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Android之ArcSlidingHelper制作圆弧滑动效果

2024-04-02 19:55

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前言

我们平时在开发中，难免会遇到一些比较特殊的需求，就比如我们这篇文章的主题，一个关于圆弧滑动的，一般是比较少见的。其实在遇到这些东西时，不要怕，一步步分析他实现原理，问题便能迎刃而解。

前几天一位群友发了一张图，问类似这种要怎么实现：

要支持手势旋转
旋转后惯性滚动
滚动后自动选中

这里写图片描述

哈哈，来一张自己实现的效果图：

这里写图片描述

初步分析

首先我们看下设计图，Item绕着一个半圆旋转，如果我们是自定义ViewGroup的话，那么在onLayout之后，就要把这些Item按一定的角度旋转了。如果直接继承View，这个比较方便，可以直接用Canvas的rotate方法。不过如果继承View的话，做起来是简单，也能满足上面的需求，但局限性就比较大了: 只能draw，而且Item内容不宜过多。所以这次我们打算自定义ViewGroup，它的好处呢就是：什么都能放，我不管你Item里面是什么，反正我就负责显示。惯性滚动的话，这个很容易，我们可以用Scroller配合VelocityTracker来完成。旋转手势，无非就是计算手指滑动的角度。

选择旋转方案

说起View的动画播放，大家肯定都是轻车熟路了，如果一个View，它有监听点击事件，那么在播放位移动画后，监听的位置按道理，也应该在它最新的位置上(即位移后的位置)，在这种情况下我们用View的startAnimation就不奏效了：


        TranslateAnimation translateAnimation = new TranslateAnimation(0, 150, 0, 300);
        translateAnimation.setDuration(500);
        translateAnimation.setFillAfter(true);
        mView.startAnimation(translateAnimation);

这里写图片描述

可以看到，在View位移之后，监听点击事件的区域还是在原来的地方。我们再看下用属性动画的：


        mView.animate().translationX(150).translationY(300).setDuration(500).start();

这里写图片描述

监听点击事件的区域随着View的移动而更新了。嘻嘻，我们通过实践来验证了这个说法。

那么我们做的这个是要支持触摸事件的，肯定是使用第二种方法。 ViewPropertyAnimator的源码分析相信大家之前也都已经看过其他大佬们的文章了，这里就只讲讲关键代码： ViewPropertyAnimator它不是ValueAnimator的子类，哈哈，这个有点意外吧，我们直接看startAnimation方法（这个方法是start()里面调用的）：


     private void startAnimation() {
	    ...
	    //可以看到这里创建了ValueAnimator对象
        ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(1.0f);
        ...
        animator.addUpdateListener(mAnimatorEventListener);
        ...
        animator.start();
    }

中间那里addUpdateListener(mAnimatorEventListener)，我们来看看这个listener里面做了什么：


	@Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
	        ...
	        ...
            ArrayList<NameValuesHolder> valueList = propertyBundle.mNameValuesHolder;
            if (valueList != null) {
                int count = valueList.size();
                for (int i = 0; i < count; ++i) {
                    NameValuesHolder values = valueList.get(i);
                    float value = values.mFromValue + fraction * values.mDeltaValue;
                    if (values.mNameConstant == ALPHA) {
                        alphaHandled = mView.setAlphaNoInvalidation(value);
                    } else {
                        setValue(values.mNameConstant, value);
                    }
                }
            }
	        ...
	        ...
        }

