深入解析Scroller滚动原理

2017-01-14 10:21:58来源:http://www.jianshu.com/p/5629bee7718d作者:俞其荣人点击

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博文出处:深入解析Scroller滚动原理,欢迎大家关注我的博客,谢谢!


最近在看《Android开发艺术探索》这本书,不得不赞一句主席写得真好,受益匪浅。在书中的相关章节有介绍用Scroller来实现平滑滚动的效果。而我们今天就来探究一下为什么Scroller能够实现平滑滚动。


首先我们先来看一下Scroller的用法,基本可概括为“三部曲”:


创建一个Scroller对象,一般在View的构造器中创建:
public ScrollViewGroup(Context context) {
this(context, null);
}
public ScrollViewGroup(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public ScrollViewGroup(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
mScroller = new Scroller(context);
}


重写View的computeScroll()方法,下面的代码基本是不会变化的:


@Override
public void computeScroll() {
super.computeScroll();
if (mScroller.computeScrollOffset()) {
scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
postInvalidate();
}
}


调用startScroll()方法,startX和startY为开始滚动的坐标点,dx和dy为对应的偏移量:


mScroller.startScroll (int startX, int startY, int dx, int dy);
invalidate();


上面的三步就是Scroller的基本用法了。那接下来的任务就是解析Scroller的滚动原理了。


而在这之前,我们还有一件事要办,那就是搞清楚scrollTo()和scrollBy()的原理。scrollTo()和scrollBy()的区别我这里就不重复叙述了,不懂的可以自行google或百度。下面贴出scrollTo()的源码:


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();
}
}
}

设置好mScrollX和mScrollY之后,调用了onScrollChanged(mScrollX, mScrollY, oldX, oldY);,View就会被重新绘制。这样就达到了滑动的效果。


下面我们再来看看scrollBy():


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

这样简短的代码相信大家都懂了,原来scrollBy()内部是调用了scrollTo()的。但是scrollTo()/scrollBy()的滚动都是瞬间完成的,怎么样才能实现平滑滚动呢。


不知道大家有没有这样一种想法:如果我们把要滚动的偏移量分成若干份小的偏移量,当然这份量要大。然后用scrollTo()/scrollBy()每次都滚动小份的偏移量。在一定的时间内,不就成了平滑滚动了吗?没错,Scroller正是借助这一原理来实现平滑滚动的。下面我们就来看看源码吧!


根据“三部曲”中第一部,先来看看Scroller的构造器:


public Scroller(Context context, Interpolator interpolator, boolean flywheel) {
mFinished = true;
if (interpolator == null) {
mInterpolator = new ViscousFluidInterpolator();
} else {
mInterpolator = interpolator;
}
mPpi = context.getResources().getDisplayMetrics().density * 160.0f;
mDeceleration = computeDeceleration(ViewConfiguration.getScrollFriction());
mFlywheel = flywheel;
mPhysicalCoeff = computeDeceleration(0.84f); // look and feel tuning
}

在构造器中做的主要就是指定了插补器,如果没有指定插补器,那么就用默认的ViscousFluidInterpolator。


我们再来看看Scroller的startScroll():


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;
}

我们发现,在startScroll()里面并没有开始滚动,而是设置了一堆变量的初始值,那么到底是什么让View开始滚动的?我们应该把目标集中在startScroll()的下一句invalidate();身上。我们可以这样理解:首先在startScroll()设置好了一堆初始值,之后调用了invalidate();让View重新绘制,这里又有一个很重要的点,在draw()中会调用computeScroll()这个方法!


源码太长了,在这里就不贴出来了。想看的童鞋在View类里面搜boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime)这个方法就能看到了。通过ViewGroup.drawChild()方法就会调用子View的draw()方法。而在View类里面的computeScroll()是一个空的方法,需要我们去实现:


/**
* 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.
*/
public void computeScroll() {
}

而在上面“三部曲”的第二部中,我们就已经实现了computeScroll()。首先判断了computeScrollOffset(),我们来看看相关源码:


/**
* Call this when you want to know the new location. If it returns true,
* the animation is not yet finished.
*/
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;
}

这个方法的返回值有讲究,若返回true则说明Scroller的滑动没有结束;若返回false说明Scroller的滑动结束了。再来看看内部的代码:先是计算出了已经滑动的时间,若已经滑动的时间小于总滑动的时间,则说明滑动没有结束;不然就说明滑动结束了,设置标记mFinished = true;。而在滑动未结束里面又分为了两个mode,不过这两个mode都干了差不多的事,大致就是根据刚才的时间timePassed和插补器来计算出该时间点滚动的距离mCurrXmCurrY。也就是上面“三部曲”中第二部的mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY()的值。


然后在第二部曲中调用scrollTo()方法滚动到指定点(即上面的mCurrX, mCurrY)。之后又调用了postInvalidate();,让View重绘并重新调用computeScroll()以此循环下去,一直到View滚动到指定位置为止,至此Scroller滚动结束。


其实Scroller的原理还是比较通俗易懂的。我们再来理清一下思路,以一张图的形式来终结今天的Scroller解析:



Scroller的原理图

好了,如果有什么问题可以在下面留言。


Goodbye!




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