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>

<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>

<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>

<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);
}

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>

<item name="android:windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_loading_logo</item>

<item name="android:windowSplashScreenIconBackgroundColor">#ffffff</item>

@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
    }
})

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 ->
    ...
}

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()
    }
}

@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()
    }
}

@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'

1	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>

<item name="windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_loading_logo</item>

<item name="postSplashScreenTheme">@style/UiTheme</item>

</style>

<item name="colorPrimary">@color/purple_500</item>

<item name="colorPrimaryVariant">@color/purple_700</item>

<item name="colorOnPrimary">@color/white</item>

<item name="colorSecondary">@color/teal_200</item>

<item name="colorSecondaryVariant">@color/teal_700</item>

<item name="colorOnSecondary">@color/black</item>

<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>

<item name="android:windowSplashScreenAnimatedIcon">@mipmap/ic_launcher_round</item>

<item name="android:windowSplashScreenIconBackgroundColor">#ffffff</item>

@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>

<application

...

android:theme="@style/JetpackSplashTheme">

<activity

android:name=".MainActivity"

android:exported="true">

<intent-filter>

</intent-filter>

</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)
}

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
    }
}

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()
    }
}

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

参考链接

发布者

默默

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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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发布者

默默

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