深海游弋的鱼 – 默默的点滴

前言

1、什么是Android的冷启动时间？

冷启动时间是指点击桌面LOGO那一刻起到启动页面的Activity调用onCreate()之前的时间段。

2、冷启动的时间段内发生了什么？

在一个Activity打开时，如果Application还没有启动，系统会创建一个进程，进程的创建和初始化会消耗一些时间，在这个时间中，WindowManager会先加载APP的主题样式里的窗口背景(windowBackground)作为预览元素，然后才会真正的加载布局，如果这个时间过长，会给用户造成一种错觉：APP卡顿不流畅

常见做法

将背景设置为APP Logo，市面上大部分APP都是这么做的

<style name="AppTheme" parent="BaseTheme">
    <item name="android:windowBackground">@drawable/window_splash_screen_content</item>
</style>

将背景设置为透明色，当点击桌面LOGO时并不会立即启动APP，而是在桌面停留一会(其实已经启动)

<style name="AppTheme" parent="BaseTheme">
    <item name="android:windowBackground">@android:color/transparent</item>
</style>

上面做法可以达到秒开效果，但属于掩耳盗铃。

Android 8.0

Google以前不推荐使用闪屏的使用，但是后来很多APP都在使用闪屏，Google希望让启动屏的制作更简单。

Android Oreo中提供了Splash Screen API，允许开发者把一个drawable资源设置为闪屏。

新建values-v26目录:

<resources>
    <style name="AppTheme" parent="BaseTheme">
        <item name="android:windowSplashscreenContent">@drawable/window_splash_screen_content</item>
    </style>
</resources>

通过windowSplashscreenContent设置的drawable资源将会覆盖在windowBackground顶部，在系统状态栏之下，如果不想受到System Bars限制，请使用全屏主题。

如未设置windowSplashscreenContent，系统仍会使用其他属性来展示闪屏页，如：windowBackground。

缺点

无法定义动画
无法控制时长

windowBackground设置时机

以<Android API 30 Platform>为例

PhoneWindowManager

public StartingSurface addSplashScreen(IBinder appToken, String packageName, int theme,
        CompatibilityInfo compatInfo, CharSequence nonLocalizedLabel, int labelRes, int icon,
        int logo, int windowFlags, Configuration overrideConfig, int displayId) {
    ...
    try {
        ...
        final PhoneWindow win = new PhoneWindow(context);
        win.setIsStartingWindow(true);
        win.setType(WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_STARTING);
        ...

        final WindowManager.LayoutParams params = win.getAttributes();
        ...
        
        addSplashscreenContent(win, context);

        wm = (WindowManager) context.getSystemService(WINDOW_SERVICE);
        view = win.getDecorView();
        wm.addView(view, params);
        // Only return the view if it was successfully added to the
        // window manager... which we can tell by it having a parent.
        return view.getParent() != null ? new SplashScreenSurface(view, appToken) : null;
    }
    ...
    return null;
}

private void addSplashscreenContent(PhoneWindow win, Context ctx) {
    final TypedArray a = ctx.obtainStyledAttributes(R.styleable.Window);
    final int resId = a.getResourceId(R.styleable.Window_windowSplashscreenContent, 0);
    a.recycle();
    if (resId == 0) {
        return;
    }
    final Drawable drawable = ctx.getDrawable(resId);
    if (drawable == null) {
        return;
    }
    // We wrap this into a view so the system insets get applied to the drawable.
    final View v = new View(ctx);
    v.setBackground(drawable);
    win.setContentView(v);
}

Android 12

Android12 增加了全新的SplashScreen API，可以为所有应用启用新的启动画面，包括启动时的应用运动、显示应用图标的启动画面，以及向应用本身的过渡。

工作原理

当用户启动应用，且应用进程未在运行(冷启动)或Activity尚未创建(温启动)时：

系统使用主题和自定义的动画来显示启动画面
当应用准备就绪时，会关闭启动画面并显示应用

热启动不会显示启动画面。

动画元素和机制

由窗口背景、动画形式的应用图标和图标背景组成：

应用图标(1)应该是矢量可绘制对象，也可以是静态或动画，动画图标会在启动画面显示时自动播放，时长不受限制，但建议不要超过1000毫秒，默认使用Launcher图标
图标背景(2)是可选的，在图标与窗口背景之间需要更高的对比度时很有用
窗口背景(4)由不透明的单色组成

