Android编程权威指南（第二版）学习笔记（二十九）—— 第29章 定制视图与触摸事件

本章主要讲了自定义 View 及其触摸事件的处理，有一定的难度

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完成第29章，未完成挑战
完成第29章挑战1-设备旋转
完成第29章挑战2-双指旋转矩形

1. 自定义 View（定制视图）

Android 自带众多优秀的标准视图与组件，但有时为追求独特的应用视觉效果，我们仍需创建定制视图。尽管定制视图种类繁多，但无外乎分为以下两大类别。

• 简单视图。简单视图内部也可以很复杂;之所以归为简单类别，是因为简单视图不包括子视图。而且，简单视图几乎总是会执行定制绘制。
• 聚合视图。聚合视图由其他视图对象组成。聚合视图通常管理着子视图，但不负责执行定制绘制。图形绘制任务都委托给了各个子视图。
  创建定制视图所需的三大步骤：

1. 选择超类。对于简单定制视图而言，View 是个空白画布，因此它作为超类最常见。对于聚合定制视图，我们应选择合适的超类布局，比如 FrameLayout。
2. 继承选定的超类，并至少覆盖一个超类构造方法。
3. 覆盖其他关键方法，以定制视图行为。

1.1 创建一个基本的自定义 View

public class BoxDrawingView extends View {

    // 从代码中创建的时候调用
    public BoxDrawingView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    // 从 xml 文件中 inflate 的时候调用
    public BoxDrawingView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }

注意在引用时我们必须使用自定义 View 的全路径类名，这样布局 inflater 才能够找到它。布局 inflater 解析布局 XML 文件，并按视图定义创建 View 实例。如果元素名不是全路径类名，布局 inflater 会转而在 android.view 和 android.widget 包中寻找目标。如果目标视图类放置在其他包中，布局 inflater 将无法找到目标并最终导致应用崩溃。

1.2 处理触摸事件

因为我们的自定义 View 是 View 的子类，可以直接覆盖以下 View 方法：

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)

该方法接收一个 MotionEvent 类实例，MotionEvent 类可用来描述包括位置和动作的触摸事件。动作用于描述事件所处的阶段。

动作常量	动作描述
ACTION_DOWN	手指触摸到屏幕
ACTION_MOVE	手指在屏幕上移动
ACTION_UP	手指离开屏幕
ACTION_CANCEL	父视图拦截了触摸事件

我们的目的就是在一根手指放下的时候记录下放下的位置，移动时随之变化，放开时固定该矩形框。并且之前画的矩形框数据需要记录下来。
所以建立一个实体类用于记录按下的点和放开的点：

public class Box {
    private PointF mOrigin;
    private PointF mCurrent;

    public Box(PointF origin) {
        mOrigin = origin;
        mCurrent = origin;
    }
}

然后重写 onTouchEvent 并进行相应操作：

private Box mCurrentBox;
private List mBoxen = new ArrayList<>();

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    // 每次有触摸事件都记录下现在的坐标
    PointF current = new PointF(event.getX(), event.getY());
    String action = "";

    switch (event.getActionMasked()) {
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
            action = "ACTION_DOWN";
            // 每次按下的时候在列表中中新增一个 Box
            mCurrentBox = new Box(current);
            mBoxen.add(mCurrentBox);
            break;
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            action = "ACTION_MOVE";
            if (mCurrentBox != null) {
            // 移动的时候都要重绘
                mCurrentBox.setCurrent(current);
                invalidate();
            }
            break;
        case MotionEvent.ACTION_UP:
            // 抬起的时候不再指向最新的 Box
            action = "ACTION_UP";
            mCurrentBox = null;
            break;
        case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
            action = "ACTION_CANCEL";
            mCurrentBox = null;
            break;
    }

    Log.i(TAG, action + " at x=" + current.x +
           ", y=" + current.y);

    return true;
}

2. onDraw() 方法内的图形绘制

应用启动时，所有视图都处于无效状态。也就是说，视图还没有绘制到屏幕上。为解决这个问题，Android 调用了顶级 View 视图的 draw()方法。这会引起自上而下的链式调用反应。首先，视图完成自我绘制，然后是子视图的自我绘制，再然后是子视图的子视图的自我绘制，如此调用下去直至继承结构的末端。当继承结构中的所有视图都完成自我绘制后，最顶级 View 视图也就生效了。
为加入这种绘制，可覆盖以下 View 方法: protected void onDraw(Canvas canvas)
Canvas 和 Paint 是 Android 系统的两大绘制类。

• Canvas 类拥有我们需要的所有绘制操作。其方法可决定绘在哪里以及绘什么，比如线条、
  圆形、字词、矩形等。
• Paint 类决定如何绘制。其方法可指定绘制图形的特征，例如是否填充图形、使用什么字
  体绘制、线条是什么颜色等。

public BoxDrawingView(Context context, AttributeSet attrs) {
    super(context, attrs);

    // 颜色为好看的半透明红色的矩形画笔
    mBoxPaint = new Paint();
    mBoxPaint.setColor(0x22ff0000);

