Android之Scroller详解讲解-真正了解滚动处理
1.Scroller是什么？
Scroller本身不会去移动View，它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的记录工具，最终还是通过View的scrollTo，scrollBy方法完成View的移动；
2.Scroller源码分析，如何实现滚动轨迹记录的呢？
再讲源码之前先了解两个重要的方法:
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，即达到偏移坐标为(startX+dx,startY+dy)
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，即达到偏移坐标为(startX+dx,startY+dy)
*/
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，根据当前已经消耗的时间计算当前偏移的坐标点，保存在mCurrX和mCurrY值中
*/
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);//计算出当前滑动的偏移位置，x轴
mCurrY = mStartY + Math.round(x * mDeltaY);//计算出当前滑动的偏移位置，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(),当时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的通过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。源码如下：
//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必须实现的方法体因此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 event) {
int x = (int)event.getX();
switch (event.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; //本次滑动后的形成的偏移量
if(preScrollX<0){
preScrollX = 0;
dx = preScrollX - oldScrollX;
}
if(preScrollX>(getChildCount()-1)*getWidth()){
preScrollX = (getChildCount()-1)*getWidth();
dx = preScrollX - oldScrollX;
}
mScroller.startScroll(mScroller.getFinalX(),mScroller.getFinalY(),dx,0,0);
invalidate();
// scrollTo(preScrollX, getScrollY());
Log.d("MyViewPager", "oldScrollX:"+oldScrollX+" dx:"+dx);
mLastX = x;
break;
}
return true;
}
@Override
public void computeScroll() {
super.computeScroll();
if(mScroller.computeScrollOffset()){
scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
Log.d("MyViewPager", "mScroller.getCurrX():"+mScroller.getCurrX());
invalidate();
}
}3.Scroller负责记录View的轨迹信息，View如何根据轨迹信息完成滚动操作、坐标体系规则是什么？
View通过scrollTo()，scrollBy()完成滚动操作；
scrollTo，scrollBy方法是View中的，因此任何View都可以通过这两个方法进行移动。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。我们滑动控件如ScrollView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，屏幕上也可以显示相应的内容。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scroll事件发生时，这个两个方法才有值，否则getScrollX()，getScrollY()都是初始时的值为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()直接返回的是mScrollX，代表水平方向的偏移量，getScrollY也类似。偏移量mScroll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的情况，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应坐标和偏移，在处理偏移，滑动相关的功能时，我们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中的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。
a.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：
b.调用scrollTo(0,100)效果如下图：
c.调用scrollTo(100,100)效果如下图：
d.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(); //先计算之前已经偏离多少距离
int scrollY = oldScrollY + dy; //本次需要偏移的距离=以前已经便宜的距离+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;
}上面再计算参数时，分了三步。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，这里特别注意这个相减的顺序，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离初始位置偏移了多少；第三个是，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滑动的，scrollBy(int x,int y)则是相对于上一次移动的距离来进行的本次移动；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参数时的第三部而已，因为scrollBy内部已经自己帮我加上了第三部的计算。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偏移。
一个完整的水平方向滑动的例子：
public class MyViewPager extends ViewGroup {
//手指在屏幕水平方向X轴坐标
private int mLastX;
//Scroller滚动辅助类
private Scroller mScroller;
public MyViewPager(Context context) {
this(context, null);
}
public MyViewPager(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs,0);
}
public MyViewPager(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
init(context);
}
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
public MyViewPager(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
init(context);
}
private void init(Context context) {
mScroller = new Scroller(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) {
Log.d("TAG","--l-->"+l+",--t-->"+t+",-->r-->"+r+",--b-->"+b);
int count = getChildCount();
for (int i = 0; i < count; i++) {
View child = getChildAt(i);
//子视图水平方向布局显示
child.layout(getWidth()*i,t,getWidth()*(i+1),b);
}
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
int x = (int)event.getX();
switch (event.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mLastX = x;
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
//X轴偏移量
int dx = mLastX - x;
int oldScrollX = getScrollX(); //原来的偏移量
int preScrollX = oldScrollX + dx; //本次滑动后的形成的偏移量(最终偏移位置)
//越界检查-左侧，越界需要重新计算需要偏移的量dx
if(preScrollX<0){
preScrollX = 0;
dx = preScrollX - oldScrollX;
}
//越界检查-右侧，越界需要重新计算需要偏移的量dx
if(preScrollX>(getChildCount()-1)*getWidth()){
preScrollX = (getChildCount()-1)*getWidth();
dx = preScrollX - oldScrollX;
}
//调用mScroller的startScroll方法计算滚动轨迹
mScroller.startScroll(mScroller.getFinalX(),mScroller.getFinalY(),dx,0,0);
//必须要调用invalidate方法提示View内容显示位置变化
invalidate();
//去掉如下注释就不需要写如下三个方法(mScroller.startScroll()+invalidate()+computeScroll())
// scrollTo(preScrollX, getScrollY());
Log.d("MyViewPager", "oldScrollX:"+oldScrollX+" dx:"+dx);
mLastX = x;
break;
}
return true;
}
@Override
public void computeScroll() {
super.computeScroll();
//true：表示滚动未结束，false：滚动完成
if(mScroller.computeScrollOffset()){
//滚动内容到当前位置X，Y坐标
scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
Log.d("MyViewPager", "mScroller.getCurrX():"+mScroller.getCurrX());
invalidate();
}
}
}
布局文件：
效果如图：
4.Scroller具体使用示例-自定义ViewGroup实现分页显示？
自定义ViewPager：
public class MyViewPager3 extends ViewGroup {
private int mLastX;
private Scroller mScroller;
private VelocityTracker mVelocityTracker;
private int mTouchSlop;
private int mMaxVelocity;
/**
* 当前显示的第几个屏幕
*/
private int mCurrentPage = 0;
public MyViewPager3(Context context) {
this(context, null);
}
public MyViewPager3(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public MyViewPager3(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
init(context);
}
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
public MyViewPager3(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
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 event) {
initVelocityTrackerIfNotExists();
mVelocityTracker.addMovement(event);
int x = (int)event.getX();
switch (event.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
if(!mScroller.isFinished()){
mScroller.abortAnimation();
}
mLastX = (int)event.getX();
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
int dx = mLastX - x;
int oldScrollX = getScrollX();
int preScrollX = oldScrollX + dx;
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();
// scrollBy(dx,0);
mLastX = x;
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
final VelocityTracker velocityTracker = mVelocityTracker;
velocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
int initVelocity = (int)velocityTracker.getXVelocity();
//如果是快速的向右滑，则需要显示上一个屏幕
if(initVelocity>mMaxVelocity && mCurrentPage>0){
Log.d("TAG","----------------快速的向右滑--------------------");
scrollToPage(mCurrentPage-1);
}else if(initVelocity<-mMaxVelocity && 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();
//动画时间设置为Math.abs(dx) * 2 ms
mScroller.startScroll(getScrollX(),0,dx,0);
//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：
5.NestedScrollView实现原理分析？
待续...
6.简单总结
1)Scroller类能够帮助我们实现高级滑动功能，如手指抬起的惯性滑动功能。使用流程为，首先通过Scroller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。
参考：
Android Scroller详解
高级UI<第四十四篇>：Android Scroller详解
图解Android View的scrollTo(),scrollBy(),getScrollX(), getScrollY()