启动画面动画由进入动画和退出动画组成：

进入动画由系统控制，不可自自定义
退出动画可自定义，可访问SplashScreenView以及ICON，可以设置任意动画(位移、透明度、颜色等)，需要在动画执行完毕时手动移除启动画面

自定义启动画面

新建values-v31目录

<resources>
    <style name="AppTheme" parent="BaseTheme">
        <!-- 单色填充背景 -->
        <item name="android:windowSplashScreenBackground">#F18C1A</item>
        <!-- 替换ICON -->
        <item name="android:windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_loading_logo</item>
        <!-- 设置启动画面在关闭之前显示的时长。最长时间为 1000 毫秒 -->
        <item name="android:windowSplashScreenAnimationDuration">1000</item>
        <!-- 设置启动画面图标后面的背景 -->
        <item name="android:windowSplashScreenIconBackgroundColor">#ffffff</item>
        <!-- 设置要显示在启动画面底部的图片。设计准则建议不要使用品牌图片。 -->
        <item name="android:windowSplashScreenBrandingImage">
            @drawable/window_splash_screen_content
        </item>
    </style>
</resources>

让启动画面在屏幕上显示更长时间

当应用绘制第一帧后，启动画面会立即关闭。如果需要异步加载少量数据，可以使用ViewTreeObserver.OnPreDrawListener让应用暂停绘制第一帧。

companion object {
    const val DURATION = 2000
}
private val initTime = SystemClock.uptimeMillis()

val content: View = findViewById(android.R.id.content)
content.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener(object : ViewTreeObserver.OnPreDrawListener {
    override fun onPreDraw(): Boolean {
        return if ((SystemClock.uptimeMillis() - initTime) > DURATION) {
            content.viewTreeObserver.removeOnPreDrawListener(this)
            true
        } else false
    }
})

自定义退出动画

可以通过getSplashScreen() 来自定义退出动画

splashScreen.setOnExitAnimationListener { splashScreenView ->
    ...
}

向中心缩小退出

@RequiresApi(Build.VERSION_CODES.S)
private fun scaleExit(view: SplashScreenView) {
    ObjectAnimator.ofFloat(view, View.SCALE_X, View.SCALE_Y, Path().apply {
        moveTo(1f, 1f)
        lineTo(0f, 0f)
    }).apply {
        doOnEnd { view.remove() }
        start()
    }
}

ICON上滑退出

@RequiresApi(Build.VERSION_CODES.S)
private fun slideUp(view: SplashScreenView) {
    val iconView = view.iconView ?: return
    AnimatorSet().apply {
        playSequentially(
            ObjectAnimator.ofFloat(iconView, View.TRANSLATION_Y, 0f, 50f),
            ObjectAnimator.ofFloat(iconView, View.TRANSLATION_Y, 50f, -view.height.toFloat()),
        )
        doOnEnd { view.remove() }
        start()
    }
}

Jetpack SplashScreen

Jetpack发布了androidx.core:core-splashscreen:1.0.0 以向后兼容新的 Splash Screen API，此Alpha版本包含向后移植到API 23的所有新API，图标背景除外，全球的Android设备中6及以上的版本占用率达到了9成以上。

如需了解更多信息，请参阅 androidx.core.splashscreen。

关键API	说明
SplashScreen	Jetpack版获取定制启动画面入口的类
installSplashScreen()	获取定制入口的静态成员函数
setKeepVisibleCondition	指定保持启动画面展示的条件
KeepOnScreenCondition	实现展示条件的接口
setOnExitAnimationListener	监听启动画面的退出时机
OnExitAnimationListener	启动画面退出的回调接口
SplashScreenViewProvider	定制退场效果的启动画面视图

