Android实现手机振动（附带源码）_android震动代码

一、项目介绍

在移动应用中，手机振动（Haptic Feedback） 是一种常见且重要的用户体验增强方式。不同场景下的振动反馈能让用户获得更直观、更沉浸的交互提示，例如：

• 按钮点击反馈：输入框聚焦、按钮按下时轻微震动，让用户感知操作已生效。

• 重要提醒：闹钟、计时器、来电或消息通知时的持续振动，确保用户不会错过。

• 复杂游戏震动：游戏中爆炸、碰撞等重击感，通过不同强度与节奏的振动提升沉浸感。

• 导航指引：使用导航时，转弯提示或危险路况提醒通过短促振动提示驾驶者。

我们希望搭建一个通用的、可扩展的振动管理框架，满足以下需求：

1. 多种振动效果支持

   • 简单的单次振动

   • 持续振动

   • 自定义节奏（pattern）

   • 强度（amplitude）控制

2. 兼容多 Android 版本

   • API 级别差异（Vibrator vs VibrationEffect）

   • Android 12+ 平台 Haptic API 新特性

3. 易于集成

   • 只需在 Application 或 Activity 中初始化一次

   • 对外暴露简单的振动接口，可在业务层随时调用

4. 可扩展高级能力

   • 混合式振动：结合音频、灯光，形成更丰富的感官反馈

   • 远程配置振动资源 JSON 文件，动态下发节奏和强度

   • 与 Jetpack Compose 结合的响应式振动触发

本文将深度剖析 Android 振动底层原理，全面展示从最基础单次振动，到复杂 Haptic Pattern，再到新版 HapticFeedback 兼容方案的完整实现，最终提供一个模块化、可扩展的振动管理框架示例，并附上完整整合代码、方法功能解读及项目总结，全文超过 10,000 字，适合作为博客或文档直接发布。

二、相关知识与术语

在动手编码之前，需要先了解振动在 Android 中的相关概念、API 演进及硬件支持细节。

2.1 振动驱动与硬件支持

• Vibrator Service

  • Android 系统提供了 Vibrator 服务，底层通过 HAL（硬件抽象层）与设备真实的振动电机通信。

  • 不同设备的振动器（ER: Eccentric Rotating Mass vs LRA: Linear Resonant Actuator）性能和特性各异：

    • ER 振动器：经典偏心轮式，振幅大、能耗高、响应慢。

    • LRA 振动器：线性谐振器，振幅相对小、能耗低、响应快，常用于触觉反馈。

• Vibration HAL 与音频子系统

  • 从 Android 8.0（O）起，振动信号被纳入音频接口，由 AudioFlinger 调度，更易与音频同步。

  • Vibrator HAL 通过 IVibrator 接口向上暴露 perform()、on()、off()、setAmplitude() 等方法。

2.2 Android 振动 API 演进

• API ≤ 25

  • 调用 Vibrator.vibrate(long milliseconds) 或 Vibrator.vibrate(long[] pattern, int repeat)。

  • 无法控制振动强度，且 pattern 的精度与硬件响应有限。

• API ≥ 26

  • 引入 VibrationEffect 类：

    java

    复制编辑

    VibrationEffect.createOneShot(long milliseconds, int amplitude); VibrationEffect.createWaveform(long[] timings, int[] amplitudes, int repeat);

  • amplitude 范围 1–255，0 表示静音模式，可精细控制振动强度。

• API ≥ 29 (Android 10)

  • 支持触觉（Haptic）调用优先级控制，避免与媒体音频冲突。

• API ≥ 31 (Android 12)

  • 引入 FeedbackEffect 枚举，如 EFFECT_CLICK、EFFECT_TICK、EFFECT_POP，统一触觉体验。

  • 通过 Vibrator.vibrate(VibrationEffect.createPredefined(...)) 直接调用预定义触觉效果。

2.3 权限与兼容性

• Permission

  • 普通振动无需申请任何危险权限， 即可。

  • 该权限在运行期不需动态申请。

• 兼容性注意

  • 不同厂商对振动 amplitude 支持度不同，部分老设备 amplitude 参数会被忽略并退回到全强度。

  • 某些系统（如 MIUI、Flyme）会对短促振动进行合并或限频，需要在业务层做延迟或 pattern 调整。

三、实现思路与架构设计

针对上述需求，我们设计一个 VibrationManager 模块，架构如下：

+-------------------+ 调用 +----------------+| Business Layer | ----------> | VibrationManager || (UI / ViewModel) |  +----------------++-------------------+ | | |  | | | +-----------+ | +--------------+ |  |  |  +--------------+ +---------------+ +---------------+  | BaseHelper | | PatternHelper | | PredefinedHelper |  +--------------+ +---------------+ +---------------+

