Android 帶你從原始碼的角度解析Scroller的滾動實現原理
今天給大家講解的是Scroller類的滾動實現原理,可能很多朋友不太瞭解該類是用來幹嘛的,但是研究Launcher的朋友應該對他很熟悉,Scroller類是滾動的一個封裝類,可以實現View的平滑滾動效果,什麼是實現View的平滑滾動效果呢,舉個簡單的例子,一個View從在我們指定的時間內從一個位置滾動到另外一個位置,我們利用Scroller類可以實現勻速滾動,可以先加速後減速,可以先減速後加速等等效果,而不是瞬間的移動的效果,所以Scroller可以幫我們實現很多滑動的效果。
在介紹Scroller類之前,我們先去了解View的scrollBy() 和scrollTo()方法的區別,在區分這兩個方法的之前,我們要先理解View 裡面的兩個成員變數mScrollX, mScrollY,X軸方向的偏移量和Y軸方向的偏移量,這個是一個相對距離,相對的不是螢幕的原點,而是View的左邊緣,舉個通俗易懂的例子,一列火車從吉安到深圳,途中經過贛州,那麼原點就是贛州,偏移量就是 負的吉安到贛州的距離,大家從getScrollX()方法中的註釋中就能看出答案來
- /**
- * Return the scrolled left position of this view. This is the left edge of
- * the displayed part of your view. You do not need to draw any pixels
- * farther left, since those are outside of the frame of your view on
- * screen.
- *
- * @return The left edge of the displayed part of your view, in pixels.
- */
- publicfinalint getScrollX() {
- return mScrollX;
- }
- /**
- * Set the scrolled position of your view. This will cause a call to
- * {@link #onScrollChanged(int, int, int, int)} and the view will be
- * invalidated.
- * @param x the x position to scroll to
- * @param y the y position to scroll to
- */
- publicvoid scrollTo(int x, int y) {
- if (mScrollX != x || mScrollY != y) {
- int oldX = mScrollX;
- int oldY = mScrollY;
- mScrollX = x;
- mScrollY = y;
- onScrollChanged(mScrollX, mScrollY, oldX, oldY);
- if (!awakenScrollBars()) {
- invalidate();
- }
- }
- }
- /**
- * Move the scrolled position of your view. This will cause a call to
- * {@link #onScrollChanged(int, int, int, int)} and the view will be
- * invalidated.
- * @param x the amount of pixels to scroll by horizontally
- * @param y the amount of pixels to scroll by vertically
- */
- publicvoid scrollBy(int x, int y) {
- scrollTo(mScrollX + x, mScrollY + y);
- }
原來他裡面呼叫了scrollTo()方法,那就好辦了,他就是相對於View上一個位置根據(x, y)來進行滾動,可能大家腦海中對這兩個方法還有點模糊,沒關係,還是舉個通俗的例子幫大家理解下,假如一個View,呼叫兩次scrollTo(-10, 0),第一次向右滾動10,第二次就不滾動了,因為mScrollX和x相等了,當我們呼叫兩次scrollBy(-10, 0),第一次向右滾動10,第二次再向右滾動10,他是相對View的上一個位置來滾動的。
對於scrollTo()和scrollBy()方法還有一點需要注意,這點也很重要,假如你給一個LinearLayout呼叫scrollTo()方法,並不是LinearLayout滾動,而是LinearLayout裡面的內容進行滾動,比如你想對一個按鈕進行滾動,直接用Button呼叫scrollTo()一定達不到你的需求,大家可以試一試,如果真要對某個按鈕進行scrollTo()滾動的話,我們可以在Button外面包裹一層Layout,然後對Layout呼叫scrollTo()方法。
瞭解了scrollTo()和scrollBy()方法之後我們就瞭解下Scroller類了,先看其構造方法
- /**
- * Create a Scroller with the default duration and interpolator.
