鸿蒙下如何实现系统级悬浮窗功能？

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前言

悬浮窗功能通常用于应用需要提供全局可视化或交互界面，如聊天浮窗、悬浮助手、系统通知等。它通常覆盖在其他应用之上，能够随时显示或交互。鸿蒙操作系统为开发者提供了系统级悬浮窗的能力，可以用于构建智能工具、快捷操作和提升用户体验的应用。

本文将详细介绍如何在鸿蒙系统中实现悬浮窗功能，涉及Window API结构与使用方式、悬浮窗与系统权限申请流程、拖拽交互与自动吸边效果的实现、前后台管理与悬浮窗保活机制等方面。最后，我们将通过一个实际示例，展示如何实现一个智能工具悬浮助手。

Window API结构与使用方式

在鸿蒙系统中，悬浮窗是通过Window API来实现的，Window对象能够创建一个窗口并指定它在屏幕上的显示位置、大小和交互方式。悬浮窗的显示内容和用户交互可以通过Window API进行管理。

1. 创建悬浮窗

首先，您需要通过Window API来创建一个新的窗口，并设置其大小、位置等属性。以下是一个简单的示例，展示如何创建一个悬浮窗并将其显示在屏幕上。

// 获取WindowManager实例
WindowManager windowManager = WindowManager.getInstance();

// 创建Window属性
WindowConfig windowConfig = new WindowConfig();
windowConfig.setWidth(200);  // 设置宽度
windowConfig.setHeight(100); // 设置高度
windowConfig.setPosition(500, 300);  // 设置悬浮窗的位置

// 创建一个View作为悬浮窗的内容
TextView textView = new TextView(context);
textView.setText("悬浮窗");

Window window = windowManager.createWindow(windowConfig);
window.setContentView(textView);

// 显示悬浮窗
window.show();

在这个示例中，首先通过WindowManager获取一个WindowManager实例，然后创建一个WindowConfig配置对象，设置悬浮窗的尺寸和位置。接着，通过windowManager.createWindow()方法创建悬浮窗，并使用window.setContentView()设置显示的内容（这里是一个TextView）。最后，调用window.show()显示悬浮窗。

2. 控制悬浮窗的显示和隐藏

悬浮窗的显示和隐藏可以通过Window对象的show()和hide()方法来控制。例如，可以在特定的条件下隐藏悬浮窗，或者定时显示悬浮窗。

// 隐藏悬浮窗
window.hide();

// 显示悬浮窗
window.show();

悬浮窗与系统权限申请流程

由于悬浮窗属于系统级的操作，鸿蒙系统要求开发者申请相关的权限才能使用。应用必须申请并获得适当的系统权限，才能创建和操作悬浮窗。

1. 申请权限

在鸿蒙系统中，悬浮窗通常需要申请“系统窗口权限”。这类权限允许应用在其他应用的上层显示悬浮窗。申请权限的过程需要开发者在config.json文件中声明权限，并在运行时请求用户授权。

{
  "permissions": [
    {
      "name": "ohos.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"
    }
  ]
}

在config.json文件中声明所需的权限后，应用可以在运行时通过PermissionUtil来动态请求权限。

2. 权限请求

动态申请权限：

// 动态请求悬浮窗权限
if (PermissionUtil.checkPermission("ohos.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW")) {
    // 已获得权限，显示悬浮窗
    window.show();
} else {
    PermissionUtil.requestPermission("ohos.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW", new PermissionRequestCallback() {
        @Override
        public void onPermissionGranted() {
            // 权限授权成功，显示悬浮窗
            window.show();
        }

        @Override
        public void onPermissionDenied() {
            // 权限拒绝，显示提示信息
            Toast.makeText(context, "权限被拒绝，无法显示悬浮窗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    });
}

在这段代码中，首先使用PermissionUtil.checkPermission检查是否已经获得了SYSTEM_ALERT_WINDOW权限。如果没有，调用PermissionUtil.requestPermission请求权限，并在回调中处理权限授权的结果。

拖拽交互与自动吸边效果实现

悬浮窗通常需要支持拖拽功能，允许用户调整其位置。鸿蒙系统的Window API支持通过手势交互来实现拖拽效果。除此之外，为了提升用户体验，可以为悬浮窗添加自动吸边效果，使其在拖拽时自动吸附到屏幕边缘。

1. 实现拖拽功能

首先，您需要为悬浮窗设置拖拽事件监听器，通过监听触摸事件来更新悬浮窗的位置。

// 设置触摸监听器来处理拖拽
window.setTouchListener(new WindowTouchListener() {
    @Override
    public void onTouch(Window window, float x, float y) {
        // 更新悬浮窗的位置
        window.setPosition(x, y);
    }
});