• Business Layer：Activity、Fragment 或 ViewModel，直接调用 VibrationManager.vibrateOneShot(...)、vibratePattern(...)、vibratePredefined(...)。

• VibrationManager：单例，负责初始化系统 Vibrator 服务、统一调度调用、处理 API 版本差异。

• BaseHelper：封装最基础的振动调用，如单次、Waveform，无 amplitude 支持的降级。

• PatternHelper：提供常用的 pattern 模式生成器，如 SOS、心跳、节奏节拍等。

• PredefinedHelper：封装 Android 12+ 预定义触觉效果。

具体流程：

1. 初始化：在 Application.onCreate() 中调用 VibrationManager.init(context)，获取系统 Vibrator。

2. 调用：业务层调用 VibrationManager 的方法，无需关心 API 差异与权限。

3. 执行：VibrationManager 根据当前 SDK 版本选择相应 Helper，并调用对应接口。

4. 扩展：如需支持远程配置，PatternHelper 可从 JSON 文件加载 timing/amplitude 数组并调用 createWaveform。

四、完整项目代码（整合）

提示：以下代码已将所有类与 XML、资源整合到同一文件，通过注释分区。复制时请按实际包路径与文件拆分。

// =======================================================// 包名：com.example.vibrationdemo// 文件：VibrationExample.java（整合所有类与布局）// =======================================================package com.example.vibrationdemo;import android.app.Application;import android.content.Context;import android.os.*;import androidx.annotation.RequiresApi;import java.util.*;// =======================================================// Class: VibrationManager// 说明：振动管理单例，API 兼容调度// =======================================================public class VibrationManager { private static VibrationManager instance; private Vibrator vibrator; private Context ctx; /** 初始化，建议在 Application.onCreate() 调用 */ public static void init(Context context) { if (instance == null) { instance = new VibrationManager(context.getApplicationContext()); } } public static VibrationManager get() { if (instance == null) { throw new IllegalStateException(\"Must call init() first\"); } return instance; } private VibrationManager(Context context) { this.ctx = context; vibrator = (Vibrator) context.getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE); } /** 单次振动 ms 毫秒，最大强度 */ public void vibrateOneShot(long ms) { if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) { vibrator.vibrate(VibrationEffect.createOneShot(ms, VibrationEffect.DEFAULT_AMPLITUDE)); } else { vibrator.vibrate(ms); } } /** 持续振动，直到 cancel() */ public void vibrateLong(long ms) { vibrateOneShot(ms); } /** 按 pattern 执行振动，repeat=-1 不循环 */ public void vibratePattern(long[] pattern, int repeat) { if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) { int[] amps = new int[pattern.length]; Arrays.fill(amps, VibrationEffect.DEFAULT_AMPLITUDE); vibrator.vibrate(VibrationEffect.createWaveform(pattern, amps, repeat)); } else { vibrator.vibrate(pattern, repeat); } } /** Android 12+ 预定义触觉效果 */ @RequiresApi(Build.VERSION_CODES.S) public void vibratePredefined(int effectId) { vibrator.vibrate(VibrationEffect.createPredefined(effectId)); } /** 取消所有振动 */ public void cancel() { vibrator.cancel(); }}// =======================================================// Class: PatternHelper// 说明：常用振动节奏生成器// =======================================================public class PatternHelper { /** 心跳节奏：200ms 休息 100ms 震动 200ms 休息 150ms 震动 */ public static long[] heartbeatPattern() { return new long[]{0, 100, 200, 150}; } /** SOS 节奏：... --- ... */ public static long[] sosPattern() { // S: dot dot dot, O: dash dash dash // dot: 200ms on / 200ms off; dash: 600ms on / 200ms off return new long[]{ 0, 200,200, 200,200, 200,600, 600,200, 600,200, 600,200, 200,200, 200,200, 200 }; }}// =======================================================// Class: PredefinedHelper (API 31+)// 说明：封装 Sdk31+ 预定义效果// =======================================================import android.os.VibrationEffect;@RequiresApi(Build.VERSION_CODES.S)public class PredefinedHelper { /** 点击反馈效果 */ public static int EFFECT_CLICK = VibrationEffect.EFFECT_CLICK; /** 弹簧效果 */ public static int EFFECT_TICK = VibrationEffect.EFFECT_TICK; /** 长按效果 */ public static int EFFECT_THUD = VibrationEffect.EFFECT_THUD;}// =======================================================// Application: MyApp// 说明：初始化 VibrationManager// =======================================================public class MyApp extends Application { @Override public void onCreate() { super.onCreate(); VibrationManager.init(this); }}// =======================================================// Activity: MainActivity// 说明：演示各种振动调用// =======================================================import android.app.Activity;import android.os.Build;import android.os.Bundle;import android.view.View;import android.widget.*;public class MainActivity extends Activity { private Button btnOneShot, btnPattern, btnHeartbeat, btnSOS, btnCancel, btnPredef; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); btnOneShot = findViewById(R.id.btn_one_shot); btnPattern = findViewById(R.id.btn_pattern); btnHeartbeat= findViewById(R.id.btn_heartbeat); btnSOS = findViewById(R.id.btn_sos); btnCancel = findViewById(R.id.btn_cancel); btnPredef = findViewById(R.id.btn_predef); btnOneShot.setOnClickListener(v -> VibrationManager.get().vibrateOneShot(500)); btnPattern.setOnClickListener(v -> VibrationManager.get().vibratePattern(new long[]{0,300,150,300}, -1)); btnHeartbeat.setOnClickListener(v -> VibrationManager.get().vibratePattern(PatternHelper.heartbeatPattern(), 0)); btnSOS.setOnClickListener(v -> VibrationManager.get().vibratePattern(PatternHelper.sosPattern(), -1)); btnCancel.setOnClickListener(v -> VibrationManager.get().cancel()); btnPredef.setOnClickListener(v -> { if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.S) { VibrationManager.get()  .vibratePredefined(PredefinedHelper.EFFECT_CLICK); } else { Toast.makeText(this, \"仅 Android 12+ 支持预定义效果\", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); }}/*=======================================XML: res/layout/activity_main.xml=======================================      */

五、代码解读（方法功能说明）

• VibrationManager.init(Context)

  • 在 Application.onCreate() 中调用，获取系统 Vibrator 服务并缓存。

• vibrateOneShot(long ms)

  • API 26+：VibrationEffect.createOneShot(ms, DEFAULT_AMPLITUDE)；

  • API 25 及以下：退回 vibrator.vibrate(ms)。

• vibratePattern(long[] pattern, int repeat)

  • API 26+：使用 createWaveform(pattern, amplitudes, repeat)，默认全强度；

  • 否则：调用 vibrator.vibrate(pattern, repeat)。

• vibratePredefined(int effectId)

  • API 31+：调用 createPredefined(effectId)，支持系统预设触觉效果；

  • 通过 PredefinedHelper 封装常用效果常量。

• cancel()

  • 取消所有正在进行的振动。

• PatternHelper.heartbeatPattern() / sosPattern()

  • 提供常用振动节奏的 long[] timings 数组，便于业务层直接调用。

• MainActivity 中的按钮点击

  • 分别演示各种振动类型的调用，无需关心具体 API 差异。

六、基础篇小结

1. 核心功能：单次振动、Pattern 振动、取消振动、API 兼容处理、Android 12+ 预定义触觉。

2. 模块化设计：VibrationManager 统一入口，PatternHelper/PredefinedHelper 拆分业务。

3. 扩展思考：

   • 可在 PatternHelper 中加载远程配置 JSON，动态下发节奏。

   • 可为不同 UI 组件封装 haptic-click 类，自动调用预定义 EFFECT_TICK。

   • 在 Jetpack Compose 中，使用 remember + LaunchedEffect 在状态变化时触发振动。