【朝花夕拾】Android自定义View篇之（十一）View的滑动，弹性滑动与自定义PagerView

前言

       转载请声明，转载自【https://www.cnblogs.com/andy-songwei/p/11213718.html】，谢谢！

       由于手机屏幕尺寸有限，但是又经常需要在屏幕中显示大量的内容，这就使得必须有部分内容显示，部分内容隐藏。这就需要用一个Android中很重要的概念——滑动。滑动，顾名思义就是view从一个地方移动到另外一个地方，我们平时看到的各种很炫的移动效果，都是在基本的滑动基础上加入一些动画技术实现的。在Android中实现滑动的方式有多种，比如通过scrollTo/scrollBy，动画位移，修改位置参数等。本文主要介绍通过scrollTo/scrollBy方式来实现View的滑动，并通过该方法来实现一个自定义PagerView。

       本文的主要内容如下：

 

一、 scrollTo/scrollBy实际滑动的是控件的内容

       这里我们必须要先理解一个基本概念：使用scrollTo/scrollBy来实现滑动时，滑动的不是控件本身的位置，而是控件的内容。理解这一点，可以结合ScrollView控件，我们平时使用的使用会在xml布局文件中固定ScrollView的大小和位置，这也是我们肉眼看到的信息。但是如果我们左右/上下滑动滚动条，会发现里面原来还“藏”了许多“风景”。控件就像一个窗户，我们看到的只有窗户大小的内容，实际上窗户中“另有乾坤”。就像下面这张图显示的一样：

当我们手指在控件上滑动时，移动的其实是橙色部分表示的内容，而不是灰色部分表示的控件位置。

 

二、scrollBy实际上通过调用scrollTo来实现

       scrollTo（int x, int y）方法的作用是：滑动到(x,y)这个坐标点，是一个绝对位置。

       scrollBy（int x, int y）方法的作用是：在原来的位置上，水平方向向左滑动x距离，竖直方向向上滑动的y距离（滑动方向问题我们后面会详细讲），是一个相对位置。

       这里我们先看看这两个函数的源码：

 1 //===========View.java=========
 2 /**
 3      * Set the scrolled position of your view. This will cause a call to
 4      * {@link #onScrollChanged(int, int, int, int)} and the view will be
 5      * invalidated.
 6      * @param x the x position to scroll to
 7      * @param y the y position to scroll to
 8      */
 9     public void scrollTo(int x, int y) {
10         if (mScrollX != x || mScrollY != y) {
11             int oldX = mScrollX;
12             int oldY = mScrollY;
13             mScrollX = x;
14             mScrollY = y;
15             invalidateParentCaches();
16             onScrollChanged(mScrollX, mScrollY, oldX, oldY);
17             if (!awakenScrollBars()) {
18                 postInvalidateOnAnimation();
19             }
20         }
21     }
22 
23     /**
24      * Move the scrolled position of your view. This will cause a call to
25      * {@link #onScrollChanged(int, int, int, int)} and the view will be
26      * invalidated.
27      * @param x the amount of pixels to scroll by horizontally
28      * @param y the amount of pixels to scroll by vertically
29      */
30     public void scrollBy(int x, int y) {
31         scrollTo(mScrollX + x, mScrollY + y);
32     }

注释中也说明了这两个方法的功能，也可以看到scrollBy，就是调用的scrollTo来实现的，所以实际上这两个方法功能一样，实际开发中看那个方便就用那个。这部分源码逻辑比较简单，这里就不啰嗦了，需要注意的是mScrollX/mScrollY这两个变量，后面会用到，它们表示当前内容已经滑动的距离（向左/上滑动为正，向右/下滑动为负，方向问题下面详细讲）。

 

三、滑动坐标系和View坐标系正好相反

       上面一节中介绍过，内容向左/上滑动时mScrollX/mScrollY为正，向右/下滑动时为负，这似乎和我们所理解的正好相反。我们平时理解的是基于View的坐标系，水平向右为X轴正方向，竖直向下为Y轴正方向。但是滑动坐标系和View坐标系正好相反，对于滑动而言，水平向左为X轴正方向，竖直向上为Y轴正方向，原点都还是View控件的左上角顶点。如下图所示：

       仅从数值上看，mScrollX表示控件内容左边缘到控件左边缘的偏移距离，mScrollY表示控件内容上边缘的距离与控件上边缘的偏移距离。在实际开发中，经常通过getScrollX()/getScrollY()来获取mScrollX/mScrollY的值。

1 //===========View.java=========
2 public final int getScrollX() {
3     return mScrollX;
4 }
5 ......
6 public final int getScrollY() {
7     return mScrollY;
8 }

