Android Scroller详解

在学习使用Scroller之前，需要明白scrollTo()、scrollBy()方法。

一、View的scrollTo()、scrollBy()

scrollTo、scrollBy方法是View中的，因此任何的View都可以通过这两种方法进行移动。首先要明白的是， scrollTo、scrollBy滑动的是View中的内容（而且还是整体滑动），而不是View本身。我们的滑动控件如SrollView可以限定宽、高大小，以及在布局中的位置，但是滑动控件中的内容（或者里面的childView）可以是无限长、宽的，我们调用View的scrollTo、scrollBy方法，相当于是移动滑动控件中的画布Canvas，然后进行重绘，屏幕上也就显示相应的内容。如下：

1、getScrollX()、getScrollY()

在学习scrollTo()、scrollBy()之前，先来了解一下getScrollX()、getScrollY()方法。

getScrollX()、getScrollY()得到的是偏移量，是相对自己初始位置的滑动偏移距离，只有当有scroll事件发生时，这两个方法才能有值，否则getScrollX()、getScrollY()都是初始时的值0，而不管你这个滑动控件在哪里。所谓自己初始位置是指，控件在刚开始显示时、没有滑动前的位置。以getScrollX()为例，其源码如下：

public final int getScrollX() {
    return mScrollX;
}

    可以看到getScrollX()直接返回的就是mScrollX，代表水平方向上的偏移量，getScrollY()也类似。偏移量mScrollX的正、负代表着，滑动控件中的 内容相对于 初始位置在水平方向上偏移情况， mScrollX为正代表着当前内容相对于初始位置向左偏移了 mScrollX的距离，mScrollX为负表示当前内容相对于初始位置向右偏移了mScrollX的距离。

    这里的坐标系和我们平常的认知正好相反。为了以后更方便的处理滑动相关坐标和偏移，在处理偏移、滑动相关的功能时，我们就可以把坐标反过来看，如下图：

因为滑动控件中的内容是整体进行滑动的，同时也是相对于自己显示时的初始位置的偏移，对于View中内容在偏移时的参考坐标原点（注意是内容视图的坐标原点，不是图中说的滑动控件的原点），可以选择初始位置的某一个地方，因为滑动时整体行为，在进行滑动的时候从这个选择的原点出进行分析即可。

2、scrollTo()、scrollBy()

scrollTo(int x,int y)移动的是View中的内容，而滑动控件中的内容都是整体移动的，scrollTo(int x,int y)中的参数表示View中的内容要相对于内容初始位置移动x和y的距离，即将内容移动到距离内容初始位置x和y的位置。正如前面所说，在处理偏移、滑动问题时坐标系和平常认知的坐标系是相反的。以一个例子说明scrollTo()：

说明：图中黄色矩形区域表示的是一个可滑动的View控件，绿色虚线矩形为滑动控件中的滑动内容。注意这里的坐标是相反的。（例子来源于：http://blog.csdn.net/bigconvience/article/details/26697645）

（1）调用scrollTo(100,0)表示将View中的内容移动到距离内容初始显示位置的x=100，y=0的地方，效果如下图：

（2）调用scrollTo(0,100)效果如下图：

（3）调用scrollTo(100,100)效果如下图：

（4） 调用scrollTo( -100 ,0)效果如下图：

通过上面几个图，可以清楚看到scrollTo的作用和滑动坐标系的关系。在实际使用中，我们一般是在onTouchEvent()方法中处理滑动事件，在MotionEvent.ACTION_MOVE时调用scrollTo(int x,int y)进行滑动，在 调用scrollTo(int x,int y)前，我们先要计算出两个参数值，即水平和垂直方向需要滑动的距离，如下：

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    int y = (int) event.getY();
    int action = event.getAction();
    switch (action){
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
            mLastY = y;
            break;
    case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            int dy = mLastY - y;//本次手势滑动了多大距离
            int oldScrollY = getScrollY();//先计算之前已经偏移了多少距离
            int scrollY = oldScrollY + dy;//本次需要偏移的距离=之前已经偏移的距离+本次手势滑动了多大距离
            if(scrollY < 0){
                scrollY = 0;
            }
            if(scrollY > getHeight() - mScreenHeight){
                scrollY = getHeight() - mScreenHeight;
            }
            scrollTo(getScrollX(),scrollY);
            mLastY = y;
            break;
    }
    return true;
}