这段代码设置了一个触摸监听器，在用户拖拽悬浮窗时，通过window.setPosition(x, y)更新悬浮窗的坐标。

2. 自动吸边效果

为了实现自动吸附到屏幕边缘的效果，您可以在拖拽过程中判断悬浮窗的位置，并根据屏幕边缘的位置进行调整。

// 实现自动吸边效果
window.setTouchListener(new WindowTouchListener() {
    @Override
    public void onTouch(Window window, float x, float y) {
        float screenWidth = WindowManager.getInstance().getScreenWidth();
        float screenHeight = WindowManager.getInstance().getScreenHeight();

        // 设置吸边距离，距离边缘小于50像素则自动吸附
        if (x < 50) {
            x = 0;  // 吸附到左边
        } else if (x > screenWidth - 50) {
            x = screenWidth - window.getWidth();  // 吸附到右边
        }

        if (y < 50) {
            y = 0;  // 吸附到顶部
        } else if (y > screenHeight - 50) {
            y = screenHeight - window.getHeight();  // 吸附到底部
        }

        // 更新悬浮窗位置
        window.setPosition(x, y);
    }
});

这段代码会根据当前悬浮窗的位置和屏幕的边缘位置，自动将悬浮窗吸附到屏幕的边缘（左、右、上、下）。吸附的距离可以通过设置阈值来调整。

前后台管理与悬浮窗保活机制

悬浮窗通常需要在前后台切换时保持其显示状态。为了保证悬浮窗能够在后台应用中持续显示，开发者需要管理悬浮窗的生命周期，确保在用户切换应用或任务时，悬浮窗能够持续显示，并恢复到正确的位置。

1. 前后台管理

为了在应用切换到后台时保持悬浮窗的显示，可以使用ActivityLifecycleCallbacks监听应用的生命周期变化，并在应用切换到后台时保留悬浮窗。

// 监听应用生命周期
Application.getContext().getApplicationContext().registerActivityLifecycleCallbacks(new Application.ActivityLifecycleCallbacks() {
    @Override
    public void onActivityResumed(Activity activity) {
        // 应用恢复前台，显示悬浮窗
        window.show();
    }

    @Override
    public void onActivityPaused(Activity activity) {
        // 应用进入后台，隐藏悬浮窗
        window.hide();
    }

    // 其他生命周期方法...
});

2. 保活机制

为了确保悬浮窗在后台时能够持续运行，可以通过设置悬浮窗为系统窗口类型，避免系统回收该窗口。鸿蒙系统提供了相关API，允许将悬浮窗设置为系统级窗口，防止在系统资源紧张时被关闭。

// 设置窗口类型为系统级窗口，确保悬浮窗不会被系统回收
window.setWindowType(WindowType.SYSTEM_ALERT_WINDOW);

示例：实现一个智能工具悬浮助手

假设我们要实现一个智能工具悬浮助手，提供快速访问的便捷功能。该悬浮助手包括一个按钮，可以悬浮在屏幕上并提供快速打开其他应用的功能。

1. 创建悬浮窗内容

首先，我们创建悬浮窗的内容，假设悬浮助手是一个按钮，用户点击按钮后执行相应的操作。

// 创建悬浮窗内容
Button floatingButton = new Button(context);
floatingButton.setText("快速助手");
floatingButton.setOnClickListener(view -> openApp());

// 创建窗口配置
WindowConfig windowConfig = new WindowConfig();
windowConfig.setWidth(200);
windowConfig.setHeight(100);
windowConfig.setPosition(500, 300);

// 创建并显示悬浮窗
Window floatingWindow = windowManager.createWindow(windowConfig);
floatingWindow.setContentView(floatingButton);
floatingWindow.show();

2. 实现应用启动功能

点击按钮后，打开目标应用：

// 打开指定应用
public void openApp() {
    Intent intent = new Intent();
    intent.setComponent(new ComponentName("com.example.targetapp", "com.example.targetapp.MainActivity"));
    context.startActivity(intent);
}

通过这个简单的实现，我们创建了一个智能工具悬浮助手，能够提供快速打开其他应用的功能。

结语

通过鸿蒙系统的Window API和相关权限管理机制，开发者可以方便地创建并管理系统级悬浮窗。结合拖拽交互、自动吸边效果、前后台管理和悬浮窗保活机制，我们可以构建出更加智能和高效的悬浮窗应用，提升用户体验。在实际开发中，合理地使用权限、生命周期管理和用户交互机制，能够确保悬浮窗在各种场景下都能稳定、持久地运行。

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