else里面调用了setValue方法，我们再继续跟下去 (哈哈，感觉好像捉贼一样)：


private void setValue(int propertyConstant, float value) {
        final View.TransformationInfo info = mView.mTransformationInfo;
        final RenderNode renderNode = mView.mRenderNode;
        switch (propertyConstant) {
            case TRANSLATION_X:
                renderNode.setTranslationX(value);
                break;
            case TRANSLATION_Y:
                renderNode.setTranslationY(value);
                break;
            case TRANSLATION_Z:
                renderNode.setTranslationZ(value);
                break;
            case ROTATION:
                renderNode.setRotation(value);
                break;
            case ROTATION_X:
                renderNode.setRotationX(value);
                break;
            case ROTATION_Y:
                renderNode.setRotationY(value);
                break;
            case SCALE_X:
                renderNode.setScaleX(value);
                break;
            case SCALE_Y:
                renderNode.setScaleY(value);
                break;
            case X:
                renderNode.setTranslationX(value - mView.mLeft);
                break;
            case Y:
                renderNode.setTranslationY(value - mView.mTop);
                break;
            case Z:
                renderNode.setTranslationZ(value - renderNode.getElevation());
                break;
            case ALPHA:
                info.mAlpha = value;
                renderNode.setAlpha(value);
                break;
        }
    }

我们可以看到，它就调用了View的mRenderNode里面的setXXX方法，最关键就是这些方法啦，其实这几个setXXX方法在View里面也有公开的，我们也是可以直接调用的，所以我们在处理ACTION_MOVE的时候，就直接调用它而不用播放动画啦。我们现在验证一下这个方案可不可行：先试试setTranslationY:

这里写图片描述

将setTranslationY方法换成setRotation看看：

这里写图片描述

好了，经过我们实践验证了这个方案是可行的，在旋转之后，监听点击事件的位置也更新了，这正好是我们需要的效果。

知其然，知其所以然

哈哈，其实现在就有点知其然而不知其所以然的感觉了，既然我们都知道补间动画不能改变接受触摸事件的区域，而属性动画就可以。那么，有没有想过为什么会这样呢？可能有同学就会说了: “因为属性动画改变了坐标” 真的是这样吗？额，如果这个"坐标"指的是getX，getY取得的值，那就是对的。为什么呢？很简单，我们来看看getX和getY的方法源码就知道了：


    public float getX() {
        return mLeft + getTranslationX();
    }
    public float getY() {
        return mTop + getTranslationY();
    }

哈哈，看到了吧，它们返回的值都分别加上了对应的Translation的值，而属性动画更新帧时，也是更新了Translation的值，所以当动画播放完毕，getX和getY时，总是能取到正确的值。

但如果说这个坐标是指left，top，right，bottom呢，那就不对了，为什么呢？因为经过我们刚刚对ViewPropertyAnimator的源码分析，知道了位移动画最终也只是调用了RenderNode的setTranslation方法，而left，top，right，bottom这四个值并没有改变。这时候可能有同学就会说了：我不信！既然没有真正改变它的坐标，那它接受触摸事件的区域怎么也会跟着移动呢？好吧，既然你不信，那我们来做个试验就知道了，这次需要到设置 - 开发者选项里面把显示布局边界这个选项打开：

关键代码：


        mView.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {

            int lastX, lastY;
            Toast toast = Toast.makeText(TestActivity.this, "", Toast.LENGTH_SHORT);

            @Override
            public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
                int x = (int) event.getRawX();
                int y = (int) event.getRawY();

                if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {
                    //Toolbar和状态栏的高度
                    int toolbarHeight = (getWindow().getDecorView().getHeight() - findViewById(R.id.root_view).getHeight());
                    int widthOffset = mView.getWidth() / 2;
                    int heightOffset = mView.getHeight() / 2;

                    mView.setTranslationX(x - mView.getLeft() - widthOffset);
                    mView.setTranslationY(y - mView.getTop() - heightOffset - toolbarHeight);

                    toast.setText(String.format("left: %d, top: %d, right: %d, bottom: %d",
                            mView.getLeft(), mView.getTop(), mView.getRight(), mView.getBottom()));
                    toast.show();
                }
                lastX = x;
                lastY = y;
                return true;
            }
        });

看看效果：

emmm，我们开启了布局边界选项之后，可以看到当View移动的时候，那个框框并没有跟着移动，且我们打印的left, top, right, bottom的值一直都是一样的。好，我们把setTranslation改成layout方法看看：代码：


    @Override
    public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
        ...
        if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {
            ...
            mView.layout(x - widthOffset, y - heightOffset - toolbarHeight,
                    x + widthOffset, y + heightOffset - toolbarHeight);
            ...
        }
        return true;
    }

