StatusBar 和NavigationBar 。在SystemUI 的工程下有一個類PhoneStatusBar.java ，在該類中能夠發現關於控制NavigationBar 的相關代碼： android

在start() 方法裏能夠看到NavigationBar 是在那時候被添加進來，但只是添加，決定它顯示仍是隱藏是在後面控制的。

@Override
　　public void start() {
　　mDisplay = ((WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE))
　　.getDefaultDisplay();
　　updateDisplaySize();

　　/// M: Support Smartbook Feature.
　　if (SIMHelper.isMediatekSmartBookSupport()) {
　　/// M: [ALPS01097705] Query the plug-in state as soon as possible.
　　mIsDisplayDevice = SIMHelper.isSmartBookPluggedIn(mContext);
　　Log.v(TAG, "start, mIsDisplayDevice=" + mIsDisplayDevice);
　　}

　　super.start(); // calls createAndAdd Windows() function。
　　addNavigationBar();
　　// Lastly, call to the icon policy to install/update all the icons.
　　mIconPolicy = new PhoneStatusBarPolicy(mContext);
　　mHeadsUpObserver.onChange(true); // set up
　　if (ENABLE_HEADS_UP) {
　　mContext.getContentResolver().registerContentObserver(
　　Settings.Global.getUriFor(SETTING_HEADS_UP), true,
　　mHeadsUpObserver);
　　}
　　}

　　其中的addNavigationBar() 具體的實現方法以下：

// For small-screen devices (read: phones) that lack hardware navigation buttons
　　private void addNavigationBar() {
　　if (DEBUG) Slog.v(TAG, "addNavigationBar: about to add " + mNavigationBarView);
　　if (mNavigationBarView == null) return;  //表示在Frame沒有時不進行下一步操做。
　　prepareNavigationBarView();
　　mWindowManager.addView(mNavigationBarView, getNavigationBarLayoutParams());
　　}

能夠看到Navigationbar 其實是windowmanager 向window 窗口裏添加一個view 。在調用addNavigationBar() 方法以前會回調start() 的父方法super.start() 來判斷是否要添加NavigationBar 。在super.start() 的調用父類方法裏會調用createAndAddWindows() ，該方法內會判斷是否須要添加顯示NavigationBar, 而後決定是否要實例化NavigationBarView.
　

　try {
　　boolean showNav = mWindowManagerService.hasNavigationBar();
　　if (DEBUG) Slog.v(TAG, "hasNavigationBar=" + showNav);
　　if (showNav) {
　　mNavigationBarView =
　　(NavigationBarView) View.inflate(context, R.layout.navigation_bar, null);

　　mNavigationBarView.setDisabledFlags(mDisabled);
　　mNavigationBarView.setBar(this);
　　}
　　} catch (RemoteException ex) {
　　// no window manager? good luck with that
　　}

WindowManagerService 類實現了WindowManagerPolicy 的接口，因此 WindowManagerService 會回調WindowManagerPolicy 的hasNavigationBar() 接口，

　　

@Override
　　public boolean hasNavigationBar() {
　　    return mPolicy.hasNavigationBar();
　　}

Policy 向下調用實際上調用的是PhoneWindowManager 實現的hasNavigationBar 方法，下面代碼是PhoneWindowManager 中的 hasNavigationBar() 方法。
　　

// Use this instead of checking config_showNavigationBar so that it can be consistently
　　// overridden by qemu.hw.mainkeys in the emulator.
　　public boolean hasNavigationBar() {
　　    return mHasNavigationBar;
　　}

而mHasNavigationBar 的賦值能夠在PhoneWindowManager 中的setInitialDisplaySize(Display display, int width, int height, int density) 方法中找到，

if (!mHasSystemNavBar) {
　　mHasNavigationBar = mContext.getResources().getBoolean(
　　com.android.internal.R.bool.config_showNavigationBar);
　　// Allow a system property to override this. Used by the emulator.
　　// See also hasNavigationBar().
　　String navBarOverride = SystemProperties.get("qemu.hw.mainkeys");
　　if (! "".equals(navBarOverride)) {
　　if (navBarOverride.equals("1")) mHasNavigationBar = false;
　　else if (navBarOverride.equals("0")) mHasNavigationBar = true;
　　}
　　} else {
　　mHasNavigationBar = false;
　　}