- */
- public Scroller(Context context) {
- this(context, null);
- }
- /**
- * Create a Scroller with the specified interpolator. If the interpolator is
- * null, the default (viscous) interpolator will be used.
- */
- public Scroller(Context context, Interpolator interpolator) {
- mFinished = true;
- mInterpolator = interpolator;
- float ppi = context.getResources().getDisplayMetrics().density * 160.0f;
- mDeceleration = SensorManager.GRAVITY_EARTH // g (m/s^2)
- * 39.37f // inch/meter
- * ppi // pixels per inch
- * ViewConfiguration.getScrollFriction();
- }
Interpolator,他指定了動畫的變化率,比如說勻速變化,先加速後減速,正弦變化等等,不同的Interpolator可以做出不同的效果出來,第一個使用預設的Interpolator(viscous)
接下來我們就要在Scroller類裡面找滾動的方法,我們從名字上面可以看出startScroll()應該是個滾動的方法,我們來看看其原始碼吧
- publicvoid 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;
- mFinalY = startY + dy;
- mDeltaX = dx;
- mDeltaY = dy;
- mDurationReciprocal = 1.0f / (float) mDuration;
- // This controls the viscous fluid effect (how much of it)
- mViscousFluidScale = 8.0f;
- // must be set to 1.0 (used in viscousFluid())
- mViscousFluidNormalize = 1.0f;
- mViscousFluidNormalize = 1.0f / viscousFluid(1.0f);
- }
- /**
- * Call this when you want to know the new location. If it returns true,
- * the animation is not yet finished. loc will be altered to provide the
- * new location.
- */
- publicboolean computeScrollOffset() {
- if (mFinished) {
- returnfalse;
- }
- int timePassed = (int)(AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis() - mStartTime);
- if (timePassed < mDuration) {
- switch (mMode) {
- case SCROLL_MODE:
- float x = (float)timePassed * mDurationReciprocal;
- if (mInterpolator == null)
- x = viscousFluid(x);
- else
- x = mInterpolator.getInterpolation(x);
- mCurrX = mStartX + Math.round(x * mDeltaX);
- mCurrY = mStartY + Math.round(x * mDeltaY);
- break;
- case FLING_MODE:
- float timePassedSeconds = timePassed / 1000.0f;
- float distance = (mVelocity * timePassedSeconds)
- - (mDeceleration * timePassedSeconds * timePassedSeconds / 2.0f);
- mCurrX = mStartX + Math.round(distance * mCoeffX);
- // Pin to mMinX <= mCurrX <= mMaxX
- mCurrX = Math.min(mCurrX, mMaxX);
- mCurrX = Math.max(mCurrX, mMinX);
- mCurrY = mStartY + Math.round(distance * mCoeffY);
- // Pin to mMinY <= mCurrY <= mMaxY
- mCurrY = Math.min(mCurrY, mMaxY);
- mCurrY = Math.max(mCurrY, mMinY);
- break;
- }
- }
- else {
- mCurrX = mFinalX;
- mCurrY = mFinalY;
- mFinished = true;
- }
- returntrue;
- }
毫秒減去mStartTime就是持續時間了,然後進去if判斷,如果動畫持續時間小於我們設定的滾動持續時間mDuration,進去switch的SCROLL_MODE,然後根據Interpolator來計算出在該時間段裡面移動的距離,賦值給mCurrX, mCurrY, 所以該方法的作用是,計算在0到mDuration時間段內滾動的偏移量,並且判斷滾動是否結束,true代表還沒結束,false則表示滾動介紹了,Scroller類的其他的方法我就不提了,大都是一些get(), set()方法。
看了這麼多,到底要怎麼才能觸發滾動,你心裡肯定有很多疑惑,在說滾動之前我要先提另外一個方法computeScroll(),該方法是滑動的控制方法,在繪製View時,會在draw()過程呼叫該方法。我們先看看computeScroll()的原始碼
- /**
- * 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.
