Android自定义控件之圆形时钟（续）

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在上篇文章中，我向大家介绍了如何通过自定义View一步步画出一个漂亮的圆形时钟。如果你还没看的话，我不建议你接着往下看，因为这篇文章是接着上篇的文章，如果直接看的话可能会不知所云，所以还是建议你先看一下我之前的这篇文章Android自定义控件之圆形时钟。如果看过上篇文章的话，我们知道这个时钟还是有几个问题的。第一，很明显就是时钟只是静态的还不能动。第二，秒针、分针和时针之间没有联系，即分针和时针的位置应该和秒针有关的。

我们先来看看效果，
静态的：

动态的：

首先我们来分析如何让秒针动起来。不知道大家熟不熟悉逐帧动画，不熟悉也没关系，大家小时候上学一定有这样的经历：在一本厚厚的书上，在每一页的同一位置，画有略有不同的图案，然后拨动整本书，之后便会奇迹般的呈现出一幅动画。其实这就是逐帧动画的原理，我们看到的动画是由一幅幅图像组成，之所以我们感觉不出来，是因为这些图像闪的太快啦，就拿前面书本的例子，如果你将书拨动的越快，那么你看到的动画就越流畅，相反，如果速度很慢的话，就会明显看到纸张上的图案。那么可能有人要问了，这个速度到底快到什么程度，我们才能感觉到是一幅动画呢？一般来讲，我们肉眼能分辨的帧数是24帧，什么意思呢？还拿这个例子讲解，如果一秒钟，你一共拨动了24页或者更多，那么你就能看到一幅流畅的动画，完全感觉不到纸张的存在；如果页数不到24页，那么我们的肉眼就能看到一张张纸翻过。我们指针的运动其实也是同样的道理。秒针走完一圈是60秒，而一圈是360度，那么我们可以算出一秒钟，其实就是360度/60秒 = 6度。也就是说，每经过一秒钟，我们将秒针的角度加上6度，然后重新调用onDraw方法重绘一次秒针。这样通过不断的重绘，我们的指针也就动起来了。那么如何准确的控制这一秒呢？这里我们用到了定时器Timer。代码如下：

private float mSecondDegree;//秒针的度数
private Timer mTimer = new Timer();
private TimerTask task = new TimerTask() {
        @Override
        public void run() {//具体的定时任务逻辑
            if (mSecondDegree == 360) {//因为圆一圈为360度，所以走满一圈角度清零
                mSecondDegree = 0;
            }
            mSecondDegree = mSecondDegree + 6;
            postInvalidate();
        }
    };
/**
 *开启定时器
 */
public void start() {
   mTimer.schedule(task,0,1000);
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    mPaint.setStrokeWidth(2);
    canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 3, mPaint);
    mPaint.setStrokeWidth(5);
    canvas.drawPoint(getWidth() / 2, getHeight() / 2, mPaint);
    mPaint.setStrokeWidth(1);
    canvas.translate(getWidth() / 2, getHeight() / 2);
    for (int i = 0; i < 360; i++) {
        if (i % 30 == 0) {//长刻度 
           canvas.drawLine(getWidth() / 3 - 25, 0, 
                   getWidth() / 3, 0, mPaint); 
       } else if (i % 6 == 0) {//中刻度
            canvas.drawLine(getWidth() / 3 - 14, 0,
                    getWidth() / 3, 0, mPaint); 
       } else {//短刻度
            canvas.drawLine(getWidth() / 3 - 9, 0, 
                   getWidth() / 3, 0, mPaint);
        } 
       canvas.rotate(1); 
    }
    canvas.save();
    mPaint.setTextSize(25);
    mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    for (int i = 0; i < 12; i++) {
        if (i == 0) { 
           drawNum(canvas, i * 30, 12 + "", mPaint);
        } else {
            drawNum(canvas, i * 30, i + "", mPaint);
        }
    }
    canvas.restore();
    //秒针
    canvas.save();
    mPaint.setColor(Color.RED);
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mPaint.setStrokeWidth(2);
    canvas.rotate(mSecondDegree);
    canvas.drawLine(0, 0, 0,
            -190, mPaint);
    canvas.restore(); 
    //分针
    canvas.save(); 
    mPaint.setColor(Color.BLACK); 
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); 
    mPaint.setStrokeWidth(4);
    canvas.rotate(30);
    canvas.drawLine(0, 0, 0,
            -130, mPaint);
    canvas.restore(); 
    //时针
    canvas.save();
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); 
    mPaint.setStrokeWidth(7);
    canvas.rotate(90);
    canvas.drawLine(0, 0, 0,
            -90, mPaint);
    canvas.restore();

