Android Scroll详解(一):基础知识

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在前边的文章中,我们已经对Android触摸事件处理有了大致的了解,并且详细探讨了MotionEvent的相关用法。对之前文章中的知识还不是很了解的同学,请阅读《Android MotionEvent详解》

今天,我们就来探讨一下Android中界面滚动效果的相关机制,本篇文章主要讲解一下滚动相关的知识点,之后的文章会涉及实际的代码和原理。希望大家阅读完这篇文章之后,能够了解或者掌握一下知识:

  • Android 视图的组成部分

  • mScrollXmScrollY对视图显示的影响

  • scrollToscrollBy的使用

  • invalidatepostInvalidate的区别

View的mScrollX和mScrollY

我们都知道,View中有两个重要的成员变量,mScrollX,mScrollY.它们分别代表视图内容(view content)水平方向和竖直方向的滚动距离。我们可以通过setScrollXsetScrollY来个函数来改变它们的值,从而来滚动视图的内容。

在这里需要强调的是,mScrollXmScrollY会导致视图内容(view content)变化,但是不会影响视图背景(background)。

看到这里同学们或许会有写疑问,视图的内容和背景有什么区别呢?视图还有哪些组成部分呢?

我们可以从View的draw方法中得知View的组成部分。

// http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/ext/com.google.android/android/5.1.1_r1/android/view/View.java#View
public void draw(Canvas canvas) {
         ........
        /*
         * 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
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }
        .......

        // Step 2, save the canvas' layers
        .......
        // Step 3, draw the content
        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);

        // Step 4, draw the children
        dispatchDraw(canvas);

        // Step 5, draw the fade effect and restore layers
        .......
        if (drawTop) {
            matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
            matrix.postTranslate(left, top);
            fade.setLocalMatrix(matrix);
            p.setShader(fade);
            canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
        }
        .....
        // Step 6, draw decorations (scrollbars)
        onDrawScrollBars(canvas);
        ......
    }

View显示内容由一下几个部分组成:

  • 背景(background)

  • 本身的内容(content)

  • 子视图

  • 边界渐变效果(fade effect),上下左右四个边界都可能会有渐变效果,代码中只显示了上边界的渐变效果绘制。

  • 边框或者装饰效果(decorations),比如滚动条

举个例子吧,我们都知道在布局文件中,TextView有两个比较重要的属性:background,textbackground可以设置TextView的背景,而text则是设置要绘制字体内容。

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:background="@drawable/ic_launcher"
        android:text="Test"
        android:layout_height="wrap_content" />

mScrollXmScrollY对除了本身内容外的部分的绘制都有影响。只是不会影响视图背景的绘制。

滚动的方向性

我们都知道,在Android的视图中,布局相关的数值都是有方向性的,比如mLeft,mTop

View坐标轴

由上图我们可以知道,Android视图坐标的原点在屏幕的左上方,x轴正方向是向右,y轴正方向是向下。所以,当你将mLeftmTop的数值加10并且重绘视图时,视图会向右下移动。

那么mScrollYmScrollX也在这样一个坐标域中吗?它们的正方向和mTopmLeft是一样的吗?是的,它们属于同一个坐标域,方向性相同。

但是如果你将mScrollXmScrollY的数值都增大10,然后调用invalidate()重新绘制界面的话,你会发现视图中的内容都向左上角移动啦!

这是怎么回事呢?从概念上你可以先这样解:mScrollXmScrollY改变导致View的可视区域的移动,并不是导致View的视图区域的移动。

View的视图区域相当于无限大的,你可以在onDraw函数中的canvas中绘制任意大的图像,但是你会发现,最终屏幕上显示出来的只会是一部分,因为View自身还有大小概念,也就是measurelayout时,视图会被设置长宽还有界面中位置,这样的话,视图可视区域就被确定啦。

做一个形象的比喻。View的可视区域就是一面墙上的窗户,View的视图区域就相当于墙后边的优美景色。墙外风光无线,但是你只能看到窗户中的景色。如果窗户变大啦,外边风景不变,你看到的景色就大了一点;如果窗户向右下角移动了一段距离,你就会发现外边的景色好像是向左上角"移动"了一段距离。

View scroll例子

ScrollTo 和 ScrollBy


这两个函数是用来滚动视图的API

    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();
            }
        }
    }

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


大家看源代码很容易就理解了二者的作用和区别:scrollTo就是直接改变mScrollXmScrollY;而scrollBy则是给mScrollXmScrollY加上增量。

invalidate和postInvalidate


上边这两个函数都是请求视图重新绘制的API,但是二者的使用有些区别。

invalidate必须在主线程(UI Thread)中调用,而postInvalidate可以在非主线程(Non UI Thread)中调用。

除此之外,二者还有点小区别。

调用invalidate时,它会检查上一次请求的UI重绘是否完成,如果没有完成的话,那么它就什么都不做。

void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
            boolean fullInvalidate) {
            .....
         //DRAWN和HAS_BOUNDS是否被设置为1,说明上一次请求执行的UI绘制已经完成,那么可以再次请求执行
        if ((mPrivateFlags & (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)) == (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)
                || (invalidateCache && (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID)
                || (mPrivateFlags & PFLAG_INVALIDATED) != PFLAG_INVALIDATED
                || (fullInvalidate && isOpaque() != mLastIsOpaque)) {
                 ......
                 final AttachInfo ai = mAttachInfo;
                final ViewParent p = mParent;
                final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
                damage.set(l, t, r, b);
                p.invalidateChild(this, damage);//TODO:这是invalidate执行的主体
                .....
        }
    }


postInvalidate则不会这样,它是向主线程发送个Message,然后handleMessage时,调用了invalidate()函数。

//View.java
    public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
    ...                  attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
    ...
    }

// ViewRootImpl 发送Message
    public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
        Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
        mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
    }

// ViewRootImpl 处理Message
public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
            case MSG_INVALIDATE:
                ((View) msg.obj).invalidate();
                break;
            }
}   


所以,二者的调用时机还是有区别的,就比如使用Scroller进行视图滚动时,二者的调用就有所不同。

后续

之后还有会两篇博文,一篇是《Android Scroll详解(二):OverScroller实战》讲解具体代码实现,另外一篇是《Android Scroll详解(三):Android 绘制过程详解》主要是从滚动角度理解Android绘制过程,请大家多多关注啊。

参考文章

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慢慢学 · 2016年04月04日

希望有后续文章

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