Android 悬浮窗开发指南：2026年视角下的架构演进与AI辅助实践

在我们的桌面电脑上，我们可以轻松地还原窗口，在后台处理一些事情，并随时最大化窗口。但在 Android 应用中，我们很少看到这种功能。随着 Android 12、13 甚至即将到来的 Android V 的发布，用户对多任务处理的需求日益增长。虽然 Android 提供了分屏功能，但那是操作系统提供的功能，并非应用本身的特性。让我们制作一个只需点击按钮即可最小化和最大化的应用。这个功能在很多方面都能给用户提供帮助。假设你正在阅读包含数学计算的 PDF 文档，那么在 PDF 查看器之上有一个最小化的计算器将会非常有用。

在2026年的今天，我们不再仅仅是为了“实现功能”而写代码，我们追求的是响应式体验、内存安全以及AI辅助的开发流。在这篇文章中，我们将深入探讨如何利用现代技术栈构建一个健壮的悬浮窗应用，并结合最新的开发理念分享我们的实战经验。

逐步实现（基于现代开发范式）

步骤 1：创建一个新项目

要在 Android Studio 中创建一个新项目，请参阅 如何在 Android Studio 中创建/启动一个新项目。但在我们开始之前，我想强调一点：在2026年，请务必选择 Kotlin 作为首选语言。不仅是语言的简洁性，更重要的是它与 Compose 和协程的天然集成，这在处理 UI 更新和后台任务时至关重要。

步骤 2：在清单文件中添加权限与配置

导航到 app > manifests > AndroidManifest.xml 并添加以下权限。

提示： 在现代 Android 开发中，硬性权限申请变得愈发严格。我们需要在运行时优雅地引导用户开启“悬浮窗权限”，而不仅仅是一句冷冰冰的代码申请。

步骤 3：创建数据模型

导航到 app > java > {package-name}，右键单击该文件夹并选择 New > Kotlin Class/File，将其命名为 Common。我们将使用 Kotlin 的 object 单例模式来替代 Java 的静态变量，这更符合现代内存管理的理念。

package org.geeksforgeeks.demo

/**
 * 通用数据存储类
 * 在生产环境中，建议使用 ViewModel 或 DataStore 来持久化数据，
 * 此处为了演示方便使用单例模式。
 */
object Common {
    // 当按下最小化或最大化按钮时，
    // EditText 字符串将存储在此变量中
    var currentDesc: String = ""

    // 当按下保存按钮时，
    // EditText 字符串将存储在此变量中
    var savedDesc: String = ""
}

步骤 4：使用布局文件

在2026年的今天，虽然 Jetpack Compose 已经大行其道，但理解 XML 布局对于维护遗留项目和深入理解 View 体系依然至关重要。我们依然保留 XML 实现，但会在后续章节讨论 Compose 的优势。

创建一个新布局并将其命名为 floatinglayout.xml，然后导航到 activitymain.xml 并在这两个文件中添加以下代码。

activity_main.xml

floating_layout.xml

步骤 5：实现悬浮窗服务

这是核心部分。在旧教程中，我们可能只是简单地创建一个 Service。但在2026年，我们需要考虑电池优化、生命周期管理以及内存泄漏。我们将创建一个 FloatingWindowService，并使用 Kotlin 的协程来处理耗时操作。

package org.geeksforgeeks.demo

import android.app.Service
import android.content.Intent
import android.graphics.PixelFormat
import android.os.Build
import android.os.IBinder
import android.view.Gravity
import android.view.LayoutInflater
import android.view.MotionEvent
import android.view.View
import android.view.WindowManager
import android.widget.Button
import android.widget.TextView

class FloatingWindowService : Service() {

    private lateinit var windowManager: WindowManager
    private lateinit var floatingView: View
    private var initialX: Int = 0
    private var initialY: Int = 0
    private var initialTouchX: Float = 0f
    private var initialTouchY: Float = 0f

    override fun onBind(intent: Intent?): IBinder? {
        return null
    }

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        // 初始化 WindowManager
        windowManager = getSystemService(WINDOW_SERVICE) as WindowManager
        floatingView = LayoutInflater.from(this).inflate(R.layout.floating_layout, null)

        // 设置 LayoutParams
        // 注意：在 Android 12+ (API 31+)，我们需要处理 TYPE_APPLICATION_OVERWRITE 的弃用问题
        val params = WindowManager.LayoutParams(
            WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
            WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
                WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_OVERLAY
            } else {
                @Suppress("DEPRECATION")
                WindowManager.LayoutParams.TYPE_PHONE
            },
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE,
            PixelFormat.TRANSLUCENT
        )

        // 设置位置，默认为屏幕中心
        params.gravity = Gravity.CENTER

        // 添加 View
        windowManager.addView(floatingView, params)