    // 颜色为米白的背景画笔
    mBackgroundPaint = new Paint();
    mBackgroundPaint.setColor(0xfff8efe0);
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    // 每次画的时候先画出背景
    canvas.drawPaint(mBackgroundPaint);

    // 然后画出每个绘制过的矩形
    for (Box box : mBoxen) {
        float left = Math.min(box.getOrigin().x, box.getCurrent().x);
        float right = Math.max(box.getOrigin().x, box.getCurrent().x);
        float top = Math.min(box.getOrigin().y, box.getCurrent().y);
        float bottom = Math.max(box.getOrigin().y, box.getCurrent().y);

        canvas.drawRect(left, top, right, bottom, mBoxPaint);
    }
}

3. 挑战练习

3.1 设备旋转问题

1. 首先，要给整个视图加上 ID，onSaveInstanceState()以及onRestoreInstanceState()方法才会被调用
2. 使用 Bundle 传递需要存储的参数

@Override
protected Parcelable onSaveInstanceState() {
    Bundle bundle = new Bundle();
    // 存储父类需要存储的内容
    Parcelable superData = super.onSaveInstanceState();
    bundle.putParcelable(KEY_SUPER_DATA, superData);
    // 存储所有的矩形
    bundle.putSerializable(KEY_BOXEN, (ArrayList) mBoxen);
    return bundle;
}

@Override
protected void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
    Bundle bundle = (Bundle) state;
    // 取出父类的内容
    Parcelable superData = bundle.getParcelable(KEY_SUPER_DATA);
    // 取出存储的矩形
    mBoxen = (List) bundle.getSerializable(KEY_BOXEN);
    super.onRestoreInstanceState(superData);
    invalidate();
}

3.2 旋转矩形框

1. 在处理多点触控时我们需要用 MotionEvent.getActionMasked() 方法来获取事件 ID，ACTION_POINTER_DOWN指的是屏幕上已经有手指了（无论是几根，最大不超过【多点触控屏的极限 - 1】），另一根手指按下的情况。也就是说此时我们能知道两个手指按下了。

2. 其次，图形的旋转一般是在绘制的时候旋转画布（canvas），需要的参数有旋转的角度（用度表示）以及旋转中心坐标，在这里我在 Box 类中加入了最开始的角度 mOriginAngle，已旋转后的角度 mRotatedAngle 两个成员变量，以及一个获取中心点坐标的方法。

public class Box {
private PointF mOrigin;
private PointF mCurrent;
// 此次按下时的角度
private float mOriginAngle;
private float mRotatedAngle; // 已旋转的角度

    public Box(PointF origin) {
        mOrigin = origin;
        mCurrent = origin;
        mOriginAngle = 0;
        mRotatedAngle = 0;
    }
    /** 省略 Getter 和 Setter **/

    // 获取矩形的中心点
    public PointF getCenter() {
        return new PointF(
            (mCurrent.x + mOrigin.x) / 2, 
            (mCurrent.y + mOrigin.y) / 2);
    }

}

3. 对不同的触摸情况进行处理：

    ```java
    @Override
   public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        PointF current = new PointF(event.getX(), event.getY());
        String action = "";

        // 省略没有变化的部分
        switch (event.getActionMasked()) {
            case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
                action = "POINTER_DOWN";
                if (event.getPointerCount() == 2) {
                // 首先获取按下时的角度（有一个弧度转角度的过程）
                // 每次按下的时候将角度存入现在矩形的原始角度
                    float angle = (float) (Math.atan((event.getY(1) - event.getY(0)) /
                        (event.getX(1) - event.getX(0))) * 180 / Math.PI);
                    mCurrentBox.setOriginAngle(angle);
                }
                break;

            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                action = "ACTION_MOVE";
                if (mCurrentBox != null) {
                    // 如果只有一只手指按下，而且还未曾旋转过的话，就进行大小的缩放
                    if (event.getPointerCount() == 1 && mCurrentBox.getRotatedAngle() == 0) {
                        mCurrentBox.setCurrent(current);
                    }
                    // 如果按下了两根手指
                    if (event.getPointerCount() == 2) {
                        // 获取角度
                        float angle = (float) (Math.atan((event.getY(1) - event.getY(0)) /
                                (event.getX(1) - event.getX(0))) * 180 / Math.PI);
                        Log.i(TAG, "onTouchEvent: angle:" + (angle - mCurrentBox.getOriginAngle()));
                        // 已旋转的角度 = 之前旋转的角度 + 新旋转的角度
                        // 新旋转的角度 = 本次 move 到的角度 - 手指按下的角度
                        mCurrentBox.setRotatedAngle(mCurrentBox.getRotatedAngle() + angle
                                - mCurrentBox.getOriginAngle());
                        // 旋转角度变化后，初始角度也发生变化
                        mCurrentBox.setOriginAngle(angle);
                    }
                    invalidate();
                }
                break;
        }

        return true;
    }
    ```
    
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