       对于其值的正负问题，读者可以自己通过打印log的方式来演示一下，比较简单，此处不赘述了。这里再提供几个图来体会一下滑动方向的问题。

水平方向的滑动

竖直方向的滑动

 

四、通过Scroller实现弹性滑动

       通过scrollTo/scrollBy实现滑动时，是一瞬间来实现的。这样看起来会比较生硬和突兀，用户体验显然是不友好的，很多场景下，我们希望这个滑动是一个渐近式的，在给定的一段时间内缓慢移动到目标坐标。Android提供了一个Scroller类，来辅助实现弹性滑动，至于它的使用方法，下一点的代码中有详细演示，红色加粗的文字部分显示了使用步骤，这里结合该示例进行讲解。

       通过Scroller实现弹性滑动的基本思想是，将一整段的滑动分为很多段微小的滑动，并在一定时间段内一一完成。

       我们来看看CustomPagerView中第111行startScroll方法的源码：

 1 //===================Scroller.java==================
 2 /**
 3      * Start scrolling by providing a starting point, the distance to travel,
 4      * and the duration of the scroll.
 5      * 
 6      * @param startX Starting horizontal scroll offset in pixels. Positive
 7      *        numbers will scroll the content to the left.
 8      * @param startY Starting vertical scroll offset in pixels. Positive numbers
 9      *        will scroll the content up.
10      * @param dx Horizontal distance to travel. Positive numbers will scroll the
11      *        content to the left.
12      * @param dy Vertical distance to travel. Positive numbers will scroll the
13      *        content up.
14      * @param duration Duration of the scroll in milliseconds.
15      */
16     public void startScroll(int startX, int startY, int dx, int dy, int duration) {
17         mMode = SCROLL_MODE;
18         mFinished = false;
19         mDuration = duration;
20         mStartTime = AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis();
21         mStartX = startX;
22         mStartY = startY;
23         mFinalX = startX + dx;
24         mFinalY = startY + dy;
25         mDeltaX = dx;
26         mDeltaY = dy;
27         mDurationReciprocal = 1.0f / (float) mDuration;
28     }

startScroll方法实际上没有做移动的操作，只是提供了本次完整滑动的开始位置，需要滑动的距离，以及完成这次滑动所需要的时间。

        第113行的invalidate()方法会让CustomPagerView重绘，这会调用View中的draw(...)方法，

 1 boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
 2     ......
 3     computeScroll();
 4     ......
 5 }
 6 ......
 7 /**
 8  * Called by a parent to request that a child update its values for mScrollX
 9  * and mScrollY if necessary. This will typically be done if the child is
10  * animating a scroll using a {@link android.widget.Scroller Scroller}
11  * object.
12  */
13 public void computeScroll() {
14 }

draw()方法调用了computeScroll()，这是一个空方法，在CustomPagerView的126行重写了该方法，重绘时会进入到这个方法体中。第127行中有一个判断条件，看看它的源码：

 1 /**
 2      * Call this when you want to know the new location.  If it returns true,
 3      * the animation is not yet finished.
 4      */ 
 5     public boolean computeScrollOffset() {
 6         if (mFinished) {
 7             return false;
 8         }
 9 
10         int timePassed = (int)(AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis() - mStartTime);
11     
12         if (timePassed < mDuration) {
13             switch (mMode) {
14             case SCROLL_MODE:
15                 final float x = mInterpolator.getInterpolation(timePassed * mDurationReciprocal);
16                 mCurrX = mStartX + Math.round(x * mDeltaX);
17                 mCurrY = mStartY + Math.round(x * mDeltaY);
18                 break;
19             case FLING_MODE:
20                 ......
21                 break;
22             }
23         }
24         else {
25             mCurrX = mFinalX;
26             mCurrY = mFinalY;
27             mFinished = true;
28         }
29         return true;
30     }

这个判断语句是在判断本次滑动是否在在继续，如果还没结束，会返回false，重写的computeScroll()中第130~135行会继续执行，直到滑动完成为止。同时这个方法还会根据已经滑动的时间来更新当前需要移动到位置mCurrX/mCurrY。所以我们可以看到，在滑动还没结束时，第134行就执行scrollTo方法来滑动一段距离。第134行又是一个刷新，让CustomPagerView重绘，又会调用draw(...)方法，computeScroll方法又被调用了，这样反复调用，直到整个滑动过程结束。（至于多长时间会执行一直刷新，笔者目前还没找到更深入的代码，有兴趣的读者可以自己再深入研究研究）