效果：

哈哈哈，看到了吧，用layout方法来移动View，那个框框也会跟着走的，且打印的ltrb值，也会跟着变(废话)，而使用setTranslation的话，就像元神出窍了一样。。。相信现在大家都已经知道了为什么说setTranslation方法也不是真正能改变坐标了吧。

好了，我们现在回到上面的问题：既然setTranslation方法没有真正的改变坐标，那为什么触摸区域却会跟着移动呢？这个就需要看一下ViewGroup的源码了，我们先从哪里开始看呢？emmm，肯定是从dispatchTouchEvent方法开始啦，原因想必大家都已经想到了吧。我们要先找到判断ACTION_DOWN的，然后再找遍历子View的for循环，看看它是怎么找到偏移后的View的：


    @Override
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {

        ...

        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
                || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
                || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {

            ...

            final View[] children = mChildren;
            //从最后添加到ViewGroup的View(最上面的)开始递减遍历
            for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
                final int childIndex = getAndVerifyPreorderedIndex(childrenCount, i, customOrder);
                final View child = getAndVerifyPreorderedView(preorderedList, children, childIndex);

                ...

                //判断当前遍历到的子View是否符合条件
                if (!canViewReceivePointerEvents(child)
                        || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
                    ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
                    continue;
                }

                //找到合适的子View之后，将事件向下传递
                if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
                    ...
                }

                ...
            }
        }

    }

我们重点看for循环里面的第一个if，因为它能决定是否还要继续往下执行。通过看方法名能猜到，前面的方法大概就是判断子View能不能接受到事件，它里面是这样的：


    private static boolean canViewReceivePointerEvents(@NonNull View child) {
        return (child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE
                || child.getAnimation() != null;
    }

emmm，不可见的时候又没有设置动画，自然就不会把触摸事件给它了。我们来看看第二个：isTransformedTouchPointInView方法：


    protected boolean isTransformedTouchPointInView(float x, float y, View child,
            PointF outLocalPoint) {
        final float[] point = getTempPoint();
        point[0] = x;
        point[1] = y;
        transformPointToViewLocal(point, child);
        final boolean isInView = child.pointInView(point[0], point[1]);
        if (isInView && outLocalPoint != null) {
            outLocalPoint.set(point[0], point[1]);
        }
        return isInView;
    }

中间调用了transformPointToViewLocal方法，看看：


    public void transformPointToViewLocal(float[] point, View child) {
        point[0] += mScrollX - child.mLeft;
        point[1] += mScrollY - child.mTop;

        if (!child.hasIdentityMatrix()) {
            child.getInverseMatrix().mapPoints(point);
        }
    }

我们先放一放这个hasIdentityMatrix方法，直接看if里面的内容，它是get了一个矩阵然后调用了mapPoints方法，这个mapPoints方法就是：当矩阵发生变化后(旋转，缩放等)，将最初位置上面的坐标，转换成变化后的坐标，比如说：数组[0, 0]（分别对应x和y）在矩阵向右边平移了50(matrix.postTranslate(50, 0))之后，调用mapPoints方法并将这个数组作为参数传进去，那这个数组就变成[50, 0]，如果这个矩阵绕[100, 100]上的点顺时针旋转了90度(matrix.postRotate(90, 100, 100))的话，那这个数组就会变成[200, 0]了，只看文字可能有点难理解，没关系，我们做个图出来就很清晰明了了：例如这个顺时针旋转90度的：

这里写图片描述

我们可以把矩形的宽高当作100x100，那个红点的坐标就是[0, 0]了，当这个矩形旋转的时候，可以看到它是以[100, 100]的点作旋转中心的，在旋转完之后，那个红点的Y轴并没有变化，而X轴则向右移动了两个矩形的宽，emmm，这下大家都明白上面说的为什么会由[0, 0]变成[200, 0]了吧。现在就不难理解，为什么ViewGroup能找到“元神出窍”的View了，我们回到上面的isTransformedTouchPointInView方法：可以看到，当它调用transformPointToViewLocal方法时，把触摸点的坐标传进去了，那么，等这个transformPointToViewLocal方法执行完毕之后呢，这个触摸点坐标就是转换后的坐标了，随后它还调用了View的pointInView方法，并把转换后的坐标分别传了进去，这个方法我们看名字就大概能猜到是检测传进去的xy坐标点是否在View内(哈哈，我们平时在开发中也应该尽量把方法和变量命名得通俗易懂些，一看就知道个大概那种，这样在团队协作中，就算注释写的比较少，同事也不会太难看懂)，我们来看看这个pointInView方法：