在代码中我们看到，我们先创建了一个Timer，又创建了一个定时任务TimerTask，然后重写里面的run()方法，这个run方法中其实就是我们每隔一秒要处理的事情，这里代码也很简单，就是每隔一秒钟，我们就把秒针的度数加上6度，然后调用postInvalidate();调用这个方法就会执行onDraw方法让画布重绘，当然invalidate()也会调用onDraw方法，两者区别就是，invalidate()要在主线程调用，而postInvalidate()在子线程中调用，我们开启了一个定时器，相当于开启了一个子线程，所以这里要用postInvalidate()方法。我们的onDraw方法中代码基本和上篇文章一样，而且讲的也非常详细了，这里就不在赘述了，具体可以戳这里Android自定义控件之圆形时钟。唯一不同的就是在画秒针的地方，我们多了这句代码： canvas.rotate(mSecondDegree);即在画秒针之前我们让画布旋转了mSecondDegree度，这里的mSecondDegree就是我们在定时任务中计算得来的。最后我们就可以启动这个定时器啦，启动也很简单，只需要调用定时器Timer的schedule方法，这里我们传入三个参数，第一个就是我们的定时任务task，第二个表示启动定时器后多少毫秒开始工作，传入0代表，一调用schedule这个方法就立即开启定时任务；第三个参数就是任务的执行间隔，单位也是毫秒，由于是秒针，所以每秒要重绘一次，这里自然就是1000毫秒啦。好了接下来我们在MainActivity中调用start方法来启动这个定时器就可以了。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TimeView time_view;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        time_view = (TimeView)findViewById(R.id.time_view);
        time_view.start();
    }
}

我们来看一下效果图：

怎么样，秒针动起来了！！是不是有点小兴奋。。虽然这是简单的一小步骤，但确实我们学习知识的一大步，我们从画静态的图形，过渡到能做出动画了。好了秒针是动起来，但别忘了还有分针和时针这两家伙，我们该如何让它们也动起来呢？相信聪明的你一定学会了举一反三了。我们在上面算出，每一秒钟，秒针是要加6度，那么我们只要算出每秒钟，分针和时针要加多少度，问题就迎刃而解了。那么具体怎么算呢？先来看分针，我们知道，分钟走一圈是60分钟吧，而圆的一圈是360度，那么一分钟，其实就是分针走了360度/60分钟 = 6度，而一分钟等于60秒，所以对应一秒钟就是，6度/60秒 = 0.1度/秒，即每隔一秒钟就让分针的度数加0.1度。这样我们就知道了分针每秒要加的度数。接下里看一下时针，同理，时针走一圈是12小时，那么每小时就走360度/12小时，而每小时等于3600秒，所以每秒钟也就是360度/(12*3600秒) = 1/120度/秒。这样，每隔一秒钟，分针和时针要加相应的度数也都已经求出来啦，代码相信你也一定会了，和秒针一样的逻辑,

private TimerTask task = new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        if (mSecondDegree == 360) { 
           mSecondDegree = 0;
        }
        if (mMinDegree == 360) {
            mMinDegree = 0;
        }
        if (mHourDegree == 360) {
            mHourDegree = 0;
        }
        mSecondDegree = mSecondDegree + 6;//秒针
        mMinDegree = mMinDegree + 0.1f;//分针
        mHourDegree = mHourDegree + 1.0f/240;//时针
        postInvalidate();
    }
};