上面在计算参数时，分为了三步。第一是，通过int dy = mLastY - y;得到本次手势在屏幕上滑动了多少距离， 这里要特别注意这个相减顺序，因为这里的坐标与平常是相反的，因此，手势滑动距离是按下时的坐标mLastY - 当前的坐标y ；第二是，通过oldScrollY = getScrollY();获得滑动内容之前已经距初始位置便宜了多少；第三是，计算本次需要偏移的参数int scrollY = oldScrollY + dy; 后面通过两个if条件进行了边界处理，然后调用scrollTo进行滑动。调用完scrollTo后，新的偏移量又重新产生了。从scrollTo源码中可以看到：

public void scrollTo(int x, int y) {
        if (mScrollX != x || mScrollY != y) {
            int oldX = mScrollX;
            int oldY = mScrollY;
            mScrollX = x;//赋值新的x偏移量
            mScrollY = y;//赋值新的y偏移量
            invalidateParentCaches();
            onScrollChanged(mScrollX, mScrollY, oldX, oldY);
            if (!awakenScrollBars()) {
                postInvalidateOnAnimation();
            }
        }
    }

scrollTo是相对于初始位置来进行移动的，而scrollBy(int x ,int y)则是相对于上一次移动的距离来进行本次移动。scrollBy其实还是依赖于scrollTo的，如下源码：

public void scrollBy(int x, int y) {
        scrollTo(mScrollX + x, mScrollY + y);
    }

可以看到，使用scrollBy其实就是省略了我们在计算scrollTo参数时的第三步而已，因为scrollBy内部已经自己帮我加上了第三步的计算。因此scrollBy的作用就是相当于在上一次的偏移情况下进行本次的偏移。

一个完整的水平方向滑动的例子：

public class MyViewPager extends ViewGroup {

    private int mLastX;

    public MyViewPager(Context context) {
        super(context);
        init(context);
    }

    public MyViewPager(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init(context);
    }

    public MyViewPager(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init(context);
    }

    private void init(Context context) {

    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int count = getChildCount();
        for(int i = 0; i < count; i++){
            View child = getChildAt(i);
            child.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
        }
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        int count = getChildCount();
        Log.d("TAG","--l-->"+l+",--t-->"+t+",-->r-->"+r+",--b-->"+b);
        for(int i = 0; i < count; i++){
            View child = getChildAt(i);
            child.layout(i * getWidth(), t, (i+1) * getWidth(), b);
        }
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent ev) {
        int x = (int) ev.getX();
        switch (ev.getAction()){
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                mLastX = x;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                int dx = mLastX - x;
                int oldScrollX = getScrollX();//原来的偏移量
                int preScrollX = oldScrollX + dx;//本次滑动后形成的偏移量
                if(preScrollX > (getChildCount() - 1) * getWidth()){
                    preScrollX = (getChildCount() - 1) * getWidth();
                }
                if(preScrollX < 0){
                    preScrollX = 0;
                }
                scrollTo(preScrollX,getScrollY());
                mLastX = x;
                break;
        }
        return true;
    }
}

布局文件：

xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical">

    <com.scu.lly.viewtest.view.MyViewPager
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="300dp"
>
        <ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:scaleType="fitXY"
android:src="@drawable/test1" />

        <ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:scaleType="fitXY"
android:src="@drawable/test2" />

        <ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:scaleType="fitXY"
android:src="@drawable/test3" />

        <ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:scaleType="fitXY"
android:src="@drawable/test4" />
    com.scu.lly.viewtest.view.MyViewPager>
LinearLayout>

效果如图：

二、Scroller滑动辅助类

根据我们上面的分析，可知 View的scrollTo()、scrollBy()是瞬间完成的，当我们的手指在屏幕上移动时，内容会跟着手指滑动，但是当我们手指一抬起时，滑动就会停止，如果我们想要有一种惯性的滚动过程效果和回弹效果，此时就需要使用Scroller辅助类。

但是注意的是，Scroller本身不会去移动View，它只是一个移动计算辅助类，用于跟踪控件滑动的轨迹，只相当于一个滚动轨迹记录工具，最终还是通过View的scrollTo、scrollBy方法完成View的移动的。