    final boolean pointInView(float localX, float localY) {
        return pointInView(localX, localY, 0);
    }

    public boolean pointInView(float localX, float localY, float slop) {
        return localX >= -slop && localY >= -slop && localX < ((mRight - mLeft) + slop) &&
                localY < ((mBottom - mTop) + slop);
    }

嗯，很显然就是判断传进去的坐标是否在此View中。

好了，现在我们来总结一下：

ViewGroup在分派事件的时候，会从最后添加到ViewGroup的View(最上面的)开始递减遍历;
通过调用isTransformedTouchPointInView方法来处理判断触摸的坐标是否在子View内;
这个isTransformedTouchPointInView方法会调用transformPointToViewLocal来把相对于ViewGroup的触摸坐标转换成相对于该子View的坐标，并且如果该子View所对应的矩阵有应用过变换(平移，旋转，缩放等)的话，还会继续将坐标转换成矩阵变换前的坐标。触摸坐标转换后，会调用View的pointInView方法来判断此触摸点是否在View内;
ViewGroup会根据isTransformedTouchPointInView方法的返回值来决定要不要把事件交给这个子View;

好，我们来模拟一下ViewGroup是怎么找到这个 “元神出窍” 的View的，加深下理解：关键代码：


    @Override
    public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromUser) {
        float[] points = new float[2];
        mView.setRotation(progress);
        mView.setTranslationX(-progress);
        mView.setTranslationY(-progress);
        Matrix matrix = getViewMatrix(mView);
        if (matrix != null) {
            matrix.mapPoints(points);
        }
        mToast.setText(String.format("绿点在View中吗？  %s",
                pointInView(mView, points) ? "是的" : "不不不不"));
        mToast.show();
    }

    private Matrix getViewMatrix(View view) {
        try {
            Method getInverseMatrix = View.class.getDeclaredMethod("getInverseMatrix");
            getInverseMatrix.setAccessible(true);
            return (Matrix) getInverseMatrix.invoke(view);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    private boolean pointInView(View view, float[] points) {
        try {
            Method pointInView = View.class.getDeclaredMethod("pointInView", float.class, float.class);
            pointInView.setAccessible(true);
            return (boolean) pointInView.invoke(view, points[0], points[1]);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }

因为View的getInverseMatrix和pointInView方法，我们都不能直接调用到的，所以要用反射，来看看效果：

这里写图片描述

哈哈，现在大家都明白ViewGroup为什么还能找到 “元神出窍” 后的View了吧。

好了，现在来回顾一下transformPointToViewLocal方法，我们刚刚忽略了里面调用的hasIdentityMatrix方法，到现在这个方法也大概能猜到个大概了：就是鉴定这个View所对应的矩阵有没有应用过比如setTranslation，setRotation，setScale这些方法，如果有就返回false, 没有就true。

再回到最初的问题：既然属性动画可以，那为什么补间动画就不行呢？大家都是动画啊！

有同学可能已经知道为什么了，因为播放补间动画并没有影响到上面说的hasIdentityMatrix方法的返回值，那它是怎么改变View的位置或大小的呢？我们还是来看看源码吧：通过看ScaleAnimation，TranslateAnimation和RotateAnimation能看出来，他们都重写了Animation类的applyTransformation和initialize方法，这个initialize方法看名字就大概知道是初始化一些东西，所以我们重点还是看他们重写之后的applyTransformation方法：首先是ScaleAnimation：