- */
- publicvoid computeScroll() {
- }
- publicvoid draw(Canvas canvas) {
- finalint privateFlags = mPrivateFlags;
- finalboolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&
- (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
- mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;
- /*
- * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
- * in the appropriate order:
- *
- * 1. Draw the background
- * 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading
- * 3. Draw view's content
- * 4. Draw children
- * 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
- * 6. Draw decorations (scrollbars for instance)
- */
- // Step 1, draw the background, if needed
- int saveCount;
- if (!dirtyOpaque) {
- final Drawable background = mBackground;
- if (background != null) {
- finalint scrollX = mScrollX;
- finalint scrollY = mScrollY;
- if (mBackgroundSizeChanged) {
- background.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);
- mBackgroundSizeChanged = false;
- }
- if ((scrollX | scrollY) == 0) {
- background.draw(canvas);
- } else {
- canvas.translate(scrollX, scrollY);
- background.draw(canvas);
- canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
- }
- }
- }
- // skip step 2 & 5 if possible (common case)
- finalint viewFlags = mViewFlags;
- boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
- boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
- if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
- // Step 3, draw the content
- if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
- // Step 4, draw the children
- dispatchDraw(canvas);
- // Step 6, draw decorations (scrollbars)
- onDrawScrollBars(canvas);
- // we're done...
- return;
- }
- ......
- ......
- ......
我們只截取了draw()的部分程式碼,這上面11-16行為我們寫出了繪製一個View的幾個步驟,我們看看第四步繪製孩子的時候會觸發dispatchDraw()這個方法,來看看原始碼是什麼內容
- /**
- * Called by draw to draw the child views. This may be overridden
- * by derived classes to gain control just before its children are drawn
- * (but after its own view has been drawn).
- * @param canvas the canvas on which to draw the view
- */
- protectedvoid dispatchDraw(Canvas canvas) {
- }
- @Override
- protectedvoid dispatchDraw(Canvas canvas) {
- finalint count = mChildrenCount;
- final View[] children = mChildren;
- int flags = mGroupFlags;
- if ((flags & FLAG_RUN_ANIMATION) != 0 && canAnimate()) {
- finalboolean cache = (mGroupFlags & FLAG_ANIMATION_CACHE) == FLAG_ANIMATION_CACHE;
- finalboolean buildCache = !isHardwareAccelerated();
- for (int i = 0; i < count; i++) {
- final View child = children[i];
- if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {
- final LayoutParams params = child.getLayoutParams();
- attachLayoutAnimationParameters(child, params, i, count);
- bindLayoutAnimation(child);
- if (cache) {
- child.setDrawingCacheEnabled(true);
- if (buildCache) {
- child.buildDrawingCache(true);
- }
- }
- }
- }
- final LayoutAnimationController controller = mLayoutAnimationController;
- if (controller.willOverlap()) {
- mGroupFlags |= FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE;
- }
- controller.start();
- mGroupFlags &= ~FLAG_RUN_ANIMATION;
- mGroupFlags &= ~FLAG_ANIMATION_DONE;
- if (cache) {
- mGroupFlags |= FLAG_CHILDREN_DRAWN_WITH_CACHE;
- }
- if (mAnimationListener != null) {
- mAnimationListener.onAnimationStart(controller.getAnimation());
- }
- }
- int saveCount = 0;
- finalboolean clipToPadding = (flags & CLIP_TO_PADDING_MASK) == CLIP_TO_PADDING_MASK;