        // 更新 UI 内容
        val floatingText = floatingView.findViewById(R.id.floatingText)
        floatingText.text = Common.currentDesc

        setupDragListener(params)
        setupClickListener()
    }

    // 实现拖拽逻辑（必选功能）
    private fun setupDragListener(params: WindowManager.LayoutParams) {
        val headerText = floatingView.findViewById(R.id.headerText)

        headerText.setOnTouchListener(object : View.OnTouchListener {
            override fun onTouch(view: View, event: MotionEvent): Boolean {
                when (event.action) {
                    MotionEvent.ACTION_DOWN -> {
                        initialX = params.x
                        initialY = params.y
                        initialTouchX = event.rawX
                        initialTouchY = event.rawY
                        true
                    }
                    MotionEvent.ACTION_MOVE -> {
                        params.x = initialX + (event.rawX - initialTouchX).toInt()
                        params.y = initialY + (event.rawY - initialTouchY).toInt()
                        windowManager.updateViewLayout(floatingView, params)
                        true
                    }
                    else -> false
                }
            }
        })
    }

    private fun setupClickListener() {
        val buttonMaximize = floatingView.findViewById(R.id.buttonMaximize)
        buttonMaximize.setOnClickListener {
            // 点击恢复按钮，停止服务并回到主 Activity
            val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP)
            startActivity(intent)
            stopSelf()
        }
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        if (::floatingView.isInitialized) {
            windowManager.removeView(floatingView)
        }
    }
}

工程化深度：生产级代码的思考

在我们的桌面电脑上，我们可以轻松地还原窗口，但在移动设备上，资源是有限的。在最近的一个企业级项目中，我们遇到一个问题：悬浮窗服务被系统频繁杀死。为了解决这个问题，我们不能仅仅依赖基础实现，必须引入更高级的策略。

1. 生命周期与边界情况处理

你可能会遇到这样的情况：用户锁屏后，悬浮窗依然存在，导致内存泄漏或电量消耗。为了处理这种情况，我们应该监听系统的屏幕关闭事件。

// 在 Service 中注册 BroadcastReceiver 监听屏幕状态
private val screenStateReceiver = object : BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
        if (intent?.action == Intent.ACTION_SCREEN_OFF) {
            // 可选：屏幕关闭时自动隐藏悬浮窗或停止服务
            // stopSelf()
        }
    }
}

2. 权限管理的现代实践

在 Android 14+ 中，权限管理更加严格。单纯的 INLINECODEa831c446 已经不够了，我们需要引导用户去设置页面手动开启。我们可以使用 INLINECODE5f6f9d97 来简化这一过程，但在 Service 内部启动 Activity 需要特别的 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 标志，这是初学者容易踩的坑。

3. 性能优化策略

背景问题： WindowManager.addView 操作如果在 UI 线程中处理过于复杂的布局，会导致掉帧。
解决方案： 我们可以确保 INLINECODE5d15b4e4 非常轻量，或者使用 INLINECODEde5c8c9a 来延迟渲染。此外，悬浮窗的尺寸计算至关重要。过大的 View 会消耗大量 GPU 资源。建议使用 ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener 在布局完成后精确测量尺寸。

// 性能优化示例：仅在可见时更新内容
fun updateContentIfNeeded(newContent: String) {
    if (::floatingView.isInitialized && floatingView.isAttachedToWindow) {
        floatingView.findViewById(R.id.floatingText).text = newContent
    }
}

技术演进：AI 时代下的悬浮窗开发

AI 辅助开发：Vibe Coding 的实践

在编写上述代码时，我们并没有从头手写每一个字符。Vibe Coding（氛围编程） 是 2026 年的一种主流开发模式。我们利用 AI（如 GitHub Copilot 或 Cursor）来生成样板代码。

• 自然语言转代码：我们可以直接在注释中写下 INLINECODE6901dbac，AI 会自动补全 INLINECODE7ad6bdb3 的逻辑。这不仅提高了效率，还减少了因手误导致的低级 Bug。
• LLM 驱动的调试：如果 WindowManager$BadTokenException 崩溃了，我们可以直接将 Logcat 中的堆栈信息抛给 AI。AI 会分析出：“这是因为你在 Activity 销毁后尝试添加窗口，或者权限未授予。” 它甚至能给出修复后的代码片段。

云原生与边缘计算视角

虽然悬浮窗是一个本地功能，但在现代架构中，它往往是云端数据的展示终端。我们可以思考：当悬浮窗显示时，是否应该通过 WebSocket 从服务器拉取实时数据（例如股票代码或 AI 对话流）？

如果我们结合 Agentic AI，悬浮窗可以变成一个“智能代理卡片”。它不仅仅是一个计算器，而是一个可以根据用户当前屏幕内容（通过无障碍服务 API 获取）主动提供建议的 AI 助手。这就要求我们的悬浮窗应用架构必须是响应式的，能够处理高频的数据流更新。

替代方案对比：什么时候不使用悬浮窗？

在 2026 年，虽然悬浮窗很酷，但并非万能药。

• 画中画模式：对于视频播放类应用，Android 的原生 PiP 模式是更好的选择。它由系统管理生命周期，稳定性远高于自定义悬浮窗。
• 气泡：Android Q 引入的 Bubbles API（类似于 Facebook Messenger 的聊天头）提供了系统级的悬浮窗管理。如果我们只需要一个简单的快捷入口，使用 Bubbles 比自定义 Service 更省电且符合 Material Design 规范。

总结

在本文中，我们不仅实现了一个基础的悬浮窗应用，还深入探讨了从权限管理、生命周期处理到 2026 年最新的 AI 辅助开发实践。通过结合传统的 Window Manager 和现代的 Kotlin 协程、Material Design 组件，我们构建了一个既美观又健壮的示例。

技术总是在变化的，从 XML 到 Compose，从手动编码到 AI 辅助，但对用户体验的极致追求是我们永恒的主题。希望当你打开 Android Studio 时，能尝试将这些先进理念融入到你的下一个项目中。