開發 Android 適用的無障礙服務

1. 簡介

無障礙服務是 Android 架構的一項功能，可代表 Android 裝置上安裝的應用程式，向使用者提供替代導覽回饋。無障礙服務可代表應用程式與使用者溝通，例如在使用者將游標懸停在螢幕的重要區域時，將文字轉換為語音或提供觸覺回饋。本程式碼研究室會說明如何建立非常簡單的無障礙服務。

什麼是無障礙服務？

無障礙服務可協助身心障礙使用者操作 Android 裝置和應用程式。這項長期執行的特殊權限服務可協助使用者處理螢幕上的資訊，並與裝置進行有意義的互動。

常見的無障礙服務示例

• 切換控制功能：行動不便的 Android 使用者可以透過一或多個外接切換裝置操作裝置。
• Voice Access (Beta 版)：讓行動不便的 Android 使用者透過語音指令控制裝置。
• TalkBack：視障或失明使用者常用的螢幕閱讀器。

建構無障礙服務

Google 為 Android 使用者提供切換控制、語音存取和 TalkBack 等服務，但這些服務無法滿足所有身心障礙使用者的需求。由於許多身心障礙使用者有獨特需求，Android 建立無障礙服務的 API 是開放的，開發人員可以自由建立無障礙服務，並透過 Play 商店發布。

如果您認識的人無法順利使用裝置，您就能為對方開發無障礙服務！

建構項目

在本程式碼研究室中，您將開發簡單的服務，使用無障礙 API 執行幾項實用功能。如果您會編寫基本的 Android 應用程式，就能開發類似的服務。

無障礙 API 功能強大：您要建構的服務程式碼只包含四個檔案，且使用約 200 行程式碼！

本程式碼研究室的重點在於說明如何編寫實用的無障礙服務。由於這是範例，因此 UI 刻意保持相當基本。

使用者

您將為假設使用者建構服務，該使用者具有下列特徵：

• 使用者難以觸及裝置側邊按鈕。
• 使用者難以捲動或滑動畫面。

服務詳細資料

服務會在畫面上疊加顯示全域動作列。使用者可以輕觸這個工具列上的按鈕，執行下列動作：

1. 在不按壓手機側邊電源鍵的情況下關閉裝置。
2. 不必觸碰手機側邊的音量鍵，即可調整音量。
3. 執行捲動動作，但不會實際捲動。
4. 不必使用滑動手勢即可滑動。

軟硬體需求

本程式碼研究室假設您使用下列項目：

1. 執行 Android Studio 的電腦。
2. 用於執行簡單殼層指令的終端機。
3. 搭載 Android 7.0 (Nougat) 的裝置，並連上您要用於開發的電腦。

立即開始！

2. 開始設定

使用終端機建立工作目錄。變更為這個目錄。

下載程式碼

您可以複製包含本程式碼研究室程式碼的存放區：

git clone https://github.com/android/codelab-android-accessibility.git

這個存放區包含多個 Android Studio 專案。使用 Android Studio 開啟 GlobalActionBarService。

按一下 Studio 圖示，啟動 Android Studio：

選取「Import project (Eclipse ADT, Gradle, etc.)」選項：

前往複製來源的位置，然後選取「GlobalActionBarService」。

然後使用終端機切換至根目錄。

3. 瞭解範例程式碼

瀏覽開啟的專案。

系統已為您建立無障礙服務的基礎架構。在本程式碼研究室中，您編寫的所有程式碼都僅限於下列四個檔案：

1. app/src/main/AndroidManifest.xml
2. app/src/main/res/layout/action_bar.xml
3. app/src/main/res/xml/global_action_bar_service.xml
4. app/src/main/java/com/example/android/globalactionbarservice/GlobalActionBarService.java

以下逐步說明每個檔案的內容。

AndroidManifest.xml

無障礙服務的相關資訊會在資訊清單中聲明：

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

   <application>
       <service
           android:name=".GlobalActionBarService"
           android:permission="android.permission.BIND_ACCESSIBILITY_SERVICE"
           android:exported="true">
           <intent-filter>
               <action android:name="android.accessibilityservice.AccessibilityService" />
           </intent-filter>
           <meta-data
               android:name="android.accessibilityservice"
               android:resource="@xml/global_action_bar_service" />
       </service>
   </application>
</manifest>

AndroidManifest.xml 中會宣告下列三項必要項目：

1. 繫結至無障礙服務的權限：

<service
    ...
    android:permission = "android.permission.BIND_ACCESSIBILITY_SERVICE">
    ...             
</service>