在onDraw方法中，画布旋转的具体度数就由定时任务中算出来的度数。

    //分针
    canvas.save(); 
    mPaint.setColor(Color.BLACK); 
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); 
    mPaint.setStrokeWidth(4);
    canvas.rotate(mMinDegree);//定时任务中算出分针的度数
    canvas.drawLine(0, 0, 0,
            -130, mPaint);
    canvas.restore(); 
    //时针
    canvas.save();
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); 
    mPaint.setStrokeWidth(7);
    canvas.rotate(mHourDegree);//定时任务中算出时针的度数
    canvas.drawLine(0, 0, 0,
            -90, mPaint);
    canvas.restore();

这样我们的三个指针就都可以动起来了，当然分针和时针动的不是很明显，你可以过上一段时间在来看一下。

好了，时钟总算是动起来了，不过还有个问题，就是我们无法给它设置时间。接下来，我们来看看如何给他设置时间。设置时间说白了就是给每个指针的角度设置一个具体值。首先我们再来理一遍关系：秒针一秒钟走6度（一圈60秒共走了360度）；分针一钟也是走6度（一圈60分钟走共走了360度）；而时针一小时走30度（一圈12小时共走了360度）。所以我们就可以根据具体的时间来求出各指针的角度。比如我们要设置时间：1点30分30秒，那么根据上述关系求时针的角度为1*30 = 30度；分针的角度为30*6 = 180度；秒针的角度为30*6=180度；
自定义TimeView里的代码如下：

public void setTime(int hour, int min, int second) {
    mMinDegree = min * 6f;
    mHourDegree = hour * 30f;
    mSecondDegree = second * 6f;
    invalidate();//重绘控件
}

然后我们在MainActivity中调用上面的方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TimeView time_view;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        time_view = (TimeView)findViewById(R.id.time_view);
        time_view.setTime(1,30, 30);
        time_view.start();
    }
}

运行后看一下效果：

额。。是不是看着特变扭，没错细心的你一定看出来了，分针在30分的时候，时钟却还是在1点整，秒针都走了30多秒了，分针确还停在30分钟的位置上。所以我们上面角度计算的还是有点问题，我们知道30分30秒其实就是30.5分钟，而我们计算时仅仅只算了30分钟的角度，少了那0.5分钟。所以我们还是得把传入的秒转换为分钟，即mMinDegree = (min + second * 1.0f/60f) *6f;同理时针的角度和分针秒针都有关，我们得把传入的分和秒也都转换为小时再计算它的角度，即mHourDegree = (hour + min * 1.0f/60f + second * 1.0f/3600f)*30f;
修改后的代码：

public void setTime(int hour, int min, int second) {
    if (hour >= 24 || hour < 0 || min >= 60 || min < 0 || second >= 60 || second < 0) { 
       Toast.makeText(getContext(), "时间不合法",
    Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return;
    }
    if (hour >= 12) {//这里我们采用24小时制
        mIsNight = true;//添加一个变量，用于记录是否为下午。
        mHourDegree = (hour + min * 1.0f/60f + second * 1.0f/3600f - 12)*30f;
    } else {
        mIsNight = false;
        mHourDegree = (hour + min * 1.0f/60f + second * 1.0f/3600f )*30f; 
   }
    mMinDegree = (min + second * 1.0f/60f) *6f;
    mSecondDegree = second * 6f;
    invalidate();
}

代码还是很简洁的，这里我们采用的是24小时制，给时分秒加了边界的判断，然后当传入的小时大于12时，就让它减去12小时计算它的角度，并且我们定义一个变量mIsNight,这个变量用于标志是否为下午，当传入的小时大于12个小时，使他为true，这个变量会在后面获取时钟时间时用到。好了我们再重新运行下代码，效果如下：

这样三个指针的位置就比较合理了。

好了，知道了如何设置时间后我们再来看看如何获取当前时间。其实也很简单，上面我们知道时针走30度时一个小时，也就是3600秒，所以一度就是3600秒/30度 = 120秒。我们就可以根据时针走的度数，来求出一共是多少秒。比如时针正好为90度，也就是整3点钟的位置，那么我们可求出共有3 * 3600秒 = 10800秒。这样我们定义一个记录总秒数的变量mTotalSecond = mHourDegree * 120。具体代码如下

public float getTimeTotalSecond() { 
   if (mIsNight) {//判断是否为下午，是的话再加12个小时
        mTotalSecond = mHourDegree * 120 + 12 * 3600;
        return mTotalSecond;
    } else {
        mTotalSecond = mHourDegree * 120;
        return mTotalSecond;
    }
}

