Android窗口小部件开发

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Android 桌面小部件 widget

1、App widget介绍

App Widget是应用程序窗口小部件（Widget）是微型的应用程序视图，它可以被嵌入到其它应用程序中（比如桌面）并接收周期性的更新。你可以通过一个App Widget Provider来发布一个Widget。

2、AppWidgetProvider

AppWidgetProvider 继承自 BroadcastReceiver，它能接收 widget 相关的广播，例如 widget 的更新、删除、开启和禁用等。

AppWidgetProvider中的广播处理函数如下：

onUpdate()
当 widget 更新时被执行。
同样，当用户首次添加 widget 时，onUpdate() 也会被调用，这样 widget 就能进行必要的设置工作(如果需要的话) 。但是，如果定义了 widget 的 configure属性(即android:config，后面会介绍)，那么当用户首次添加 widget 时，onUpdate()不会被调用；之后更新 widget 时，onUpdate才会被调用。

onAppWidgetOptionsChanged()
当 widget 被初次添加或者当 widget 的大小被改变时，执行onAppWidgetOptionsChanged()。你可以在该函数中，根据 widget 的大小来显示/隐藏某些内容。可以通过 getAppWidgetOptions() 来返回 Bundle 对象以读取 widget 的大小信息，Bundle中包括以下信息：
  OPTION_APPWIDGET_MIN_WIDTH -- 包含 widget 当前宽度的下限，以dp为单位。
  OPTION_APPWIDGET_MIN_HEIGHT -- 包含 widget 当前高度的下限，以dp为单位。
  OPTION_APPWIDGET_MAX_WIDTH -- 包含 widget 当前宽度的上限，以dp为单位。
  OPTION_APPWIDGET_MAX_HEIGHT -- 包含 widget 当前高度的上限，以dp为单位。

onAppWidgetOptionsChanged() 是 Android 4.1 引入的。

onDeleted(Context, int[])
当 widget 被删除时被触发。

onEnabled(Context)
当第1个 widget 的实例被创建时触发。也就是说，如果用户对同一个 widget 增加了两次（两个实例），那么onEnabled()只会在第一次增加widget时触发。

onDisabled(Context)
当最后1个 widget 的实例被删除时触发。

onReceive(Context, Intent)
接收到任意广播时触发，并且会在上述的方法之前被调用。

总结，AppWidgetProvider 继承于 BroadcastReceiver。实际上，App Widge中的onUpdate()、onEnabled()、onDisabled()等方法都是在 onReceive()中调用的；是onReceive()对特定事情的响应函数

3、AppWidgetProvider

AppWidgetProviderInfo描述一个App Widget元数据，比如App Widget的布局，更新频率，以及AppWidgetProvider 类。这个应该在XML里定义。下面以XML示例来对AppWidgetProviderInfo中常用的类型进行说明。

示例XML：

<appwidget-provider xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:minWidth="250dp"

android:minHeight="150dp"

android:minResizeWidth="250dp"

android:minResizeHeight="150dp"

android:updatePeriodMillis="0"

android:previewImage="@drawable/appwidget_digital_clock_preview"

android:initialLayout="@layout/new_digital_appwidget"

android:resizeMode="vertical|horizontal"

android:widgetCategory="keyguard|home_screen"

</appwidget-provider>

示例说明：
minWidth 和minHeight
它们指定了App Widget布局需要的最小区域。
缺省的App Widgets所在窗口的桌面位置基于有确定高度和宽度的单元网格中。如果App Widget的最小长度或宽度和这些网格单元的尺寸不匹配，那么这个App Widget将上舍入（上舍入即取比该值大的最接近的整数——译者注）到最接近的单元尺寸。
注意：app widget的最小尺寸，不建议比 “4x4” 个单元格要大。关于app widget的尺寸，后面在详细说明。

minResizeWidth 和 minResizeHeight
它们属性指定了 widget 的最小绝对尺寸。也就是说，如果 widget 小于该尺寸，便会因为变得模糊、看不清或不可用。使用这两个属性，可以允许用户重新调整 widget 的大小，使 widget 的大小可以小于 minWidth 和 minHeight。
注意：(01) 当 minResizeWidth 的值比 minWidth 大时，minResizeWidth 无效；当 resizeMode 的取值不包括 horizontal 时，minResizeWidth 无效。
(02) 当 minResizeHeight 的值比 minHeight 大时，minResizeHeight 无效；当 resizeMode 的取值不包括 vertical 时，minResizeHeight 无效。