從上面代碼能夠看到 mHasNavigationBar 的值的設定是由兩處決定的：
　　1. 首先從系統的資源文件中取設定值config_showNavigationBar, 這個值的設定的文件路徑是 frameworks/base/core/res/res/values/config.xml
　　
　　<bool name="config_showNavigationBar">false</bool>
　　2. 而後系統要獲取「 qemu.hw.mainkeys」的值，這個值可能會覆蓋上面獲取到的mHasNavigationBar 的值。若是「qemu.hw.mainkeys」獲取的值不爲空的話，無論值是true 仍是false, 都要依據後面的狀況來設定。

PhoneWindowManager.java中： app

String navBarOverride = SystemProperties.get("qemu.hw.mainkeys"); ide

該配置項所在目錄通常在：/system/ build.prop中。
　　因此上面的兩處設定共同決定了NavigationBar的顯示與隱藏。函數

2.顯示與隱藏

如今要說的顯示與隱藏，並非指在開機的時候，這能夠在 xml 中設置，如上，不詳述。

NavigationBar能夠在開機後根據須要顯示或隱藏，好比在打開某個應用隱藏，打開另外一應用顯示。學習

修改步驟： ui

1） ActivityStack.java中的 resumeTopActivityLocked 是全部啓動應用的啓動的入口，因此在這裏添加進入的入口。 this

2）在PhoneWindowManager.java中的 mHasNavigationBar 是顯示與否的標誌，確定要修改，而這裏的修改應該在WindowManagerService.java中進行，由於，WindowManagerService中的mPolicy是操做PhoneWindowManager的接口，這樣不會破壞封裝，因此1）中要添加調入到WMS中的接口，WMS而後再調入PWM。 google

3） PWM（PhoneWindowManager）中有mStatusBarService，之因此用這個服務，是由於不破壞封裝和同步。 spa

4） StatusBarManagerService 中添加顯示消失的接口，同理在Client端也要添加相應的顯示和消失接口，具體在 CommandQueue和PhoneStatusBar中。

5） PhoneStatusBar中添加顯示和消失的邏輯。

public void showNavigationBar() {
         Xlog.d(TAG, " showNavigationBar "); 
         if (mNavigationBarView == null) {
             try {
                 boolean showNav = mWindowManagerService.hasNavigationBar();
                 if (DEBUG) Slog.v(TAG, "hasNavigationBar=" + showNav);
                 if (showNav) {
                     mNavigationBarView =
                         (NavigationBarView) View.inflate(mContext, R.layout.navigation_bar, null); 
                     mNavigationBarView.setDisabledFlags(mDisabled);
                     mNavigationBarView.setBar(this);
                 }
                 mWindowManager.addView(mNavigationBarView, getNavigationBarLayoutParams());
             } catch (RemoteException ex) {
                 // no window manager? good luck with that
            }
         }
     }

     public void hideNavigationBar() {
         Xlog.d(TAG, " hideNavigationBar ");  
         if ( mNavigationBarView != null) {
             mWindowManager.removeView(mNavigationBarView);
         }
         mNavigationBarView = null;
     }

3.Launcher與應用之間切換

1 ）對上面的方式進行總結

從AMS--> WMS-->PMS --> StatusbarManagerService--> CommandQueue(callback) -->

PhoneStatusBar

也許有人會說，這樣的調用很繁瑣，爲啥不用廣播呢？

緣由很直接：廣播顯然是在不一樣的線程裏面，這樣作不能保證窗口同步刷新，layout之後的後果未知。

2）修改固然也會有問題，問題的發生在Launcher和應用切換間。Navigationbar的添加與否會影響Configuration的變化,這裏的Configuration不單包括oritation的變化（其實這裏沒有oritation的變化），在實際中自寫Launcher沒有NV bar，android的原生應用有NV bar，發現一個問題，在從MMs返回自寫Launcher時，會從新調用Launcher的onCreate函數，致使本來進入了GridView的，結果停留在Home的壁紙界面；而其它的應用如計算器就會直接進如gridview頁面。問題的緣由就是因爲應用的fullscreen和Launcher 的Configuration變化引發的。

