オーバーレイ表示したViewをメインアクティビティが非表示になっても操作したい

Question

前提・実現したいこと

Androidでメインウィンドウが閉じても、サブウィンドウが常駐アプリとして画面に残り続けるアプリ（フローティングアプリ）を作りたいです。そのために次の機能を持つアプリをこのサイトを参考にして作成しました。

・メインウィンドウでは、サブウィンドウを作成するボタンがある。
・サブウィンドウでは、メインウィンドウ、サブウィンドウのそれぞれを閉じるボタンがある。

発生している問題・エラーメッセージ

作成したアプリをLollipop(API Level 22),Marshmallow(API Level 23),Oreo(API Level 26)の3種類のバージョンのエミュレータで動かしてみました。Lollipop,Oreoでは問題なく動いたのに対し、Marshmallowで以下の問題が起きてしまいました。

・サブウィンドウを表示させたまま、メインウィンドウを閉じると、サブウィンドウを操作できなくなる（ボタンが押せない）。
・メインウィンドウを再度表示させると、サブウィンドウが操作可能になる。

該当のソースコード

MainActivity.kt

package com.example.overlayapp

import android.content.ComponentName
import android.content.Context
import android.content.Intent
import android.content.ServiceConnection
import android.graphics.PixelFormat
import android.net.Uri
import android.os.Build
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import android.os.IBinder
import android.provider.Settings
import android.view.Gravity
import android.view.View
import android.view.WindowManager
import android.widget.Button
import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.*

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private var _windowManager: WindowManager? = null
    private var _subWindowFragment: SubWindowFlagment? = null
    private var _subWindowService: SubWindowService? = null


    // Build.VERSION.SDK_INT < 22 の対応
    private val _connection = object : ServiceConnection {
        override fun onServiceConnected(componentName: ComponentName, iBinder: IBinder) {
            _subWindowService = (iBinder as SubWindowService.SubWindowServiceBinder).service
            openWindow()
        }

        override fun onServiceDisconnected(componentName: ComponentName) {}
    }

    /*
     * メインの画面作成
     */
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        openWindowButton.setOnClickListener { openSubWindow() }
    }

    /*
     * サブウィンドウを作成
     */
    fun openSubWindow() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 23) {
            // Marshmallow 以上用の処理
            if (Settings.canDrawOverlays(this)) {
                if (_subWindowFragment != null && _subWindowFragment!!.overlayView != null) {
                    closeSubWindow()
                }

                val layoutFlag = if(Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O){
                    WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_OVERLAY
                } else {
                    WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ALERT
                }

                val params = WindowManager.LayoutParams(
                    WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    layoutFlag,
                    WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE,
                    PixelFormat.TRANSLUCENT
                )
                params.gravity = Gravity.TOP or Gravity.LEFT

                _windowManager = this.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) as WindowManager
                _subWindowFragment = SubWindowFlagment()
                _windowManager!!.addView(_subWindowFragment!!.loadView(this), params)


            } else {
                // サブウィンドウ生成の権限がなかった場合は、下記で権限を取得する
                val intent =
                    Intent(Settings.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION, Uri.parse("package:com.example.overlayapp"))
                this.startActivityForResult(intent, ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION_REQUEST_CODE)
            }
        } else {
            // Lollipop 以前用の処理
            startService(Intent(this@MainActivity, SubWindowService::class.java))
            // Binder によるサブウィンドウとの接続
            bindService(Intent(this@MainActivity, SubWindowService::class.java), _connection, Context.BIND_ABOVE_CLIENT)
        }
    }

    fun openWindow() {
        _subWindowService!!.openWindow(this)
    }

    // Build.VERSION.SDK_INT >= 23 の対応
    fun closeSubWindow() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 23) {
            if (_subWindowFragment != null && _subWindowFragment!!.overlayView != null) {
                _windowManager!!.removeView(_subWindowFragment!!.overlayView)
                _subWindowFragment!!.overlayView = null
            }
        } else {
            _subWindowService!!.closeSubWindow()
            stopService(Intent(this@MainActivity, SubWindowService::class.java))
        }
    }