Attr对比	Jetpack	Android 12
指定目标Activity主题	postSplashScreenTheme	-
指定动画ICON	windowSplashScreenAnimatedIcon	android:windowSplashScreenAnimatedIcon
指定启动画面背景	windowSplashScreenBackground	android:windowSplashScreenBackground
指定Icon动画时长	windowSplashScreenAnimationDuration	android:windowSplashScreenAnimationDuration
指定Icon背景	-	android:windowSplashScreenIconBackgroundColor
指定品牌Logo	-	android:windowSplashScreenBrandingImage

API对比	Jetpack	Android 12
启动画面定制入口	class androidx.core.splashscreen.SplashScreen	interface android.window.SplashScreen
入口实例获取	Activity#installSplashScreen()	Activity#getSplashScreen()
启动画面视图	SplashScreenViewProvider	SplashScreenView

退场部分，无论是否运行在12，Jetpack SplashScreen都能达到Android 12同等效果，但进场部分在低版本存在一些局限：

暂时不支持ICON动画：AnimatedVectorDrawable
暂时不支持ICON背影：IconBackgroundColor
暂时不支持品牌LOGO：BrandingImage

面向低版本的进场效果本质是一个LayerDrawable，无法支持Vector Drawable动画、Adaptive Icon背景。

导入依赖

implementation 'androidx.core:core-splashscreen:1.0.0'

基础主题配置

<resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">
    <!-- jetpack core splashscreen -->
    <style name="JetpackSplashBaseTheme" parent="Theme.SplashScreen">
        <!-- 默认主题必须扩展自预设主题Theme.SplashScreen -->
        <!-- 同时覆写一下Icon、Duration和ScreenBackground三个属性 -->
        <!-- 面向12的主题的部分属性和默认主题是一致的，所以将共通的部分抽出到Base中复用 -->

        <item name="windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_loading_logo</item>
        <item name="windowSplashScreenAnimationDuration">1000</item>
        <item name="windowSplashScreenBackground">#f18c1a</item>

        <!-- 需要配置postSplashScreenTheme属性，主题需要是AppCompat -->
        <!-- 否则会报异常：You need to use a Theme.AppCompat theme (or descendant) with this activity -->
        <item name="postSplashScreenTheme">@style/UiTheme</item>
    </style>

    <style name="JetpackSplashTheme" parent="JetpackSplashBaseTheme" />

    <!-- Base activity ui theme. -->
    <style name="UiTheme" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.NoActionBar">
        <!-- Primary brand color. -->
        <item name="colorPrimary">@color/purple_500</item>
        <item name="colorPrimaryVariant">@color/purple_700</item>
        <item name="colorOnPrimary">@color/white</item>
        <!-- Secondary brand color. -->
        <item name="colorSecondary">@color/teal_200</item>
        <item name="colorSecondaryVariant">@color/teal_700</item>
        <item name="colorOnSecondary">@color/black</item>
        <!-- Status bar color. -->
        <item name="android:statusBarColor" tools:targetApi="l">?attr/colorPrimaryVariant</item>
    </style>
</resources>

Android 12主题配置

<resources>
    <style name="JetpackSplashTheme" parent="JetpackSplashBaseTheme">
        <!-- 可选：替换ICON 但是必须设置，已知，在 小米 Mi 10 Android 13 Miui 14.0.2系统上，如果不设置此项，则应用会一直卡住在启动页面 -->
        <item name="android:windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_launcher_round</item>

        <!-- 设置启动画面图标后面的背景 -->
        <item name="android:windowSplashScreenIconBackgroundColor">#ffffff</item>
        <!-- 设置要显示在启动画面底部的图片。设计准则建议不要使用品牌图片。 -->
        <item name="android:windowSplashScreenBrandingImage">
            @drawable/window_splash_screen_content
        </item>
    </style>
</resources>

Manifest配置

<application
    ...
    android:theme="@style/JetpackSplashTheme">

    <!-- Launcher Activity 主题会由Jetpack SplashScreen postSplashScreenTheme指定 -->
    <activity
        android:name=".MainActivity"
        android:exported="true">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        </intent-filter>
    </activity>