a. 解釋下MMs和計算器的區別，實際上就是fullscreen的區別，一般來講和透明度相關

詳細參見ActivityRecord()@ActivityRecord.java

MMs: fullscreen == false

Caculator: fullscreen == true

b. 解釋下上面問題的緣由，想象一下這樣的情景，從GridView進入MMS中，

1）Launcher（fullscreen） Paused

2）launch MMs， Resumed

3）因爲MMs不是fullscreen，因此在ensureActivitiesVisibleLocked中會去檢查當前的top應用是否全屏,若是不是全屏，則會把下邊的Acitivity show出來，此刻，下面的Activity爲Launcher，並且Launcher一直是啓動的，因此這裏調用relaunchActivityLocked,這會致使從新的onCreate：

java.lang.Exceptioncom.android.server.am.ActivityStack.relaunchActivityLocked(ActivityStack.java:5374)
:at com.android.server.am.ActivityStack.ensureActivityConfigurationLocked(ActivityStack.java:5339)
:at com.android.server.am.ActivityStack.ensureActivitiesVisibleLocked(ActivityStack.java:1607)
:at com.android.server.am.ActivityStack.ensureActivitiesVisibleLocked(ActivityStack.java:1727)
:at com.android.server.am.ActivityStack.completeResumeLocked(ActivityStack.java:1538)
:at com.android.server.am.ActivityStack.realStartActivityLocked(ActivityStack.java:865)
:at com.android.server.am.ActivityManagerService.attachApplicationLocked(ActivityManagerService.java:4958)
:at com.android.server.am.ActivityManagerService.attachApplication(ActivityManagerService.java:5027)
:at android.app.ActivityManagerNative.onTransact(ActivityManagerNative.java:387)
:at com.android.server.am.ActivityManagerService.onTransact(ActivityManagerService.java:1908)
:at android.os.Binder.execTransact(Binder.java:351)
:at dalvik.system.NativeStart.run(Native Method)

4) 正常狀況下，就算對Launcher調用了ensureActivityConfigurationLocked

也不會刷新屏幕，從而進入launcher的onCeate流程，緣由在下面就返回了：

if (r.configuration == newConfig && !r.forceNewConfig) {   
            if (DEBUG_SWITCH || DEBUG_CONFIGURATION) Slog.v(TAG,
                     "Configuration unchanged in " + r);
             return true;
         }

可是這裏Navigation bar的從有到無必然會致使前面所說的Configuration的變化，Configuration的變化以下：

ensureActivityConfigurationLocked@ActivityStack.java
newConfig = {1.0 ?mcc?mnc en_USldltr sw360dp w360dp h567dp 320dpi nrml port finger -keyb/v/h -nav/hskin=/system/framework/framework-res.apk s.9}, 
r.configuration = {1.0?mcc?mnc en_US ldltr sw360dp w360dp h615dp 320dpi nrml long portfinger -keyb/v/h -nav/h skin=/system/framework/framework-res.apks.8}, r.forceNewConfig = false

細心的讀者可能發現屏幕的高度h567dp 和 h615dp 發生了變化，差異就是NavigationBar的高度，因爲這樣緣由，這下真的就要調用relaunchActivityLocked來刷新後面的Activity了（Launcher）

問題的緣由已經分析出來，修改也就簡單了

final boolean ensureActivityConfigurationLocked(ActivityRecord r,
             int globalChanges) {

   if ((changes&(~r.info.getRealConfigChanged())) != 0 || r.forceNewConfig) {
         if ((r.packageName.contains("com.your.packagename")
                     && (changes == 0x500 || changes == 0x580))) {
             // cancel relauncher ifyour package
            r.configChangeFlags = 0;
             //r.stopFreezingScreenLocked(false);
            return true;
         }
        ....
    }
}

4.系統重啓Launcher界面顯示Nv Bar

在實際的應用中，發現沒有Navigation Bar的橫屏Launcher在從新啓動後的第一次顯示，會把NavigationBar顯示出來，這裏解釋一下爲何會出現此現象，問題發生的緣由其實和PhoneWindowManager(PWM)中的mStatusBarService的值有關，在某些時候，mStatusBarService 可能爲null，StatusBarManagerService 依賴WMS(參見SystemServer.java), WMS中才能調用PWM，而hideNavigation Bar又是從PWM中調入，必然在中間PWM中mStatusBarSerivice有時刻爲空，致使會先顯示navigation bar而後再消失。