    /*
     * Lollipop までは、メインウィンドウをバックグランドに入れる際に onDestroy が実行されてしまう
     */
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 23) {
            closeSubWindow()
        }
    }

    companion object {
        private val ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION_REQUEST_CODE = 1234 // 適当な数字でOK？
    }
}

activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent">

    <Button
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="常駐"
            android:id="@+id/openWindowButton"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:layout_alignParentTop="true"
            android:layout_alignParentLeft="true"
            android:layout_marginLeft="10dp" />
</RelativeLayout>

SubWindowFragment.kt

package com.example.overlayapp

import androidx.fragment.app.Fragment
import android.view.LayoutInflater
import android.view.View
import android.widget.Button

internal class SubWindowFlagment : Fragment() {
    var overlayView: View? = null
    private var _activity: MainActivity? = null

    /*
     * 画面呼び出し
     */
    fun loadView(mainActivity: MainActivity): View {
        _activity = mainActivity

        val inflater = LayoutInflater.from(_activity)
        overlayView = inflater.inflate(R.layout.fragment_sub_window, null)

        // メインウィンドウを閉じるボタン
        val windowButton = overlayView?.findViewById<View>(R.id.closeMainButton) as Button
        windowButton.setOnClickListener { closeMainWindow() }

        // 常駐アプリを閉じるボタン
        val closeButton = overlayView?.findViewById<View>(R.id.closeSubButton) as Button
        closeButton.setOnClickListener { closeSubWindow() }

        return overlayView as View
    }

    /*
     * メインウィンドウを閉じる
     */
    private fun closeMainWindow() {
        _activity!!.moveTaskToBack(true)
    }

    /*
     * サブウィンドウを閉じる
     */
    private fun closeSubWindow() {
        _activity!!.closeSubWindow()
    }
}

fragment_sub_window.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                android:orientation="horizontal"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent"
                android:background="@color/colorWindow">

    <Button
            android:id="@+id/closeMainButton"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Close\nMain"/>

    <Button
            android:id="@+id/closeSubButton"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_toRightOf="@+id/closeMainButton"
            android:layout_marginLeft="20dp"
            android:text="close\nsub"/>
</RelativeLayout>

AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
          package="com.example.overlayapp">

    <uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>

    <application
            android:allowBackup="true"
            android:icon="@mipmap/ic_launcher"
            android:label="@string/app_name"
            android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
            android:supportsRtl="true"
            android:theme="@style/AppTheme">
        <service
                android:name=".SubWindowService"
                android:enabled="true"
                android:exported="true">
        </service>

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>

試したこと

・サブウィンドウのレイヤータイプをTYPE_PHONEにしてみた。
・Javaでコードを書き直してみた。
・レイヤータイプ以外にもLayoutParamsをいじってみた。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Android Gradle Plugin Version: 3.4.1
Gradle Version: 5.1.1

Lollipop エミュレータ: Pixel 2
Marshmallow エミュレータ: Pixel 2
Oreo エミュレータ: Pixel 3

Answer 1

おそらく問題の原因は、MainActivityのWindowManagerに対してサブウィンドウのViewを追加していることでしょう。MainActivityが死んだ時点でそれに紐づくWindowも操作を受け付けなくなります。Oreoでうまく動いているのはMainActivityがたまたますぐに破棄されなかったためでしょう。そのうち操作できなくなるはずです。

解決するには、SubWindowServiceから取得したWindowManagerに目的のViewを追加するようにしてください。Lollipop用のコードではそのように実装されていますから、他のバージョンも同じように調整するのがよいと思います。

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また、参考にされている記事のコードがかなりひどいので、他の情報を探されることをおすすめします。

• SubWindowFlagmentはFragment本来の使い方を無視していてFragmentとして利用するわけでもないのに、Fragmentを継承しているのが謎
• WindowManagerへの追加のコードがActivity内/Service内にコピペしたようなものが2重に存在し、統一できていない
• ActivityのContextを元にinflateしたViewをServiceのWindowManagerに追加している

Comments

[wkt1227]

おっしゃるようにすべてのバージョンで、WindowManagerをSubWindowService内で取得するようにしたら解決しました。ありがとうございます。

Fragmentを使わない方法を探してみたいと思います。