      最后这里做个总结，Scroller辅助实现弹性滑动的原理为： Scroller本身不能实现滑动，而是通过startScroll方法传入起始位置、要滑动的距离和执行完滑动所需的时间，再通过invalidate刷新界面来调用重写的computeScroll方法，在没有结束滑动的情况下，computeScroll中执行scrollTo方法来滑动一小段距离，并再次刷新界面调用重写的computeScroll方法，如此反复，直到滑动过程结束。

 

五、实现一个自定义PagerView

       本示例结合了该系列前面文章中提到的自定义View，View的绘制流程，触摸事件处理，速度等方面的知识，不明白的可以先去看看这些文章，打一下基础。本示例的项目结构非常简单，这里就不提供下载地址了。

       这里先看看效果，一睹为快吧。

 

       自定义一个view，继承自ViewGroup

  1 public class CustomPagerView extends ViewGroup {
  2 
  3     private static final String TAG = "songzheweiwang";
  4     private Scroller mScroller;
  5     private VelocityTracker mVelocityTracker;
  6     private int mMaxVelocity;
  7     private int mCurrentPage = 0;
  8     private int mLastX = 0;
  9     private List mImagesList;
 10 
 11     public CustomPagerView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
 12         super(context, attrs);
 13         init(context);
 14     }
 15 
 16     private void init(Context context) {
 17         //第一步：实例化一个Scroller实例
 18         mScroller = new Scroller(context);
 19         mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
 20         mMaxVelocity = ViewConfiguration.get(context).getScaledMinimumFlingVelocity();
 21         Log.i(TAG, "mMaxVelocity=" + mMaxVelocity);
 22     }
 23 
 24     //添加需要显示的图片，并显示
 25     public void addImages(Context context, List imagesList) {
 26         if (imagesList == null) {
 27             mImagesList = new ArrayList<>();
 28         }
 29         mImagesList = imagesList;
 30         showViews(context);
 31     }
 32 
 33     private void showViews(Context context) {
 34         if (mImagesList == null) {
 35             return;
 36         }
 37         for (int i = 0; i < mImagesList.size(); i++) {
 38             ImageView imageView = new ImageView(context);
 39             LayoutParams params = new LayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
 40             imageView.setLayoutParams(params);
 41             imageView.setBackgroundResource(mImagesList.get(i));
 42             addView(imageView);
 43         }
 44     }
 45 
 46     @Override
 47     protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
 48         super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
 49         int count = getChildCount();
 50         for (int i = 0; i < count; i++) {
 51             View childView = getChildAt(i);
 52             childView.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
 53         }
 54     }
 55 
 56     @Override
 57     protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
 58         int count = getChildCount();
 59         for (int i = 0; i < count; i++) {
 60             View childView = getChildAt(i);
 61             childView.layout(i * getWidth(), t, (i + 1) * getWidth(), b);
 62         }
 63     }
 64 
 65     @Override
 66     public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
 67         mVelocityTracker.addMovement(event);
 68         int x = (int) event.getX();
 69         switch (event.getActionMasked()) {
 70             case MotionEvent.ACTION_DOWN:
 71                 //如果动画没有结束，先停止动画
 72                 if (!mScroller.isFinished()) {
 73                     mScroller.abortAnimation();
 74                 }
 75                 mLastX = x;
 76                 break;
 77             case MotionEvent.ACTION_MOVE:
 78                 int dx = x - mLastX;
 79                 //滑动坐标系正好和View坐标系是反的，dx为负数表示向右滑，为正表示向左滑
 80                 scrollBy(-dx, 0);
 81                 mLastX = x;
 82                 break;
 83             case MotionEvent.ACTION_UP:
 84                 mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
 85                 int xVelocity = (int) mVelocityTracker.getXVelocity();
 86                 Log.i(TAG, "xVelocity=" + xVelocity);
 87                 if (xVelocity > mMaxVelocity && mCurrentPage > 0) {
 88                     //手指快速右滑后抬起，且当前页面不是第一页
 89                     scrollToPage(mCurrentPage - 1);
 90                 } else if (xVelocity < -mMaxVelocity && mCurrentPage < getChildCount() - 1) {
 91                     //手指快速左滑后抬起，且当前页面不是最后一页
 92                     scrollToPage(mCurrentPage + 1);
 93                 } else {
 94                     slowScrollToPage();
 95                 }
 96                 break;
 97         }
 98         return true;
 99     }
100 
101     private void scrollToPage(int pageIndex) {
102         mCurrentPage = pageIndex;
103         if (mCurrentPage > getChildCount() - 1) {
104             mCurrentPage = getChildCount() - 1;
105         }
106         int scrollX = getScrollX();
107         int dx = mCurrentPage * getWidth() - scrollX;
108         int duration = Math.abs(dx) * 2;
109         Log.i(TAG, "[scrollToPage]scrollX=" + scrollX + ";dx=" + dx + ";duration=" + duration);
110         //第二步：调用startScroll方法，指定起始坐标，目的坐标和滑动时长
111         mScroller.startScroll(scrollX, 0, dx, 0, duration);
112         //第三步：让界面重绘
113         invalidate();
114     }
115 
116     private void slowScrollToPage() {
117         int scrollX = getScrollX();
118         //缓慢滑动式，滑动一半以上后自动换到下一张，滑动不到一半则还原
119         int whichPage = (scrollX + getWidth() / 2) / getWidth();
120         Log.i(TAG, "[slowScrollToPage]scrollX=" + scrollX + ";whichPage=" + whichPage);
121         scrollToPage(whichPage);
122     }
123 
124     //第四步：重写computeScroll方法，在该方法中通过scrollTo方法来完成滑动，并重绘
125     @Override
126     public void computeScroll() {
127         boolean isAnimateRun = mScroller.computeScrollOffset();
128         Log.i(TAG, "[computeScroll]isAnimateRun=" + isAnimateRun);
129         if (isAnimateRun) {
130             //当前页面的右上角，相对于第一页右上角的坐标
131             int curX = mScroller.getCurrX();
132             int curY = mScroller.getCurrY();
133             Log.i(TAG, "[computeScroll]curX=" + curX + ";curY=" + curY);
134             scrollTo(curX, curY);
135             postInvalidate();
136         }
137     }
138 
139     @Override
140     protected void onDetachedFromWindow() {
141         super.onDetachedFromWindow();
142         if (mVelocityTracker != null) {
143             mVelocityTracker.recycle();
144             mVelocityTracker = null;
145         }
146     }
147 }