2. AccessibilityService 意圖：

<intent-filter>
   <action android:name="android.accessibilityservice.AccessibilityService" />
</intent-filter>

3. 包含您要建立服務中繼資料的檔案位置：

<meta-data
       ...
       android:resource="@xml/global_action_bar_service" />
</service>

global_action_bar_service.xml

這個檔案包含服務的中繼資料。

<accessibility-service xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   android:accessibilityFeedbackType="feedbackGeneric"
   android:accessibilityFlags="flagDefault"
   android:canPerformGestures="true"
   android:canRetrieveWindowContent="true" />

使用 <accessibility-service> 元素定義下列中繼資料：

1. 這項服務的意見回饋類型 (本程式碼研究室使用 feedbackGeneric，這是合適的預設值)。
2. 服務的無障礙旗標 (本程式碼研究室使用預設旗標)。
3. 服務所需的功能：
4. 為了執行滑動操作，android:canPerformGestures 會設為 true。
5. 如要擷取視窗內容，請將 android:canRetrieveWindowContent 設為 true。

GlobalActionBarService.java

無障礙服務的大部分程式碼都位於 GlobalActionBarService.java 中。一開始，檔案會包含無障礙服務的絕對最低程式碼：

1. 擴充 AccessibilityService 的類別。
2. 幾個必要覆寫方法 (在本程式碼研究室中留空)。

public class GlobalActionBarService extends AccessibilityService {

   @Override
   public void onAccessibilityEvent(AccessibilityEvent event) {

   }

   @Override
   public void onInterrupt() {

   }
}

您會在程式碼研究室中將程式碼新增至這個檔案。

action_bar.xml

這項服務會顯示含有四個按鈕的 UI，而 action_bar.xml 版面配置檔案則包含顯示這些按鈕的標記：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   android:orientation="horizontal"
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content">
</LinearLayout>

這個檔案目前包含空白的 LinearLayout。在本程式碼研究室中，您將新增按鈕的標記。

啟動應用程式

確認裝置已連上電腦。按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。這時應該會啟動您正在使用的應用程式。

依序前往「設定」 >「無障礙設定」。裝置上已安裝 Global Action Bar Service。

按一下「Global Action Bar Service」並開啟，這時畫面上會出現下列權限對話方塊：

無障礙服務會要求權限，以便觀察使用者動作、擷取視窗內容，以及代表使用者執行手勢。使用第三方無障礙服務時，請務必確認來源是否值得信任！

由於我們尚未新增任何功能，因此執行服務不會有太大作用。現在就開始吧。

4. 建立按鈕

開啟 res/layout 中的 action_bar.xml。在目前空白的 LinearLayout 中新增標記：

<LinearLayout ...>
    <Button
        android:id="@+id/power"
        android:text="@string/power"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
    <Button
        android:id="@+id/volume_up"
        android:text="@string/volume"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
    <Button
        android:id="@+id/scroll"
        android:text="@string/scroll"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
    <Button
        android:id="@+id/swipe"
        android:text="@string/swipe"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

這會建立使用者按下後可觸發裝置動作的按鈕。

開啟 GlobalActionBarService.java，並新增變數來儲存動作列的版面配置：

public class GlobalActionBarService extends AccessibilityService {
    FrameLayout mLayout;
    ...
}

現在新增 onServiceStarted() 方法：

public class GlobalActionBarService extends AccessibilityService {
   FrameLayout mLayout;

   @Override
   protected void onServiceConnected() {
       // Create an overlay and display the action bar
       WindowManager wm = (WindowManager) getSystemService(WINDOW_SERVICE);
       mLayout = new FrameLayout(this);
       WindowManager.LayoutParams lp = new WindowManager.LayoutParams();
       lp.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_ACCESSIBILITY_OVERLAY;
       lp.format = PixelFormat.TRANSLUCENT;
       lp.flags |= WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE;
       lp.width = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
       lp.height = WindowManager.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
       lp.gravity = Gravity.TOP;
       LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(this);
       inflater.inflate(R.layout.action_bar, mLayout);
       wm.addView(mLayout, lp);
   }
}

這段程式碼會擴充版面配置，並在畫面頂端新增動作列。

服務連線時，系統會執行 onServiceConnected() 方法。此時，無障礙服務已具備正常運作所需的所有權限。您在這裡使用的主要權限是 WindowManager.LayoutParams.TYPE_ACCESSIBILITY_OVERLAY 權限。有了這項權限，您就能直接在現有內容上繪圖，不必經過複雜的權限流程。