updatePeriodMillis
它定义了 widget 的更新频率。实际的更新时机不一定是精确的按照这个时间发生的。建议更新尽量不要太频繁，最好是低于1小时一次。或者可以在配置 Activity 里面供用户对更新频率进行配置。实际上，当updatePeriodMillis的值小于30分钟时，系统会自动将更新频率设为30分钟！关于这部分，后面会详细介绍。
注意: 当更新时机到达时，如果设备正在休眠，那么设备将会被唤醒以执行更新。如果更新频率不超过1小时一次，那么对电池寿命应该不会造成多大的影响。如果你需要比较频繁的更新，或者你不希望在设备休眠的时候执行更新，那么可以使用基于 alarm 的更新来替代 widget 自身的刷新机制。将 alarm 类型设置为 ELAPSED_REALTIME 或 RTC，将不会唤醒休眠的设备，同时请将 updatePeriodMillis 设为 0。

initialLayout
指向 widget 的布局资源文件

configure
可选属性，定义了 widget 的配置 Activity。如果定义了该项，那么当 widget 创建时，会自动启动该 Activity。

previewImage
指定预览图，该预览图在用户选择 widget 时出现，如果没有提供，则会显示应用的图标。该字段对应在 AndroidManifest.xml 中 receiver 的 android:previewImage 字段。由 Android 3.0 引入。

autoAdvanceViewId
指定一个子view ID，表明该子 view 会自动更新。在 Android 3.0 中引入。

resizeMode
指定了 widget 的调整尺寸的规则。可取的值有: "horizontal", "vertical", "none"。"horizontal"意味着widget可以水平拉伸，“vertical”意味着widget可以竖值拉伸，“none”意味着widget不能拉伸；默认值是"none"。Android 3.1 引入。

widgetCategory
指定了 widget 能显示的地方：能否显示在 home Screen 或 lock screen 或两者都可以。它的取值包括："home_screen" 和 "keyguard"。Android 4.2 引入。

initialKeyguardLayout
指向 widget 位于 lockscreen 中的布局资源文件。Android 4.2 引入。

4、APP widget布局说明

4.1、添加到lock srceen中

默认情况下(即不设置android:widgetCategory属性)，Android是将widget添加到 home screen 中。
但在Android 4.2中，若用户希望 widget 可以被添加到lock screen中，可以通过设置 widget 的 android:widgetCategory 属性包含keyguard来完成。

当你把 widget 添加到lock screen中时，你可能对它进行定制化操作，以区别于添加到home screen中的情况。你能够通过 getAppWidgetOptions() 来进行判断 widget 是被添加到lock screen中，还是home screen中。通过 getApplicationOptions() 获取 Bundle对象，然后读取 Bundle 的OPTION_APPWIDGET_HOST_CATEGORY值：若值为 WIDGET_CATEGORY_HOME_SCREEN，则表示该 widget 被添加到home screen中；若值为 WIDGET_CATEGORY_KEYGUARD，则表示该 widget 被添加到lock screen中。

另外，你应该为添加到lock screen中的 widget 单独使用一个layout，可以通过 android:initialKeyguardLayout 来指定。而 widget 添加到home screen中的layout则可以通过 android:initialLayout 来指定。

4.2、支持的布局控件

Widget并不支持所有的布局和控件，而仅仅只是支持Android布局和控件的一个子集。
(01) App Widget支持的布局：
　　FrameLayout
　　LinearLayout
　　RelativeLayout
　　GridLayout
(02) App Widget支持的控件：
　　AnalogClock
　　Button
　　Chronometer
　　ImageButton
　　ImageView
　　ProgressBar
　　TextView
　　ViewFlipper
　　ListView
　　GridView
　　StackView
　　AdapterViewFlipper

5、示例

1、Androidmanifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.skywang.widget"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0" >

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="14"
        android:targetSdkVersion="17" />

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@drawable/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:theme="@style/AppTheme" >
        
        <!-- 声明widget对应的AppWidgetProvider -->
        <receiver android:name=".ExampleAppWidgetProvider" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.appwidget.action.APPWIDGET_UPDATE" />
                <action android:name="com.skywang.widget.UPDATE_ALL"/>
            </intent-filter>
            <meta-data android:name="android.appwidget.provider"
                android:resource="@xml/example_appwidget_info" />
        </receiver>
        
        <service android:name=".ExampleAppWidgetService" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.appwidget.action.EXAMPLE_APP_WIDGET_SERVICE" />
            </intent-filter>
        </service>
        
    </application>

</manifest>

说明：

(01) ExampleAppWidgetProvider是继承于的AppWidgetProvider类，用来响应widget的添加、删除、更新等操作。
(02) android.appwidget.action.APPWIDGET_UPDATE，必须要显示声明的action！因为所有的widget的广播都是通过它来发送的；要接收widget的添加、删除等广播，就必须包含它。
(03) action android:name="com.skywang.widget.UPDATE_ALL，这是我自己添加了，是为了接收服务所发送的更新图片的广播。
(04) <meta-data> 指定了 AppWidgetProviderInfo 对应的资源文件
android:name -- 指定metadata名，通过android.appwidget.provider来辨别data。
android:resource -- 指定 AppWidgetProviderInfo 对应的资源路径。即，xml/example_appwidget_info.xml。
(05) ExampleAppWidgetService 是用于更新widget中的图片的服务。
(06) android.appwidget.action.EXAMPLE_APP_WIDGET_SERVICE 用于启动服务的action。

