自定义View——弹性滑动

滑动是Android开发中非常重要的UI效果，几乎所有应用都包含了滑动效果，而本文将对滑动的使用以及原理进行介绍。

一、scrollTo与ScrollBy

View提供了专门的方法用于实现滑动效果，分别为scrollTo与scrollBy。先来看看它们的源码：

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

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

从源码中可以看出scrollBy实际上是调用了scrollTo函数来实现它的功能。scrollBy实现的是输入参数的相对滑动，而scrollTo是绝对滑动。需要说明的是mScrollX、mScrollY这两个View的属性，这两个属性可以通过getScrollX、getScrollY获得。
mScrollX : View的左边缘与View内容的左边缘在水平方向上的距离，即从右向左滑动时，为正值，反之为负值。
mScrollY : View的上边缘与View内容的上边缘在竖直方向上的距离，即从下向上滑动时，为正值，反之为负值。



下面我们来实现一个滑动的效果：

public class HorizontalScroller extends ViewGroup {

private int mTouchSlop;

private float mLastXIntercept=0;
private float mLastYIntercept=0;

private float mLastX=0;
private float mLastY=0;

private int leftBorder;
private int rightBorder;

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

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

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

private void init(Context context){
ViewConfiguration configuration = ViewConfiguration.get(context);
// 获取TouchSlop值
mTouchSlop = ViewConfigurationCompat.getScaledPagingTouchSlop(configuration);
}

@Override
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
boolean intercept = false;
float xIntercept = ev.getX();
float yIntercept = ev.getY();

switch (ev.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
intercept = false;
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
float deltaX = xIntercept-mLastXIntercept;
float deltaY = yIntercept-mLastYIntercept;
// 当水平方向的滑动距离大于竖直方向的滑动距离，且手指拖动值大于TouchSlop值时，拦截事件
if (Math.abs(deltaX)>Math.abs(deltaY) && Math.abs(deltaX)>mTouchSlop) {
intercept=true;
}else {
intercept = false;
}
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
intercept = false;
break;
default:
break;
}

mLastX = xIntercept;
mLastY = yIntercept;
mLastXIntercept = xIntercept;
mLastYIntercept = yIntercept;

return intercept;
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
float xTouch = event.getX();
float yTouch = event.getY();
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
float deltaX = xTouch-mLastX;
float deltaY = yTouch-mLastY;
float scrollByStart = deltaX;
if (getScrollX() - deltaX < leftBorder) {
scrollByStart = getScrollX()-leftBorder;
} else if (getScrollX() + getWidth() - deltaX > rightBorder) {
scrollByStart = rightBorder-getWidth()-getScrollX();
}
scrollBy((int) -scrollByStart, 0);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
// 当手指抬起时，根据当前的滚动值来判定应该滚动到哪个子控件的界面
int targetIndex = (getScrollX() + getWidth() / 2) / getWidth();
int dx = targetIndex * getWidth() - getScrollX();
scrollTo(getScrollX()+dx,0);
break;
default:
break;
}

mLastX = xTouch;
mLastY = yTouch;

return super.onTouchEvent(event);
}

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
int childCount = getChildCount();
for (int i = 0; i < childCount; i++) {
View childView = getChildAt(i);
// 测量每一个子控件的大小
measureChild(childView, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if (changed) {
int childCount = getChildCount();
for (int i = 0; i < childCount; i++) {
View childView = getChildAt(i);
// 在水平方向上对子控件进行布局
childView.layout(i * getMeasuredWidth(), 0, i * getMeasuredWidth()+childView.getMeasuredWidth()+getPaddingLeft(), childView.getMeasuredHeight());
}
// 初始化左右边界值
leftBorder = 0;
rightBorder = getChildCount()*getMeasuredWidth();
}
}
}

现在我们来分析下这段代码:
首先在构造函数中获取了最小滑动距离TouchSlop。
重写onInterceptTouchEvent拦截事件，记录当前坐标。点下时，默认不拦截，只有当滑动还未完成的情况下，才继续拦截。在移动时，对滑动冲突进行了处理，当水平方向的移动距离大于竖直方向的移动距离，并且移动距离大于最小滑动距离时，我们判断此时为水平滑动，拦截事件自己处理；否则不拦截，交由子View处理。提起手指时，同样不拦截事件。
重写onTouchEvent处理事件，记录当前坐标。在手指按下时，与拦截事件时做相似处理。在ACTION_MOVE时，向左滑动，如果滑动距离超过左边界，则对滑动距离进行处理，相对的滑动距离超出又边界，也是一样处理，之后把滑动的距离交给scrollBy进行处理。当手指抬起时，根据当前的滚动值来判定应该滚动到哪个子控件的界面，然后使用scrollTo滑动到那个子控件。
重写了onMeasure和onLayout方法，在onMeasure中测量每一个子控件的大小值，在onLayout中对每一个子view在水平方向上进行布局。子view的layout的right增加父类的paddingLeft参数，来处理设置padding的情况。这两个函数的流程分析将会放在之后的文章中详细说明。