無障礙服務生命週期

無障礙服務的生命週期完全由系統管理，並遵循既有的服務生命週期。

• 使用者在裝置設定中明確開啟無障礙服務時，系統就會啟動該服務。
• 系統繫結至服務後，會呼叫 onServiceConnected()。如要執行繫結後設定，服務可以覆寫這個方法。
• 無障礙服務會在使用者透過裝置設定關閉服務，或呼叫 disableSelf() 時停止運作。

執行服務

如要使用 Android Studio 啟動服務，請先確認執行設定正確無誤。

編輯執行設定 (使用頂端選單中的「Run」，然後前往「Edit Configurations」。然後使用下拉式選單，將「啟動選項」從「預設活動」變更為「無」。

現在您應該可以透過 Android Studio 啟動服務。

按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。接著依序前往「設定」>「無障礙設定」，然後開啟「全域動作列服務」。

畫面上顯示的內容上方，應該會疊加顯示四個按鈕，組成服務 UI。

現在要為這四個按鈕新增功能，讓使用者輕觸按鈕即可執行實用動作。

5. 設定電源鍵

將 configurePowerButton() 方法新增至 GlobalActionBarService.java：

private void configurePowerButton() {
   Button powerButton = (Button) mLayout.findViewById(R.id.power);
   powerButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View view) {
           performGlobalAction(GLOBAL_ACTION_POWER_DIALOG);
       }
   });
}

如要存取電源按鈕選單，configurePowerButton() 會使用 performGlobalAction() 方法，此方法由 AccessibilityService 提供。您剛才新增的程式碼很簡單：點選按鈕會觸發 onClickListener()。這會呼叫 performGlobalAction(GLOBAL_ACTION_POWER_DIALOG)，並向使用者顯示電源對話方塊。

請注意，全域動作不會與任何檢視畫面繫結。按下「返回」按鈕、「主畫面」按鈕和「最近使用的應用程式」按鈕，也是全域動作的例子。

現在，請在 onServiceConnected() 方法的結尾新增 configurePowerButton()：

@Override
protected void onServiceConnected() {
   ...
   configurePowerButton();
}

按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。然後依序前往「設定」>「無障礙功能」，並啟動「全域動作列服務」。

按下電源鍵，顯示電源對話方塊。

這個步驟新增的功能很簡單，但仍展現了無障礙服務的強大功能，可提升使用者體驗。假設使用者無法觸及裝置側邊的電源按鈕，現在就能輕鬆使用您建立的全域動作列中的電源按鈕。

6. 設定音量鍵

將 configureVolumeButton() 方法新增至 GlobalActionBarService.java：

private void configureVolumeButton() {
   Button volumeUpButton = (Button) mLayout.findViewById(R.id.volume_up);
   volumeUpButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View view) {
           AudioManager audioManager = (AudioManager) getSystemService(AUDIO_SERVICE);
           audioManager.adjustStreamVolume(AudioManager.STREAM_MUSIC,
                   AudioManager.ADJUST_RAISE, AudioManager.FLAG_SHOW_UI);
       }
   });
}

configureVolumeButton() 方法會新增 onClickListener()，在使用者按下音量鍵時觸發。在這個監聽器中，configureVolumeButton() 會使用 AudioManager 調整串流音量。

請注意，任何人都可以控制音量 (不需是無障礙服務)。

現在，請在 onServiceConnected() 方法的結尾新增 configureVolumeButton()：

@Override
protected void onServiceConnected() {
   ...

   configureVolumeButton();
}

由於我們建構的只是範例，因此只會實作調高音量的程式碼。

按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。接著依序前往「設定」>「無障礙功能」，然後啟動「全域動作列服務」。

按下音量鍵即可調整音量。

假設使用者無法觸及裝置側邊的音量控制項，現在可以透過 Global Action Bar Service 變更 (調高) 音量。

7. 設定捲動按鈕

本節會說明如何編寫兩種方法。第一個方法會找出可捲動的節點，第二個方法則會代表使用者執行捲動動作。

將 findScrollableNode 方法新增至 GlobalActionBarService.java：

private AccessibilityNodeInfo findScrollableNode(AccessibilityNodeInfo root) {
   Deque<AccessibilityNodeInfo> deque = new ArrayDeque<>();
   deque.add(root);
   while (!deque.isEmpty()) {
       AccessibilityNodeInfo node = deque.removeFirst();
       if (node.getActionList().contains(AccessibilityNodeInfo.AccessibilityAction.ACTION_SCROLL_FORWARD)) {
           return node;
       }
       for (int i = 0; i < node.getChildCount(); i++) {
           deque.addLast(node.getChild(i));
       }
   }
   return null;
}