    <!-- 非Launcher Activity需要手动指定theme -->
    <!-- 或者在setContentView之前动态设置：setTheme(R.style.UiTheme)-->
    <!-- 否则抛出异常： You need to use a Theme.AppCompat theme (or descendant) with this activity-->
    <activity
        android:name=".SecondActivity"
        android:exported="true"
        android:theme="@style/UiTheme" />
</application>

初始化

通过installSplashScreen() 获取SplashScreen实例，installSplashScreen() 必须先用setContentView调用，原因是install函数会获取postSplashScreenTheme 配置的主题，并在检查通过后setTheme 给Activity。

private lateinit var compatSplashScreen: SplashScreen

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    compatSplashScreen = installSplashScreen()
    setContentView(R.layout.activity_main)
}

让启动画面在屏幕上显示更长时间

companion object {
    const val DURATION = 2000
}
private val initTime = SystemClock.uptimeMillis()
private fun compatDelay() {
    compatSplashScreen.setKeepVisibleCondition {
        (SystemClock.uptimeMillis() - initTime) < DURATION
    }
}

自定义退出动画

compatSplashScreen.setOnExitAnimationListener { provider ->
    val iconView = provider.iconView
    AnimatorSet().apply {
        playSequentially(
            ObjectAnimator.ofFloat(iconView, View.TRANSLATION_Y, 0f, 50f),
            ObjectAnimator.ofFloat(
                iconView,
                View.TRANSLATION_Y,
                50f,
                -provider.view.height.toFloat()
            ),
        )
        doOnEnd {
            provider.remove()
        }
        start()
    }
}

启动画面对比

Android 6	Android 12

遇到的问题与建议

Android 5.0 ~ Android 11.0系统，都统一使用android:windowBackground配置启动页背景，使用背景颜色的话，界面过于单调，效果不佳。
Android 12.0 如果UI设计师给你做了矢量图，你可以做动态的中心图标，不给你，使用静态图标也可以的。
不要假定 splashScreen.setOnExitAnimationListener 一定会被调用。
如果业务代码写在这个函数回调中去启动应用的主界面，会发现使用调试器启动应用，则应用会一直卡在启动画面。跟踪之后，会发现 OnExitAnimationListener 并没有被调用。
这个问题的原因是：只有从桌面启动的应用，才会主动去触发启动过场动画，而且这个动画是可选的，桌面也可以选择不触发启动过场动画。通过调试器打开的应用，是使用ADB命令启动的。这种情况下，是没有启动过场动画的，自然收不到过场动画的结束通知。
解决这个问题的办法，就是把初始化完成的判断代码移动到 compatSplashScreen.setKeepVisibleCondition 函数中，系统会每隔200MS回调一次，直到返回 false 为止。这样我们可以在这个函数中检查一下必要的初始化是否已经完成，如果已经完成了，返回 false 即可。
使用 splashScreen.setOnExitAnimationListener 设置了启动动画之后，一定要在合适的时机，主动调用 SplashScreen.OnExitAnimationListener(SplashScreenViewProvider splashScreenViewProvider) 中 splashScreenViewProvider.remove,否则，可能会一直卡住在启动页面。（注意，只是可能，目前测试发现，不调用，不一定会卡住）。
已知，在 小米 Mi 10 Android 13 Miui 14.0.2 系统上，如果启用了兼容库，但是不设置 android:windowSplashScreenAnimatedIcon 则应用会一直卡住在启动页面。

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Android 12 SplashScreen API以及Jetpack兼容库

前言

常见做法

Android 8.0

windowBackground设置时机

Android 12

工作原理

动画元素和机制

自定义启动画面

让启动画面在屏幕上显示更长时间

自定义退出动画

Jetpack SplashScreen

导入依赖

基础主题配置

Android 12主题配置

Manifest配置

初始化

让启动画面在屏幕上显示更长时间

自定义退出动画

启动画面对比

遇到的问题与建议

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Android 8.0

windowBackground设置时机

Android 12

工作原理

动画元素和机制

自定义启动画面

让启动画面在屏幕上显示更长时间

自定义退出动画

Jetpack SplashScreen

导入依赖

基础主题配置

Android 12主题配置

Manifest配置

初始化

让启动画面在屏幕上显示更长时间

自定义退出动画

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