这个类的使用方法如下 :

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<com.idtk.customscroll.HorizontalScroller
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:padding="10dp"
tools:context="com.idtk.customscroll.MainActivity">

<ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:src="@drawable/zhiqinchun"
android:clickable="true"/>

<ImageView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:src="@drawable/hanzhan"
android:clickable="true"/>

<ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:src="@drawable/shengui"
android:clickable="true"/>

<ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:src="@drawable/dayu"
android:clickable="true"/>

</com.idtk.customscroll.HorizontalScroller>

HorizontalScroller设置全屏，padding为10dp。使用4个ImageView作为子View，并且都设置为可点击状态。示例效果图如下:

二、Scroller

可以看到上面使用scrollTo与ScrollBy方法的滑动都是瞬时完成的，这有些无法满足我们在切换子view时的需求。我们希望切换子View时，可以拥有滑动过程的效果，而Scroller正好可以完成这一点。

Scroller的使用方法：

* 1、创建Scroller实例

* 2、使用startScroll方法，对其进行初始化

* 3、重写computeScroll()方法，在其内部调用scrollTo或ScrollBy方法，完成滑动过程。

//创建实例
mScroller = new Scroller(context);

public void smoothScrollTo(){
int ScrollX = getScrollX();
int ScrollY = getScrollY();
//初始化，1000ms内缓慢滑动到deltaX
mScroller.startScroll(ScrollX, 0, 0, deltaX, 1000);
invalidate();
}

@Override
public void computeScroll() {
if(mScroller.computeScrollOffset()){
int currX = mScroller.getCurrX();
int currY = mScroller.getCurrY();
scrollTo(currX, currY);
postInvalidate();
}
}

上面的代码是Scroller的典型用法，也就是传说中的套路。当时Scroller使用startScroll方法时，只是对一系列参数进行了初始化。我们从下面的源码中可以看出。

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;
mFinalY = startY + dy;
mDeltaX = dx;
mDeltaY = dy;
mDurationReciprocal = 1.0f / (float) mDuration;
}

参数中，startX、startY是滑动的起点，dx、dy是滑动的距离，duration是滑动的时间系统设置为250ms。我们可以看到startScroll只是进行了滑动时间、是否滑动完成、起点、终点、滑动距离等的参数的设置，那么是如何调用computeScroll()函数的呢？其实computeScroll()的调用是由之后的invalidate()函数来完成的，invalidate可以请求View重绘，在View重绘时会调用draw方法，draw方法又会去调用computeScroll函数。但computeScroll()函数在view中是一个空的函数，需要我们去实现它。

computeScroll()函数的实现已经在上面给出了，有了computeScroll方法之后，就可以实现View的弹性滑动了。来看下computeScroll()的实现过程，首先要进行computeScrollOffset()的判断，来看下它的源码 :

public boolean computeScrollOffset() {
if (mFinished) {
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);
mCurrY = mStartY + Math.round(x * mDeltaY);
break;
case FLING_MODE:
final float t = (float) timePassed / mDuration;
final int index = (int) (NB_SAMPLES * t);
float distanceCoef = 1.f;
float velocityCoef = 0.f;
if (index < NB_SAMPLES) {
final float t_inf = (float) index / NB_SAMPLES;
final float t_sup = (float) (index + 1) / NB_SAMPLES;
final float d_inf = SPLINE_POSITION[index];
final float d_sup = SPLINE_POSITION[index + 1];
velocityCoef = (d_sup - d_inf) / (t_sup - t_inf);
distanceCoef = d_inf + (t - t_inf) * velocityCoef;
}
mCurrVelocity = velocityCoef * mDistance / mDuration * 1000.0f;

mCurrX = mStartX + Math.round(distanceCoef * (mFinalX - mStartX));
// Pin to mMinX <= mCurrX <= mMaxX
mCurrX = Math.min(mCurrX, mMaxX);
mCurrX = Math.max(mCurrX, mMinX);

mCurrY = mStartY + Math.round(distanceCoef * (mFinalY - mStartY));
// Pin to mMinY <= mCurrY <= mMaxY
mCurrY = Math.min(mCurrY, mMaxY);
mCurrY = Math.max(mCurrY, mMinY);
if (mCurrX == mFinalX && mCurrY == mFinalY) {
mFinished = true;
}
break;
}
}
else {
mCurrX = mFinalX;
mCurrY = mFinalY;
mFinished = true;
}
return true;
}

computeScrollOffset()首先检测scroller是否完成滑动，完成则返回false，未完成则继续AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis获取当前的毫秒值，减去之前startScroll方法时获得毫秒值，就是当前滑动的执行时间。之后判断执行时间是否小于设置的总时间，如果小于，根据startScroll时设置的模式SCROLL_MODE，然后根据Interpolator计算出当前滑动的mcurrX、mcurrY（顺便提一下在实例化scroller的时候，是可以设置动画插值器。）；如果执行时间大于或者等于设置的总时间，则直接设置mcurrX、mcurrY为终点值，并且设置mFinished，表示动画已经完成。