代码看起来有点长，其实逻辑很简单。基本思路是，使用者添加要显示的图片资源id列表，在CustomPagerView中为每一个要显示的图片实例一个ImageView进行显示。在滑动的过程中，如果速度比较快（大于某个阈值），手指抬起后，就会滑动下一页。如果速度很慢，手指抬起时，如果手指滑动的距离超过了屏幕的一半，则自动滑到下一页，如果没滑到一半，本次就不翻页，仍然停留在本页。

       在布局文件中引入该控件

 1 //=========activity_scroller_demo.xml=========
 2 xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 3 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 4     android:layout_width="match_parent"
 5     android:layout_height="match_parent"
 6     android:orientation="vertical">
 7 
 8     <com.example.demos.customviewdemo.CustomPagerView
 9         android:id="@+id/viewpager"
10         android:layout_width="match_parent"
11         android:layout_height="300dp" />
12 LinearLayout>

       在Activity中使用该控件

 1 public class ScrollerDemoActivity extends AppCompatActivity {
 2 
 3     private static final String TAG = "ScrollerDemoActivity";
 4 
 5     @Override
 6     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 7         super.onCreate(savedInstanceState);
 8         setContentView(R.layout.activity_scroller_demo);
 9         initViews();
10     }
11 
12     private void initViews() {
13         List mImageList = new ArrayList<>();
14         mImageList.add(R.drawable.dog);
15         mImageList.add(R.drawable.test2);
16         mImageList.add(R.drawable.test3);
17         mImageList.add(R.drawable.test4);
18         CustomPagerView customPagerView = findViewById(R.id.viewpager);
19         customPagerView.addImages(this, mImageList);
20     }
21 }

       这里再啰嗦一句，本示例很好地演示了一个自定义View的开发，包含了不少自定义View需要掌握的基础知识点。通过该代码，希望能够强化理解前面文章中介绍的相关知识。

 

六、其他实现滑动及弹性滑动的方法

       前面只介绍了通过scrollTo/scrollBy，并结合Scroller来实现滑动和弹性滑动的方式，实际上还有很多方式来实现这些效果。比如，要实现滑动，还有使用动画以及修改控件位置参数等方式。要实现弹性滑动，已经知道了基本思路是把一整段滑动分为很多小段滑动来一一实现，那么还可以使用定时器，Handler，Thread/sleep等方式来实现。这些方法就不一一介绍了，在使用时可以根据实际的场景和需求选择实现方式。

 

结语

      本文主要介绍通过scrollTo/scrollBy来实现控件内容的滑动，以及结合Scroller实现弹性滑动的方式。由于笔者水平和经验有限，有描述不准确或不正确的地方，欢迎来拍砖，谢谢！

 

参考资料

      《Android开发艺术探索》

       【Android Scroller详解】