有了总秒数，时分秒就比较好求了，具体代码如下：

public int getHour() {//获取小时
    return (int) (getTimeTotalSecond() / 3600);
}
public int getMin() {//获取分钟
    return (int) ((getTimeTotalSecond() - getHour() * 3600) / 60);
}
public int getSecond() {//获取秒钟
    return (int) (getTimeTotalSecond() - getHour() * 3600 - getMin() * 60);
}

这样我们的时钟就可以进行设置和获取时间的操作了。有了基本的功能，我们再来看一下样式方面，我们自定义的控件说到底是拿来用的，不同的人有不同的喜好，比如有的人想将时钟边框的颜色设置成黑的，有的人就喜欢红色。所以接下来我们看看，如何在XML布局文件里自由设置样式，比如时钟边框的颜色。首先，我们在values文件夹下新建一个attrs.xml文件，里面的内容为



    
        //自定义属性

我们可以看到，在资源标签下有一个declare-styleable标签，名字可以任意取，这里就叫TimeView。然后在这个标签下有个attr标签，这个标签就是我们自定义的属性，这里就拿边框颜色为例，名字可以任意起，易读就可以了，这里就叫borderColor由于我们定义的属性和颜色相关，这里的format就是color,format还有很多其他格式，如果是布尔型，那么它就是boolean，如果是长度的话就是dimension，当然还有很多其他格式，大家可以查阅官网，这里就不细讲了。然后我们在初始自定义控件的时候添加如下代码

private void init(Context context, AttributeSet attrs) {
    TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs,
 R.styleable.TimeView);
    borderColor = ta.getColor(R.styleable.TimeView_borderColor,
 Color.BLACK);//获取布局文中设置的颜色，默认设置为黑色
    ta.recycle();
}

获取颜色后，我们就要在画边框之前将画笔设置成获取到的颜色代码如下：

mPaint.setColor(borderColor);//将画笔颜色设置成获取到的颜色
mPaint.setStrokeWidth(2);
canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 3, mPaint);
mPaint.setColor(Color.BLACK);

接着我们就可以在XML文件中设置自己喜欢的颜色了，完整的布局文件：

我们要在根布局加上了这么一句话xmlns:custom="http://schemas.android.com/apk/res-auto"，只有加上这句话，你才能使用自已之前定义的属性，这里的custom可以是任意的，但必须和下面的要保持一致。好了，看一下效果吧：

可以看到，设置的还是挺成功的，当然你还可以添加其他的属性来丰富你的样式，这里就不在一一演示了。这里我们的宽高是和父布局一样大小，如果你觉得太大，可以让它的宽高变小点，比如我们可以给它的宽高都设置成300dp，我们来看一下效果：

可以看到时钟变小了，我们再将宽高都改为wrap_content试试吧：

。。额，好像不起作用，明明是wrap_content，怎么还是和match_parent的效果一样，这究竟是怎么回事呢？

其实这就牵扯到自定义view的测量，我们先来看看一个控件展示在手机屏幕上的几个过程，或者说是执行哪些方法：

onMeasure-----------告诉系统这个自定义控件多大
onLayou -----------告诉系统这个控件放哪。单独的一个view不需要调用这个方法，主要是针对自定义ViewGroup的,关于自定义ViewGroup,后续会有文章详细讲解，这里就先不讲了。
onDraw -----------告诉系统这个控件展示的内容，这个方法在上一篇Android自定义控件之圆形时钟讲的也是比较详细了，这里就不在赘述了。

所以今天我们就来看看这个onMeasure方法。我们要想告诉系统这个控件多大，只用在onMeasure方法中调用setMeasuredDimension(int width,int height),将你想要设置的宽高传入就可以了。比如我们想把宽高都设置为300，代码如下：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(300,300);
}