Scroller弹性滑动的流程如下



现在使用Scroller方法来更改一下上面的代码，当ACTION_UP时，子View的滑动可以有一个过程，而不是瞬时完成。

private Scroller mScroller;
...
private void init(Context context){
// 第一步，创建Scroller的实例
mScroller = new Scroller(context);
...
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
float xTouch = event.getX();
float yTouch = event.getY();
switch (event.getAction()) {
...
case MotionEvent.ACTION_UP:
// 当手指抬起时，根据当前的滚动值来判定应该滚动到哪个子控件的界面
int targetIndex = (getScrollX() + getWidth() / 2) / getWidth();
int dx = targetIndex * getWidth() - getScrollX();
// 第二步，使用startScroll方法，对其进行初始化
mScroller.startScroll(getScrollX(), 0, dx, 0);
invalidate();
break;
default:
break;
}

mLastX = xTouch;
mLastY = yTouch;

return super.onTouchEvent(event);
}
...
@Override
public void computeScroll() {
// 第三步，重写computeScroll()方法，在其内部调用scrollTo或ScrollBy方法，完成滑动过程
if (mScroller.computeScrollOffset()) {
scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
postInvalidate();
}
}
}

上面就是代码中需要增加和修改的部分，我们来简单分析下。
在构造函数中增加对 Scroller进行了实例化 。
替换onTouchEvent中手指抬起后的方法，改为 使用startScroll方法，对mScroller进行初始化 ，之后invalidate请求重绘。
增加 重写的computeScroll()方法 ，在其内部调用scrollTo或ScrollBy方法，完成滑动过程，之后使用postInvalidate()请求view重绘。

示例效果图如下 :

三、回弹效果

从上面的效果图可以看出，我们已经实现了view的平滑滚动，滑动位置超过当前view的1/2时，松手之后变会自动滑出此item的View。可是如果想要在首位两端实现回弹效果，该如何做呢？其实只要修改onTouchEvent方法即可。

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
float xTouch = event.getX();
float yTouch = event.getY();
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
if (!mScroller.isFinished())
mScroller.abortAnimation();
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
float deltaX = xTouch-mLastX;
float deltaY = yTouch-mLastY;
float scrollByStart = deltaX;
//如果超出边界，则把滑动距离缩小到1/3
if (getScrollX() - deltaX < leftBorder) {
scrollByStart = deltaX/3;
} else if (getScrollX() + getWidth() - deltaX > rightBorder) {
scrollByStart = deltaX/3;
}
scrollBy((int) -scrollByStart, 0);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
// 当手指抬起时，根据当前的滚动值来判定应该滚动到哪个子控件的界面
int targetIndex = (getScrollX() + getWidth() / 2) / getWidth();
//如果超过右边界，则回弹到最后一个View
if (targetIndex>getChildCount()-1){
targetIndex = getChildCount()-1;
//如果超过左边界，则回弹到第一个View
}else if (targetIndex<0){
targetIndex =0;
}
int dx = targetIndex * getWidth() - getScrollX();
// 第二步，使用startScroll方法，对其进行初始化
mScroller.startScroll(getScrollX(), 0, dx, 0);
invalidate();
break;
default:
break;
}
mLastX = xTouch;
mLastY = yTouch;
return super.onTouchEvent(event);
}

来简单分析下修改的onTouchEvent方法:

在滑动的过程中，如果滑动的位置超过了试图的左、右边界，则缩小View的滑动距离，使之为手指滑动距离的1/3。当手指离开时，如果通过view宽度获得的当前inder小与0，则index为第一个View；如果获得的当前index超过了子View的数量-1，则index为最后一个View。View的回弹效果如下:

四、小结

本文介绍弹性滑动的实现方法，并对弹性滑动的过程进行了详细分析。在之后通过例子实现了view的弹性滑动以及回弹效果，但 最后还留有两个问题，即invalidate与postInvalidate的区别又在哪里呢？invalidate是如何调用computeScroll()函数的呢？ ，这些问题我将在下一篇文章中进行详细的分析。