Toast 源码详解：从创建到显示的完整流程
1、Toast 的创建与初始化
1.1、makeText 方法
Toast 的创建从 makeText() 方法开始：
public static Toast makeText(Context context, CharSequence text, @Duration int duration) {
return makeText(context, null, text, duration);
} 这个方法会调用内部的 makeText 方法，该方法会根据兼容性设置创建 Toast 实例：
public static Toast makeText(@NonNull Context context, @Nullable Looper looper,
@NonNull CharSequence text, @Duration int duration) {
if (Compatibility.isChangeEnabled(CHANGE_TEXT_TOASTS_IN_THE_SYSTEM)) {
Toast result = new Toast(context, looper);
result.mText = text;
result.mDuration = duration;
return result;
} else {
Toast result = new Toast(context, looper);
View v = ToastPresenter.getTextToastView(context, text);
result.mNextView = v;
result.mDuration = duration;
return result;
}
}
1.2、Toast 构造方法
Toast 的构造方法会初始化关键成员变量：
public Toast(@NonNull Context context, @Nullable Looper looper) {
mContext = context;
mToken = new Binder();
looper = getLooper(looper);
mHandler = new Handler(looper);
mCallbacks = new ArrayList<>();
mTN = new TN(context, context.getPackageName(), mToken,
mCallbacks, looper);
mTN.mY = context.getResources().getDimensionPixelSize(
com.android.internal.R.dimen.toast_y_offset);
mTN.mGravity = context.getResources().getInteger(
com.android.internal.R.integer.config_toastDefaultGravity);
}
1.3、Looper 获取
Toast 必须在有 Looper 的线程中创建：
private Looper getLooper(@Nullable Looper looper) {
if (looper != null) {
return looper;
}
return checkNotNull(Looper.myLooper(),
"Can't toast on a thread that has not called Looper.prepare()");
}
1.4、TN 内部类
TN 是 Toast 的内部类，继承自 ITransientNotification.Stub，负责与 NotificationManagerService 进行 IPC 通信：
private static class TN extends ITransientNotification.Stub {
private final WindowManager.LayoutParams mParams;
private static final int SHOW = 0;
private static final int HIDE = 1;
private static final int CANCEL = 2;
final Handler mHandler;
int mGravity;
int mX;
int mY;
float mHorizontalMargin;
float mVerticalMargin;
View mView;
View mNextView;
int mDuration;
WindowManager mWM;
final String mPackageName;
final Binder mToken;
private final ToastPresenter mPresenter;
@GuardedBy("mCallbacks")
private final List<Callback> mCallbacks;
// 构造方法和其他方法...
}
2、Toast 的展示流程
2.1、show 方法
调用 show() 方法才会展示 Toast：
public void show() {
if (Compatibility.isChangeEnabled(CHANGE_TEXT_TOASTS_IN_THE_SYSTEM)) {
checkState(mNextView != null || mText != null, "You must either set a text or a view");
} else {
if (mNextView == null) {
throw new RuntimeException("setView must have been called");
}
}
INotificationManager service = getService();
String pkg = mContext.getOpPackageName();
TN tn = mTN;
tn.mNextView = mNextView;
final int displayId = mContext.getDisplayId();
try {
if (Compatibility.isChangeEnabled(CHANGE_TEXT_TOASTS_IN_THE_SYSTEM)) {
if (mNextView != null) {
// It's a custom toast
service.enqueueToast(pkg, mToken, tn, mDuration, displayId);
} else {
// It's a text toast
ITransientNotificationCallback callback =
new CallbackBinder(mCallbacks, mHandler);
service.enqueueTextToast(pkg, mToken, mText, mDuration, displayId, callback);
}
} else {
service.enqueueToast(pkg, mToken, tn, mDuration, displayId);
}
} catch (RemoteException e) {
// Empty
}
}
2.2、获取 NotificationManagerService
通过 getService() 方法获取 NotificationManagerService 的 IBinder 接口：
static private INotificationManager getService() {
if (sService != null) {
return sService;
}
sService = INotificationManager.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService(Context.NOTIFICATION_SERVICE));
return sService;
}
2.3、NotificationManagerService 处理
NotificationManagerService 中的 enqueueToast 方法会处理 Toast 请求：
private void enqueueToast(String pkg, IBinder token, @Nullable CharSequence text,
@Nullable ITransientNotification callback, int duration, int displayId,
@Nullable ITransientNotificationCallback textCallback) {
// 检查参数
if (pkg == null || (text == null && callback == null)
|| (text != null && callback != null) || token == null) {
Slog.e(TAG, "Not enqueuing toast. pkg=" + pkg + " text=" + text + " callback="