在使用Scroller类之前，先了解其重要的两个方法：

（1）startScroll()

public void startScroll(int startX, int startY, int dx, int dy, int duration)

开始一个动画控制，由(startX , startY)在duration时间内前进(dx,dy)个单位，即到达偏移坐标为(startX+dx , startY+dy)处。

（2）computeScrollOffset()

public boolean computeScrollOffset()

滑动过程中，根据当前已经消逝的时间计算当前偏移的坐标点，保存在mCurrX和mCurrY值中。

上面两个方法的源码如下：

public class Scroller {
private int mStartX;//水平方向，滑动时的起点偏移坐标
private int mStartY;//垂直方向，滑动时的起点偏移坐标
private int mFinalX;//滑动完成后的偏移坐标，水平方向
private int mFinalY;//滑动完成后的偏移坐标，垂直方向

private int mCurrX;//滑动过程中，根据消耗的时间计算出的当前的滑动偏移距离，水平方向
private int mCurrY;//滑动过程中，根据消耗的时间计算出的当前的滑动偏移距离，垂直方向
private int mDuration; //本次滑动的动画时间
private float mDeltaX;//滑动过程中，在达到mFinalX前还需要滑动的距离，水平方向
private float mDeltaY;//滑动过程中，在达到mFinalX前还需要滑动的距离，垂直方向

public void startScroll(int startX, int startY, int dx, int dy) {
        startScroll(startX, startY, dx, dy, DEFAULT_DURATION);
}

/**
     * 开始一个动画控制，由(startX , startY)在duration时间内前进(dx,dy)个单位，即到达偏移坐标为(startX+dx , startY+dy)处
*/
public void startScroll(int startX, int startY, int dx, int dy, int duration) {
        mMode = SCROLL_MODE;
	mFinished = false;
	mDuration = duration;
	mStartTime = AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis();
	mStartX = startX;
	mStartY = startY;
	mFinalX = startX + dx;//确定本次滑动完成后的偏移坐标
	mFinalY = startY + dy;
	mDeltaX = dx;
	mDeltaY = dy;
	mDurationReciprocal = 1.0f / (float) mDuration;
}

/**
     * 滑动过程中，根据当前已经消逝的时间计算当前偏移的坐标点，保存在mCurrX和mCurrY值中
     * @return
*/
public boolean computeScrollOffset() {
	if (mFinished) {//已经完成了本次动画控制，直接返回为false
		return false;
	}
	int timePassed = (int)(AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis() - mStartTime);
        if (timePassed < mDuration) {
		switch (mMode) {
		case SCROLL_MODE:
		final float x = mInterpolator.getInterpolation(timePassed * mDurationReciprocal);
		mCurrX = mStartX + Math.round(x * mDeltaX);//计算出当前的滑动偏移位置，x轴
		mCurrY = mStartY + Math.round(x * mDeltaY);//计算出当前的滑动偏移位置，y轴
		break;
		...
            }
        }else {
		mCurrX = mFinalX;
		mCurrY = mFinalY;
		mFinished = true;
	}
	return true;
	}
    ...
}

Scroller类中最重要的两个方法就是startScroll()和computeScrollOffset()，但是Scroller类只是一个滑动计算辅助类，它的 startScroll()和computeScrollOffset()方法中也只是对一些轨迹参数进行设置和计算，真正需要进行滑动还是得通过View的scrollTo()、scrollBy()方法。为此，View中提供了computeScroll()方法来控制这个滑动流程。computeScroll()方法会在绘制子视图的时候进行调用。其源码如下：

/**
 * Called by a parent to request that a child update its values for mScrollX
 * and mScrollY if necessary. This will typically be done if the child is
 * animating a scroll using a {@link android.widget.Scroller Scroller}
 * object.
 * 由父视图调用用来请求子视图根据偏移值 mScrollX,mScrollY重新绘制
 */
public void computeScroll() { //空方法 ，自定义滑动功能的ViewGroup必须实现方法体

}

因此Scroller类的基本使用流程可以总结如下：

（1）首先通过Scroller类的startScroll()开始一个滑动动画控制，里面进行了一些轨迹参数的设置和计算；

（2）在调用 startScroll()的后面调用invalidate()；引起视图的重绘操作，从而触发ViewGroup中的computeScroll()被调用；