2、编辑AppWidgetProviderInfo 对应的资源文件

在当前工程下新建xml目录(若xml目录不存在的话)；并在xml目录下新建example_appwidget_info.xml文件

<appwidget-provider xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:minWidth="180dp"
    android:minHeight="180dp"
    android:previewImage="@drawable/preview"
    android:initialLayout="@layout/example_appwidget"
    android:resizeMode="horizontal|vertical"
    android:widgetCategory="home_screen|keyguard">
    
    <!--
    android:minWidth : 最小宽度
    android:minHeight ： 最小高度
    android:updatePeriodMillis ： 更新widget的时间间隔(ms)，"86400000"为1个小时
    android:previewImage ： 预览图片
    android:initialLayout ： 加载到桌面时对应的布局文件
    android:resizeMode ： widget可以被拉伸的方向。horizontal表示可以水平拉伸，vertical表示可以竖直拉伸
    android:widgetCategory ： widget可以被显示的位置。home_screen表示可以将widget添加到桌面，keyguard表示widget可以被添加到锁屏界面。
    android:initialKeyguardLayout ： 加载到锁屏界面时对应的布局文件
     -->
    
</appwidget-provider>

说明：

(01) android:previewImage，用于指定预览图片。即搜索到widget时，查看到的图片。若没有设置的话，系统为指定一张默认图片。
(02) android:updatePeriodMillis 更新widget的时间间隔(ms)。

3、编辑widget布局文件

新建layout/example_appwidget.xml，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical" >
  
    <LinearLayout 
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center" 
        android:orientation="horizontal" >
        
        <TextView  
            android:layout_width="wrap_content"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:text="HomeScreen Widget" />    
        
        <Button
            android:id="@+id/btn_show"
            android:layout_width="wrap_content"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:text="Show" />
    </LinearLayout> 
        
    <ImageView
        android:id="@+id/iv_show"
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content" 
        android:layout_gravity="center"/> 
        
</LinearLayout>

4、编辑ExampleAppWidgetProvider.java

public class ExampleAppWidgetProvider extends AppWidgetProvider {
    private static final String TAG = "ExampleAppWidgetProvider";

    private boolean DEBUG = false; 
    // 启动ExampleAppWidgetService服务对应的action
    private final Intent EXAMPLE_SERVICE_INTENT = 
            new Intent("android.appwidget.action.EXAMPLE_APP_WIDGET_SERVICE");
    // 更新 widget 的广播对应的action
    private final String ACTION_UPDATE_ALL = "com.skywang.widget.UPDATE_ALL";
    // 保存 widget 的id的HashSet，每新建一个 widget 都会为该 widget 分配一个 id。
    private static Set idsSet = new HashSet();
    // 按钮信息
    private static final int BUTTON_SHOW = 1;
    // 图片数组
    private static final int[] ARR_IMAGES = { 
        R.drawable.sample_0, 
        R.drawable.sample_1, 
        R.drawable.sample_2, 
        R.drawable.sample_3, 
        R.drawable.sample_4, 
        R.drawable.sample_5,
        R.drawable.sample_6,
        R.drawable.sample_7,
    };
    
    // onUpdate() 在更新 widget 时，被执行，
    @Override
    public void onUpdate(Context context, AppWidgetManager appWidgetManager, int[] appWidgetIds) {
        Log.d(TAG, "onUpdate(): appWidgetIds.length="+appWidgetIds.length);

        // 每次 widget 被创建时，对应的将widget的id添加到set中
        for (int appWidgetId : appWidgetIds) {
            idsSet.add(Integer.valueOf(appWidgetId));
        }
        prtSet();
    }
    
    // 当 widget 被初次添加 或者 当 widget 的大小被改变时，被调用 
    @Override  
    public void onAppWidgetOptionsChanged(Context context,  
            AppWidgetManager appWidgetManager, int appWidgetId,  
            Bundle newOptions) {
        Log.d(TAG, "onAppWidgetOptionsChanged");
        super.onAppWidgetOptionsChanged(context, appWidgetManager, appWidgetId,  
                newOptions);  
    }  
    
    // widget被删除时调用  
    @Override  
    public void onDeleted(Context context, int[] appWidgetIds) {  
        Log.d(TAG, "onDeleted(): appWidgetIds.length="+appWidgetIds.length);