解決方案：

1）取消默認的navigation bar顯示【在config.xml 中取消】

2） PWM中判斷mStatusBarService是否爲空的邏輯

public void showNavigationBar() {
     Slog.d(TAG, " PWM showNavigationBar xxxx hasNavigationBar = " + hasNavigationBar());
     if (!hasNavigationBar()) {
         //TODO: need open it 
        if (mStatusBarService != null) {
             mHasNavigationBar = true;  // wait for mStatusBarService prepared 
             try {
                 Slog.d(TAG, " PWM showNavigationBar mStatusBarService xxxx");
                 mStatusBarService.showNavigationBar();
             } catch (RemoteException e) {
                 // oh well
            }
         }
    }
}

3）在第一次啓動的時候在PhoneStatusBar中添加Navigation bar的調用邏輯

public void showNavigationBar() {
     Xlog.d(TAG, " showNavigationBar "); 
     if (mFirstBoot) {
         if (mNavigationBarView == null) {
             try {
                 boolean showNav = mWindowManagerService.hasNavigationBar();
                 if (DEBUG) Slog.v(TAG, "hasNavigationBar=" + showNav);
                 if (showNav) {
                     mNavigationBarView =
                         (NavigationBarView) View.inflate(mContext, R.layout.navigation_bar, null);
                     mNavigationBarView.setDisabledFlags(mDisabled);
                     mNavigationBarView.setBar(this);
                     }
             } catch (RemoteException ex) {
                 // no window manager? good luck with that
                Xlog.e(TAG, "  RemoteException error happened, [can't find WindowManager]");
                 return;
             }
         }
         addNavigationBar();
         mFirstBoot = false;
         return;
     }
     if (mNavigationBarView == null) {
         try {
             boolean showNav = mWindowManagerService.hasNavigationBar();
             if (DEBUG) Slog.v(TAG, "hasNavigationBar=" + showNav);
             if (showNav) {
                 mNavigationBarView =
                     (NavigationBarView) View.inflate(mContext, R.layout.navigation_bar, null);
             
                 mNavigationBarView.setDisabledFlags(mDisabled);
                 mNavigationBarView.setBar(this);
             }
             mWindowManager.addView(mNavigationBarView, getNavigationBarLayoutParams());
         } catch (RemoteException ex) {
             // no window manager? good luck with that
        }
     }
}

實際中，這樣的修改仍是有問題的，因爲mNavigationBarView不斷的釋放和建立，會發生某些相似：

01-06 18:04:59.024 14261 14261 E AndroidRuntime: android.view.WindowManager$BadTokenException: Unable to add window android.view.ViewRootImpl$W@425d2d50 -- another window of this type already exist 的錯誤.

5.問題:another window of this type already exists

這個問題的緣由其實和PhoneWindowManager中mNavigationBar相關，在Navigation bar被移除後，沒有及時的把mNavigationBar置爲空，調用 removeWindowLw(mNavigationBar);

這樣就不會出現這個錯誤了，mNavigationBar的從新賦值會在mWindowManager.addView(mNavigationBarView, getNavigationBarLayoutParams())；以後

因此Navigation bar 除了在Phonestatus中有添加View外，實際在PhoneWindowManager中也有對應的對象。之因此有這個對象，是由於Statusbar和Navigationbar和其它的Window不同，在PhoneWindowManager中，會對Statusbar和Navigationbar單獨的計算其Frame。

對statusbar和Navbar 的frame的計算是在beginLayoutLw() 中，而對於其它的任何Window frame的計算是layoutWindow() 中，因此在layoutWindow中有以下的語句：

// we've already done the status bar ,return directly cause they will be processed in beginLayoutLw.
         if (win == mStatusBar || win == mNavigationBar) {
             return;
         }

因此這裏mNavigationBar的修改，會對layoutWindow() 是否layout Navbar的判斷產生影響，例如應該加上這樣的判斷，保證再也不對Navbar進行layout，這樣對大大的提升效率和程序的穩定性

if(win.getAttrs().getTitle().toString().contains("NavigationBar")) {

    return;

}

6.問題:setSystemUiVisibility接口異常

Navbar 的隱藏和顯示能夠經過setSystemUiVisibility這個接口來改變，一般狀況下Navbar要麼顯示，要麼不顯示，當Navbar顯示的時候，有一些狀況是須要隱藏Navbar的，最長見的例子就是視頻播放的時候，因此Android提供了這個接口。