（3）在computeScroll()方法中，先调用Scroller类中的computeScrollOffset()方法，里面根据当前消耗时间进行轨迹坐标的计算，然后取得计算出的当前滑动的偏移坐标，调用View的scrollTo()方法进行滑动控制，最后也需要调用invalidate()；进行重绘。

如下的一个简单代码示例：    

@Override
   public boolean onTouchEvent(MotionEvent ev) {
       initVelocityTrackerIfNotExists();
       mVelocityTracker.addMovement(ev);
       int x = (int) ev.getX();
       switch (ev.getAction()){
           case MotionEvent.ACTION_DOWN:
               if(!mScroller.isFinished()){
                   mScroller.abortAnimation();
               }
               mLastX = x;
               break;
           case MotionEvent.ACTION_MOVE:
               int dx = mLastX - x;
               int oldScrollX = getScrollX();//原来的偏移量
               int preScrollX = oldScrollX + dx;//本次滑动后形成的偏移量
               if(preScrollX > (getChildCount() - 1) * getWidth()){
                   preScrollX = (getChildCount() - 1) * getWidth();
               }
               if(preScrollX < 0){
                   preScrollX = 0;
               }
               //开始滑动动画
               mScroller.startScroll(mScroller.getFinalX(),mScroller.getFinalY(),dx,0);//第一步
               //注意，一定要进行invalidate刷新界面，触发computeScroll()方法，因为单纯的startScroll()是属于Scroller的，只是一个辅助类，并不会触发界面的绘制
               invalidate();
               mLastX = x;
               break;
       }
       return true;
   }

   @Override
   public void computeScroll() {
       super.computeScroll();
       if(mScroller.computeScrollOffset()){//第二步
           scrollTo(mScroller.getCurrX(),mScroller.getCurrY());//第三步
           invalidate();
       }
   }

下面是一个完整的例子：一个类似ViewPager的Demo，效果图如下：

代码如下：

public class MyViewPager3 extends ViewGroup {

    private int mLastX;

    private Scroller mScroller;
    private VelocityTracker mVelocityTracker;
    private int mTouchSlop;
    private int mMaxVelocity;
    /**
     * 当前显示的是第几个屏幕
     */
    private int mCurrentPage = 0;

    public MyViewPager3(Context context) {
        super(context);
        init(context);
    }

    public MyViewPager3(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init(context);
    }

    public MyViewPager3(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init(context);
    }