無障礙服務無法存取畫面上的實際檢視畫面。而是以 AccessibilityNodeInfo 物件組成的樹狀結構，反映畫面上的內容。這些物件包含所代表檢視區塊的相關資訊 (檢視區塊的位置、與檢視區塊相關聯的任何文字、為無障礙功能新增的中繼資料、檢視區塊支援的動作等)。findScrollableNode() 方法會從根節點開始，對這個樹狀結構執行廣度優先遍歷。如果找到可捲動的節點 (即支援 AccessibilityNodeInfo.AccessibilityAction.ACTION_SCROLL_FORWARD 動作) 的節點)，就會傳回該節點，否則會傳回空值。

現在，請將 configureScrollButton() 方法新增至 GlobalActionBarService.java：

private void configureScrollButton() {
   Button scrollButton = (Button) mLayout.findViewById(R.id.scroll);
   scrollButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View view) {
           AccessibilityNodeInfo scrollable = findScrollableNode(getRootInActiveWindow());
           if (scrollable != null) {
               scrollable.performAction(AccessibilityNodeInfo.AccessibilityAction.ACTION_SCROLL_FORWARD.getId());
           }
       }
   });
}

這個方法會建立 onClickListener()，在點選捲動按鈕時觸發。並嘗試尋找可捲動的節點，如果成功，就會執行捲動動作。

現在請將 configureScrollButton() 新增至 onServiceConnected()：

@Override
protected void onServiceConnected() {
   ...

   configureScrollButton();
}

按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。接著依序前往「設定」>「無障礙功能」，然後啟動「全域動作列服務」。

按下返回鍵，依序前往「設定」>「無障礙設定」。無障礙設定活動中的項目可捲動，輕觸「捲動」按鈕即可執行捲動動作。假設使用者無法輕鬆執行捲動動作，現在可以使用「捲動」按鈕捲動項目清單。

8. 設定滑動按鈕

將 configureSwipeButton() 方法新增至 GlobalActionBarService.java：

private void configureSwipeButton() {
   Button swipeButton = (Button) mLayout.findViewById(R.id.swipe);
   swipeButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View view) {
           Path swipePath = new Path();
           swipePath.moveTo(1000, 1000);
           swipePath.lineTo(100, 1000);
           GestureDescription.Builder gestureBuilder = new GestureDescription.Builder();
           gestureBuilder.addStroke(new GestureDescription.StrokeDescription(swipePath, 0, 500));
           dispatchGesture(gestureBuilder.build(), null, null);
       }
   });
}

configureSwipeButton() 方法會使用 N 中新增的 API，代表使用者執行手勢。這段程式碼會使用 GestureDescription 物件指定要執行的手勢路徑 (本程式碼研究室使用硬式編碼值)，然後代表使用者透過 AccessibilityService 的 dispatchGesture() 方法調度滑動手勢。

現在將 configureSwipeButton() 新增至 onServiceConnected()：

@Override
protected void onServiceConnected() {
   ...
   configureSwipeButton();
}

按下畫面頂端選單列的綠色「播放」圖示 。接著依序前往「設定」>「無障礙功能」，然後啟動「全域動作列服務」。

如要測試滑動功能，最簡單的方法是開啟手機上安裝的「地圖」應用程式。地圖載入後，輕觸「滑動」按鈕即可向右滑動畫面。

9. 摘要

恭喜！您已建構簡單實用的無障礙服務。

您可以透過多種方式擴充這項服務。例如：

1. 讓動作列可移動 (目前只會顯示在畫面頂端)。
2. 允許使用者調高及調低音量。
3. 允許使用者向左和向右滑動。
4. 新增動作列可回應的其他手勢。

本程式碼研究室僅涵蓋無障礙 API 提供的一小部分功能。這項 API 也涵蓋下列項目 (部分清單)：

• 支援多個視窗。
• 支援 AccessibilityEvent。當 UI 變更時，無障礙服務會使用 AccessibilityEvent 物件收到這些變更的通知。服務隨後可適當回應 UI 變更。
• 可控制放大倍率。

本程式碼研究室會協助您開始編寫無障礙服務。如果您知道有特定無障礙問題的使用者需要協助，現在可以建構服務來幫助他們。