在設置和顯示隱藏Navbar的過程當中，出現了一個問題，就是在播放視頻的時候，再也不能全屏顯示，而是所謂的LOW_PROFILE模式（邊框的layout存在，變黑，有3個黑點），這是事先沒有預想到的,

下面說一下解決的辦法：

1）右邊的邊框的layout還存在，因此說明窗口的Frame還存在，而窗口Frame是在PhoneWindowManager中發起而且計算的，因此可能和PMW這塊有關。

2）爲何是LOW_PROFILE模式呢，這個能夠在PhoneStatusBar中的同名setSystemUiVisibility的同名函數找到答案。

其實問題的緣由就是和PWM中 mHasNavigationBar有關係，這個變量的改變會影響mCanHideNavigationBar的值，而這個值爲false的時候，Navbar是不會消失的，問題的緣由其實就是mCanHideNavigationBar致使的

遇到問題並不可怕，關鍵是解決問題的思路對不對。

7.問題: Recents啓動應用Frame異常和Navbar閃爍

首先須要說明一下, 修改過程當中遇到問題，不少的時候都是和Recents 這個界面有關係，Recets 界面也是在SystemUI 中，具體沒有詳細的研究。

Recents界面是有Navbar的，並且它是透明的，在它下面是WallPaper,當在Recents界面在從新打開一個應用的時候，實際上會調用moveToFront這個函數，先把HomeActvity顯示出來而後再更新應用界面，在Home界面是沒有Actionbar的因此就會致使Navbar先消失再從新再顯現。

知道和home以及moveToFront相關，修改其實也簡單：

final void moveTaskToFrontLocked(TaskRecord tr, ActivityRecord reason, Bundle options) {  
    // frank: Launch recents app (moveToFront) cause Navigation bar flick @{  
    if (reason != null && reason.isHomeActivity) {  
        mHasMoveHomeToFront = true;  
        Slog.d(TAG, " moveTaskToFrontLocked mHasMoveHomeToFront =" + mHasMoveHomeToFront);  
    }  
           ...  
}

在須要的使用mHasMoveHomeToFront就能夠了。

8.問題: 修改嘗試值之緣由與總結

1.原本想在WMS中加入下面的代碼，以想經過systemUiVisibility這個接口來控制Navigation bar的layout，結果發現不行，多是android對這種模式不支持所致

relayoutWindow@WMS  
if (attrs != null && seq == win.mSeq) {
    win.mSystemUiVisibility = systemUiVisibility;
    /// frank
    //if (win.mAttrs.packageName.contains("com.your.pacakgename")) {
    //    Slog.d(TAG" , " hide SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION systemUiVisibility = "
    //           + Integer.toHexString(systemUiVisibility)
    //           + " win.mSystemUiVisibility = " + Integer.toHexString(win.mSystemUiVisibility));
    //    // systemUiVisibility |= View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;  
    //    if ((win.mSystemUiVisibility & View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION) == 0) {
    //        win.mSystemUiVisibility |= View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;
    //        //win.mLayoutNeeded = true;
    //    }
    //}
}

2. 想在StatusManagerService 中設置Navigation bar 的顯示和隱藏，因爲在修改setSystemUiVisibility 接口異常問題沒解決的時候嘗試的，因此沒有效果，理論上是能行的，關於Navbar 的消失和顯示，能夠在android 的Demo App 中找到例子

setSystemUiVisibility    hideNavigationBar@StatusbarManagerService  
            //boolean visible = false;
            //int mask = View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN  // 400
            //           | View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_HIDE_NAVIGATION // 200
            //           | View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE //100
            //           | View.SYSTEM_UI_FLAG_LOW_PROFILE  //1
            //           | View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN   // 4
            //           | View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION; //2
            //int newVis = View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN
            //             | View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_HIDE_NAVIGATION
            //             | View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE;
            //if (!visible) {
            //    //newVis |=   View.SYSTEM_UI_FLAG_LOW_PROFILE
            //    //            | View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN
            //    //            | View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;
            //    newVis  |= View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION;  
            //}  
            //setSystemUiVisibility(newVis, 0xffffffff);

3. 最終採用的仍是addView和 removeView來實現的，須要注意的是：addView和removeView都會致使窗口的從新layout，因此用起來仍是很方便。

20150514

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NavigationBar分析與常見問題