    private void init(Context context) {
        mScroller = new Scroller(context);
        ViewConfiguration config = ViewConfiguration.get(context);
        mTouchSlop = config.getScaledPagingTouchSlop();
        mMaxVelocity = config.getScaledMinimumFlingVelocity();
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int count = getChildCount();
        for(int i = 0; i < count; i++){
            View child = getChildAt(i);
            child.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        }
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        int count = getChildCount();
        Log.d("TAG","--l-->"+l+",--t-->"+t+",-->r-->"+r+",--b-->"+b);
        for(int i = 0; i < count; i++){
            View child = getChildAt(i);
            child.layout(i * getWidth(), t, (i + 1) * getWidth(), b);
        }
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent ev) {
        initVelocityTrackerIfNotExists();
        mVelocityTracker.addMovement(ev);
        int x = (int) ev.getX();
        switch (ev.getAction()){
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                if(!mScroller.isFinished()){
                    mScroller.abortAnimation();
                }
                mLastX = x;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                int dx = mLastX - x;
                /* 注释的里面是使用startScroll（）来进行滑动的
                int oldScrollX = getScrollX();//原来的偏移量
                int preScrollX = oldScrollX + dx;//本次滑动后形成的偏移量
                if (preScrollX > (getChildCount() - 1) * getWidth()) {
                    preScrollX = (getChildCount() - 1) * getWidth();
                    dx = preScrollX - oldScrollX;
                }
                if (preScrollX < 0) {
                    preScrollX = 0;
                    dx = preScrollX - oldScrollX;
                }
                mScroller.startScroll(mScroller.getFinalX(), mScroller.getFinalY(), dx, 0);
                //注意，使用startScroll后面一定要进行invalidate刷新界面，触发computeScroll()方法，因为单纯的startScroll()是属于Scroller的，只是一个辅助类，并不会触发界面的绘制
                invalidate();
                */
                //但是一般在ACTION_MOVE中我们直接使用scrollTo或者scrollBy更加方便
                scrollBy(dx,0);
                mLastX = x;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                final VelocityTracker velocityTracker = mVelocityTracker;
                velocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
                int initVelocity = (int) velocityTracker.getXVelocity();
                if(initVelocity > mMaxVelocity && mCurrentPage > 0){//如果是快速的向右滑，则需要显示上一个屏幕
                    Log.d("TAG","----------------快速的向右滑--------------------");
                    scrollToPage(mCurrentPage - 1);
                }else if(initVelocity < -mMaxVelocity && mCurrentPage < (getChildCount() - 1)){//如果是快速向左滑动，则需要显示下一个屏幕
                    Log.d("TAG","----------------快速的向左滑--------------------");
                    scrollToPage(mCurrentPage + 1);
                }else{//不是快速滑动的情况，此时需要计算是滑动到
                    Log.d("TAG","----------------慢慢的滑动--------------------");
                    slowScrollToPage();
                }
                recycleVelocityTracker();
                break;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 缓慢滑动抬起手指的情形，需要判断是停留在本Page还是往前、往后滑动
     */
    private void slowScrollToPage() {
        //当前的偏移位置
        int scrollX = getScrollX();
        int scrollY = getScrollY();
        //判断是停留在本Page还是往前一个page滑动或者是往后一个page滑动
        int whichPage = (getScrollX() + getWidth() / 2 ) / getWidth() ;
        scrollToPage(whichPage);
    }

    /**
     * 滑动到指定屏幕
     * @param indexPage
     */
    private void scrollToPage(int indexPage) {
        mCurrentPage = indexPage;
        if(mCurrentPage > getChildCount() - 1){
            mCurrentPage = getChildCount() - 1;
        }
        //计算滑动到指定Page还需要滑动的距离
        int dx = mCurrentPage * getWidth() - getScrollX();
        mScroller.startScroll(getScrollX(),0,dx,0,Math.abs(dx) * 2);//动画时间设置为Math.abs(dx) * 2 ms
        //记住，使用Scroller类需要手动invalidate
        invalidate();
    }

    @Override
    public void computeScroll() {
        Log.d("TAG", "---------computeScrollcomputeScrollcomputeScroll--------------");
        super.computeScroll();
        if(mScroller.computeScrollOffset()){
            scrollTo(mScroller.getCurrX(),mScroller.getCurrY());
            invalidate();
        }
    }

    private void recycleVelocityTracker() {
        if (mVelocityTracker != null) {
            mVelocityTracker.recycle();
            mVelocityTracker = null;
        }
    }

    private void initVelocityTrackerIfNotExists() {
        if(mVelocityTracker == null){
            mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
        }
    }

}

布局文件如下：

xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

            android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp"
        android:background="#999" >
                    android:layout_width="300dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:scaleType="fitXY"
            android:src="@drawable/test1" />

                    android:layout_width="300dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:scaleType="fitXY"
            android:src="@drawable/test2" />

                    android:layout_width="300dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:scaleType="fitXY"
            android:src="@drawable/test3" />

                    android:layout_width="300dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:scaleType="fitXY"
            android:src="@drawable/test4" />
    

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简单总结：

（1）Scroller类能够帮助我们实现高级的滑动功能，如手指抬起后的惯性滑动功能。使用流程为，首先通过Scroller类的startScroll()+invalidate()触发View的computeScroll()，在computeScroll()中让Scroller类去计算最新的坐标信息，拿到最新的坐标偏移信息后还是要调用View的scrollTo来实现滑动。可以看到，使用Scroller的整个流程比较简单，关键的是控制滑动的一些逻辑计算，比如上面例子中的计算什么时候该往哪一页滑动...

（2）Android后面推出了OverScroller类，OverScroller在整体功能上和Scroller类似，使用也相同。OverScroller类可以完全代替Scroller，相比Scroller，OverScroller主要是增加了对滑动到边界的一些控制，如增加一些回弹效果等，功能更加强大。