- if (clipToPadding) {
- saveCount = canvas.save();
- canvas.clipRect(mScrollX + mPaddingLeft, mScrollY + mPaddingTop,
- mScrollX + mRight - mLeft - mPaddingRight,
- mScrollY + mBottom - mTop - mPaddingBottom);
- }
- // We will draw our child's animation, let's reset the flag
- mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAW_ANIMATION;
- mGroupFlags &= ~FLAG_INVALIDATE_REQUIRED;
- boolean more = false;
- finallong drawingTime = getDrawingTime();
- if ((flags & FLAG_USE_CHILD_DRAWING_ORDER) == 0) {
- for (int i = 0; i < count; i++) {
- final View child = children[i];
- if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
- more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
- }
- }
- } else {
- for (int i = 0; i < count; i++) {
- final View child = children[getChildDrawingOrder(count, i)];
- if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
- more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
- }
- }
- }
- // Draw any disappearing views that have animations
- if (mDisappearingChildren != null) {
- final ArrayList<View> disappearingChildren = mDisappearingChildren;
- finalint disappearingCount = disappearingChildren.size() - 1;
- // Go backwards -- we may delete as animations finish
- for (int i = disappearingCount; i >= 0; i--) {
- final View child = disappearingChildren.get(i);
- more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
- }
- }
- if (debugDraw()) {
- onDebugDraw(canvas);
- }
- if (clipToPadding) {
- canvas.restoreToCount(saveCount);
- }
- // mGroupFlags might have been updated by drawChild()
- flags = mGroupFlags;
- if ((flags & FLAG_INVALIDATE_REQUIRED) == FLAG_INVALIDATE_REQUIRED) {
- invalidate(true);
- }
- if ((flags & FLAG_ANIMATION_DONE) == 0 && (flags & FLAG_NOTIFY_ANIMATION_LISTENER) == 0 &&
- mLayoutAnimationController.isDone() && !more) {
- // We want to erase the drawing cache and notify the listener after the
- // next frame is drawn because one extra invalidate() is caused by
- // drawChild() after the animation is over
- mGroupFlags |= FLAG_NOTIFY_ANIMATION_LISTENER;
- final Runnable end = new Runnable() {
- publicvoid run() {
- notifyAnimationListener();
- }
- };
- post(end);
- }
- }
- protectedboolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
- ......
- ......
- if (!concatMatrix && canvas.quickReject(cl, ct, cr, cb, Canvas.EdgeType.BW) &&
- (child.mPrivateFlags & DRAW_ANIMATION) == 0) {
- return more;
- }
- child.computeScroll();
- finalint sx = child.mScrollX;
- finalint sy = child.mScrollY;
- boolean scalingRequired = false;
- Bitmap cache = null;
- ......
- ......
- }
整理下思路,來看看View滾動的實現原理,我們先呼叫Scroller的startScroll()方法來進行一些滾動的初始化設定,然後迫使View進行繪製,我們呼叫View的invalidate()或postInvalidate()就可以重新繪製View,繪製View的時候會觸發computeScroll()方法,我們重寫computeScroll(),在computeScroll()裡面先呼叫Scroller的computeScrollOffset()方法來判斷滾動有沒有結束,如果滾動沒有結束我們就呼叫scrollTo()方法來進行滾動,該scrollTo()方法雖然會重新繪製View,但是我們還是要手動呼叫下invalidate()或者postInvalidate()來觸發介面重繪,重新繪製View又觸發computeScroll(),所以就進入一個迴圈階段,這樣子就實現了在某個時間段裡面滾動某段距離的一個平滑的滾動效果
也許有人會問,幹嘛還要呼叫來呼叫去最後在呼叫scrollTo()方法,還不如直接呼叫scrollTo()方法來實現滾動,其實直接呼叫是可以,只不過scrollTo()是瞬間滾動的,給人的使用者體驗不太好,所以Android提供了Scroller類實現平滑滾動的效果。為了方面大家理解,我畫了一個簡單的呼叫示意圖
好了,講到這裡就已經講完了Scroller類的滾動實現原理啦,不知道大家理解了沒有,Scroller能實現很多滾動的效果,由於考慮到這篇文章的篇幅有點長,所以這篇文章就不帶領大家來使用Scroller類了,我將在下一篇文章將會帶來Scroller類的使用,希望大家到時候關注下,有疑問的同學在下面留言,我會為大家解答的!
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