        // 当 widget 被删除时，对应的删除set中保存的widget的id
        for (int appWidgetId : appWidgetIds) {
            idsSet.remove(Integer.valueOf(appWidgetId));
        }
        prtSet();
        
        super.onDeleted(context, appWidgetIds);  
    }

    // 第一个widget被创建时调用  
    @Override  
    public void onEnabled(Context context) {  
        Log.d(TAG, "onEnabled");
        // 在第一个 widget 被创建时，开启服务
        context.startService(EXAMPLE_SERVICE_INTENT);
        
        super.onEnabled(context);  
    }  
    
    // 最后一个widget被删除时调用  
    @Override  
    public void onDisabled(Context context) {  
        Log.d(TAG, "onDisabled");

        // 在最后一个 widget 被删除时，终止服务
        context.stopService(EXAMPLE_SERVICE_INTENT);

        super.onDisabled(context);  
    }
    
    
    // 接收广播的回调函数
    @Override  
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {  

        final String action = intent.getAction();
        Log.d(TAG, "OnReceive:Action: " + action);
        if (ACTION_UPDATE_ALL.equals(action)) {
            // “更新”广播
            updateAllAppWidgets(context, AppWidgetManager.getInstance(context), idsSet);
        } else if (intent.hasCategory(Intent.CATEGORY_ALTERNATIVE)) {
            // “按钮点击”广播
            Uri data = intent.getData();
            int buttonId = Integer.parseInt(data.getSchemeSpecificPart());
            if (buttonId == BUTTON_SHOW) {
                Log.d(TAG, "Button wifi clicked");
                Toast.makeText(context, "Button Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        }
        
        super.onReceive(context, intent);  
    }  

    // 更新所有的 widget 
    private void updateAllAppWidgets(Context context, AppWidgetManager appWidgetManager, Set set) {

        Log.d(TAG, "updateAllAppWidgets(): size="+set.size());
        
        // widget 的id
        int appID;
        // 迭代器，用于遍历所有保存的widget的id
        Iterator it = set.iterator();

        while (it.hasNext()) {
            appID = ((Integer)it.next()).intValue();    
            // 随机获取一张图片
            int index = (new java.util.Random().nextInt(ARR_IMAGES.length));
            
            if (DEBUG) Log.d(TAG, "onUpdate(): index="+index);            
            // 获取 example_appwidget.xml 对应的RemoteViews            
            RemoteViews remoteView = new RemoteViews(context.getPackageName(), R.layout.example_appwidget);
            
            // 设置显示图片
            remoteView.setImageViewResource(R.id.iv_show, ARR_IMAGES[index]);
            
            // 设置点击按钮对应的PendingIntent：即点击按钮时，发送广播。
            remoteView.setOnClickPendingIntent(R.id.btn_show, getPendingIntent(context,
                    BUTTON_SHOW));

            // 更新 widget
            appWidgetManager.updateAppWidget(appID, remoteView);        
        }        
    }

    private PendingIntent getPendingIntent(Context context, int buttonId) {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setClass(context, ExampleAppWidgetProvider.class);
        intent.addCategory(Intent.CATEGORY_ALTERNATIVE);
        intent.setData(Uri.parse("custom:" + buttonId));
        PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(context, 0, intent, 0 );
        return pi;
    }

    // 调试用：遍历set
    private void prtSet() {
        if (DEBUG) {
            int index = 0;
            int size = idsSet.size();
            Iterator it = idsSet.iterator();
            Log.d(TAG, "total:"+size);
            while (it.hasNext()) {
                Log.d(TAG, index + " -- " + ((Integer)it.next()).intValue());
            }
        }
    }
}

说明：

(01) 当我们创建第一个widget到桌面时，会执行onEnabled()。在onEnabled()中通过 context.startService(EXAMPLE_SERVICE_INTENT) 启动服务ExampleAppWidgetService。服务的作用就是每隔5秒发送一个ACTION_UPDATE_ALL广播给我们，用于更新widget中的图片。
仅仅当我们创建第一个widget时才会启动服务，因为onEnabled()只会在第一个widget被创建时才执行。
(02) 当我们删除最后一个widget到桌面时，会执行onDisabled()。在onDisabled()中通过 context.stopService(EXAMPLE_SERVICE_INTENT) 终止服务ExampleAppWidgetService。
仅仅当我们删除最后一个widget时才会终止服务，因为onDisabled()只会在最后一个widget被删除时才执行。
(03) 本工程中，每添加一个widget都会执行onUpdate()。例外情况：在定义android:configure的前提下，第一次添加widget时不会执行onUpdate()，而是执行android:configure中定义的activity。
(04) onReceive()中，处理两个广播：更新桌面的widget 以及响应按钮点击广播。
当收到ACTION_UPDATE_ALL广播时，调用updateAllAppWidgets()来更新所有的widget。
当收到的广播的categery为Intent.CATEGORY_ALTERNATIVE，并且scheme为BUTTON_SHOW时，对应是按钮点击事件。按钮的监听是在updateAllAppWidgets()中注册的。