+ " token=" + token);
return;
}
// 检查调用者权限
final int callingUid = Binder.getCallingUid();
checkCallerIsSameApp(pkg);
final boolean isSystemToast = isCallerSystemOrPhone()
|| PackageManagerService.PLATFORM_PACKAGE_NAME.equals(pkg);
boolean isAppRenderedToast = (callback != null);
if (!checkCanEnqueueToast(pkg, callingUid, isAppRenderedToast, isSystemToast)) {
return;
}
synchronized (mToastQueue) {
// 检查是否已在队列中
int index = indexOfToastLocked(pkg, token);
if (index >= 0) {
// 更新已存在的 Toast
record = mToastQueue.get(index);
record.update(duration);
} else {
// 限制每个包的 Toast 数量
int count = 0;
final int N = mToastQueue.size();
for (int i = 0; i < N; i++) {
final ToastRecord r = mToastQueue.get(i);
if (r.pkg.equals(pkg)) {
count++;
if (count >= MAX_PACKAGE_TOASTS) {
Slog.e(TAG, "Package has already queued " + count
+ " toasts. Not showing more. Package=" + pkg);
return;
}
}
}
// 创建新的 Toast 记录
Binder windowToken = new Binder();
mWindowManagerInternal.addWindowToken(windowToken, TYPE_TOAST, displayId,
null /* options */);
record = getToastRecord(callingUid, callingPid, pkg, isSystemToast, token,
text, callback, duration, windowToken, displayId, textCallback);
mToastQueue.add(record);
index = mToastQueue.size() - 1;
keepProcessAliveForToastIfNeededLocked(callingPid);
}
// 显示当前 Toast
if (index == 0) {
showNextToastLocked(false);
}
}
}
2.4、显示 Toast
showNextToastLocked 方法会依次处理队列中的 Toast：
void showNextToastLocked(boolean lastToastWasTextRecord) {
if (mIsCurrentToastShown) {
return; // 不要重复显示同一个 Toast
}
ToastRecord record = mToastQueue.get(0);
while (record != null) {
// 检查是否可以显示
int userId = UserHandle.getUserId(record.uid);
boolean rateLimitingEnabled = !mToastRateLimitingDisabledUids.contains(record.uid);
boolean isWithinQuota = mToastRateLimiter.isWithinQuota(userId, record.pkg, TOAST_QUOTA_TAG)
|| isExemptFromRateLimiting(record.pkg, userId);
boolean isPackageInForeground = isPackageInForegroundForToast(record.uid);
if (tryShowToast(record, rateLimitingEnabled, isWithinQuota, isPackageInForeground)) {
scheduleDurationReachedLocked(record, lastToastWasTextRecord);
mIsCurrentToastShown = true;
if (rateLimitingEnabled && !isPackageInForeground) {
mToastRateLimiter.noteEvent(userId, record.pkg, TOAST_QUOTA_TAG);
}
return;
}
// 移除无法显示的 Toast
int index = mToastQueue.indexOf(record);
if (index >= 0) {
mToastQueue.remove(index);
}
record = (mToastQueue.size() > 0) ? mToastQueue.get(0) : null;
}
}
2.5、SystemUI 展示
Toast 最终由 SystemUI 模块展示，通过 StatusBarManagerService 调用：
public void showToast(int uid, String packageName, IBinder token, CharSequence text,
IBinder windowToken, int duration,
@Nullable ITransientNotificationCallback callback) {
if (mBar != null) {
try {
mBar.showToast(uid, packageName, token, text, windowToken, duration, callback);
} catch (RemoteException ex) { }
}
}
3、Toast 的内部机制与优化
3.1、Toast 类型
Toast 分为两种类型：
- 文本 Toast：只显示文本内容
- 自定义 Toast：显示自定义 View
3.2、TN 类的消息处理
TN 类中的 Handler 负责处理显示和隐藏消息：
mHandler = new Handler(looper, null) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case SHOW: {
IBinder token = (IBinder) msg.obj;
handleShow(token);
break;
}
case HIDE: {
handleHide();
mNextView = null;
break;
}
case CANCEL: {
handleHide();
mNextView = null;
try {
getService().cancelToast(mPackageName, mToken);
} catch (RemoteException e) {
}
break;
}
}
}
};
3.3、性能优化
- Toast 队列限制：每个包最多只能有有限数量的 Toast 在队列中
- 速率限制：对后台应用的 Toast 显示频率进行限制
- 进程保活：为 Toast 显示保持进程活跃
3.4、常见问题与解决方案
3.4.1、Toast 不显示
- 未调用 show() 方法
- 后台应用的自定义 Toast 被系统阻止
- Toast 队列已满
- 速率限制导致被拦截
3.4.2、内存泄漏
- 使用 Activity 作为 Context 可能导致内存泄漏
- 解决方案：使用 Application 作为 Context
3.4.3、线程问题
- Toast 必须在有 Looper 的线程中创建
- 解决方案：在子线程中创建 Looper 或使用主线程
3.5、最佳实践
- 使用 Application 作为 Context
- 避免在后台频繁显示 Toast
- 合理设置 Toast 显示时长
- 对于重要信息，考虑使用 Notification
Toast 是 Android 中常用的轻量级提示机制，其工作流程涉及应用层、系统服务层和 SystemUI 层。通过了解 Toast 的源码实现，我们可以更好地理解其工作原理，避免常见问题，并在开发中正确使用 Toast 功能。
Toast 的核心流程包括：
1. 通过 makeText() 创建 Toast 实例
2. 调用 show() 方法将 Toast 加入队列
3. NotificationManagerService 处理 Toast 请求
4. SystemUI 最终展示 Toast
掌握这些知识，将有助于我们在开发中更加灵活地使用 Toast，提升应用的用户体验。
