深入理解Android中Scroller的滚动原理
发布于 2016-08-24 22:35:41 | 120 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递
Android移动端操作系统
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。尚未有统一中文名称，中国大陆地区较多人使用“安卓”或“安致”。
今天给大家讲解的是Scroller类的滚动实现原理，可能很多朋友不太了解该类是用来干嘛的，但是研究Launcher的朋友应该对他很熟悉，Scroller类是滚动的一个封装类，可以实现View的平滑滚动效果，而我们今天就来探究一下为什么Scroller能够实现平滑滚动。
View的平滑滚动效果
什么是实现View的平滑滚动效果呢，举个简单的例子，一个View从在我们指定的时间内从一个位置滚动到另外一个位置，我们利用Scroller类可以实现匀速滚动，可以先加速后减速，可以先减速后加速等等效果，而不是瞬间的移动的效果，所以Scroller可以帮我们实现很多滑动的效果。
首先我们先来看一下Scroller的用法，基本可概括为“三部曲”：
1、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);
}2、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();
}
}3、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mCurrX和mCurrY。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：
总结
好了，本文介绍Android中Scroller的滚动原理的内容到这就结束了，如果有什么问题可以在下面留言。希望本文的内容对大家开发Android能有所帮助。