这样控件的宽高就是300啦，我们来运行下：

不过，如果这样设置的话，你自己写的是很爽，但你让别人怎么活。。。。。这样设置的话，别人就无法再在XML文件中进行宽高的设置。。因为不管怎么设置，最后都被你指定为300不变。。。要是有人用这个控件的话，估计都会开始怀疑人生了。。。那么该怎么办呢？这个时候MeasureSpec这个类就闪亮登场了。这个类是一个32位的int值，高两位是测量模式，低30位是测量尺寸。测量模式一共有三种：

EXACTLY
当我们在布局文件中指定宽高为具体的值或者指定为match_parent时，系统用的就是这个模式
AT_MOST
当我们在布局文件中，指定宽高为wrap_content时，就是这个模式。
UNSPECIFIED
这个模式比较特殊，就是view想要多大就有多大，一般不怎么用

如果你在自定义view时不重写onMeasure这个方法，那么系统默认只支持EXACTLY这个模式，即你可以在布局文件中，指定控件宽高一个具体的数值，也可以让它match_parent。但是无法识别wrap_content的，要想让wrap_content有效，我们就要重写onMeasure方法，然后给控件指定一个大小。代码如下：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(measureWidth(widthMeasureSpec),
 measureHeight(heightMeasureSpec));
}

//自己写的测量宽度的方法
private int measureWidth(int measureSpec) {
    int result;
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    if (specMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
        result = specSize;
    } else {
        result = 300;
        if (specMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            result = Math.min(result, specSize);
        }
    }
    return result;
}

可以看到，我们自己写了一个方法，用于测量控件的宽，由于这个控件是圆形的所以宽高是一样的，这里就只贴出测量宽的代码。我们根据系统传入的MeasureSpec类，来获取测量尺寸和测量模式，即得到specSize 和specMode ，如果我们在XML文件中指定控件的具体数值大小，那么获取到的specSize 就等于这个具体的值，如果是match_parent,那么这个值就是父控件的值。然后我们来看一下获取到的specMode ，如果布局文件指定为match_parent，那么specMode 就等于MeasureSpec.EXACTLY，如果是wrap_content，那么就等于MeasureSpec.AT_MOST。接下来就是判断获取的是什么模式，根据不同的模式来返回具体的测量值。如果是EXACTLY那么测量的结果就是specSize ，如果是AT_MOST，那么我们指定一个具体的值，然后和specSize 比较，较小者作为测量的值。这个测量的代码，其实可以作为一个模板，这样onMeasure这个方法其实也没有什么难的地方，以后要重写onMeasure方法时，套用这个模板就行了，然后在AT_MOST时，指定自己需要的大小。

好了最后我们写个Demo来演示下我们的时钟把，首先看一下XML代码：

布局文件也很简单，一个是我们的自定义控件，可以看到我添加很多别的样式。然后下面三个EditText分别可以输入时分秒，然后下面两个Button，用来设置和获取时间。接下来，看一下MainActivity中的代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TimeView time_view;
    private EditText hour;
    private EditText min;
    private EditText second;
    private Button set_time;
    private Button get_time;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        time_view = (TimeView)findViewById(R.id.time_view);
        hour = (EditText)findViewById(R.id.hour);
        min = (EditText)findViewById(R.id.min);
        second = (EditText)findViewById(R.id.second);
        set_time = (Button)findViewById(R.id.set_time);
        get_time = (Button)findViewById(R.id.get_time);
        set_time.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                time_view.setTime(Integer.parseInt(hour.getText().toString()),
                             Integer.parseInt(min.getText().toString()),
                        Integer.parseInt(second.getText().toString()));
            }
        });
        get_time.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Toast.makeText(MainActivity.this,
                        time_view.getHour()+":"+time_view.getMin()+":"+time_view.getSecond()+"",
                        Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
        time_view.setTime(1,30,30);//设置了默认时间
        time_view.start();
    }
}

代码还是很简单的，分别给两个按钮添加点击事件，然后给时钟一个初始的时间，并调用start方法，让它动起来。我们来看一下效果吧！

演示

好了，这个自定义时钟到此就告一段落了，通过这篇文章以及上一篇的Android自定义控件之圆形时钟简单介绍了Android自定义view的一些基础知识，也算是自己学习的一点总结吧
完整代码已上传到github：https://github.com/Lloyd0577/CustomClockForAndroid,欢迎Star、Fork (^__)

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