    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
        ...
        if (mPivotX == 0 && mPivotY == 0) {
            t.getMatrix().setScale(sx, sy);
        } else {
            t.getMatrix().setScale(sx, sy, scale * mPivotX, scale * mPivotY);
        }
    }

TranslateAnimation：


    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
        ...
        t.getMatrix().setTranslate(dx, dy);
    }

RotateAnimation：


    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
        ...
        if (mPivotX == 0.0f && mPivotY == 0.0f) {
            t.getMatrix().setRotate(degrees);
        } else {
            t.getMatrix().setRotate(degrees, mPivotX * scale, mPivotY * scale);
        }
    }

emmm，通过对比他们各自实现的方法，发现最后都是调用Transformation的getMatrix方法来获取到矩阵对象然后对这个矩阵进行操作的，那我们就要看看这个Transformation是在哪里传进来的了: 回到Animation中，会发现applyTransformation方法是在getTransformation(long currentTime, Transformation outTransformation)方法中调用的，它直接把参数中的outTransformation作为applyTransformation方法的t参数传进去了，那现在就要看看在哪里调用了会发现applyTransformation方法是在getTransformation方法了：在View中，我们通过搜索方法名可以找到调用它的是applyLegacyAnimation方法，我们这次主要是看它传进取的Transformation对象是哪里来的，最终要到哪里去：


    private boolean applyLegacyAnimation(ViewGroup parent, long drawingTime,
            Animation a, boolean scalingRequired) {
        ...
        final Transformation t = parent.getChildTransformation();
        boolean more = a.getTransformation(drawingTime, t, 1f);
        if (scalingRequired && mAttachInfo.mApplicationScale != 1f) {
            invalidationTransform = parent.mInvalidationTransformation;
            a.getTransformation(drawingTime, invalidationTransform, 1f);
        } 
        ...
    }

我们继续搜 “parent.getChildTransformation()”，最终发现在draw方法有再次调用，来看看精简后的draw方法：


    boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {

        Transformation transformToApply = null;

        final Animation a = getAnimation();
        if (a != null) {
            more = applyLegacyAnimation(parent, drawingTime, a, scalingRequired);
            transformToApply = parent.getChildTransformation();
        }

        if (transformToApply != null) {
            if (drawingWithRenderNode) {
                renderNode.setAnimationMatrix(transformToApply.getMatrix());
            } else {
                canvas.translate(-transX, -transY);
                canvas.concat(transformToApply.getMatrix());
                canvas.translate(transX, transY);
            }
        }
    }

emmm，可以看到，当getAnimation不为空的时候，它就会先调用applyLegacyAnimation方法，而这个方法最终会调用到Animation的applyTransformation方法，Animation的子类会在这个方法中根据传进来的Transformation对象get到矩阵，然后那些平移呀，旋转，缩放等操作都只是对这个矩阵进行操作。那么等这个applyLegacyAnimation方法执行完毕之后呢，就是时候刷新帧了，在draw方法中他会根据一个drawingWithRenderNode，来决定是调用RenderNode的setAnimationMatrix还是Canvas的concat方法，还记不记得我们上面分析的属性动画？它更新帧也是调用RenderNode提供的一系列方法，那我们再看看这个setAnimationMatrix方法的源码：


    
    public boolean setAnimationMatrix(Matrix matrix) {
        return nSetAnimationMatrix(mNativeRenderNode,
                (matrix != null) ? matrix.native_instance : 0);
    }

看它的文档注释可以大概知道：当动画正在播放的时候就会显示这个矩阵，当播放完毕时，就应该把它清除掉。 emmm，那就说明，播放补间动画的时候，我们所看到的变化，都只是临时的。而属性动画呢，它所改变的东西，却会更新到这个View所对应的矩阵中，所以当ViewGroup分派事件的时候，会正确的将当前触摸坐标，转换成矩阵变化后的坐标，这就是为什么播放补间动画不会改变触摸区域的原因了。

哈哈，现在我们就知其然，知其所以然了，是不是很开心？

计算旋转角度

现在旋转这一块是搞定了，那么我们怎么计算出来手指滑动的角度呢？

想一下，它旋转的时候，肯定是有一个开始角度和结束角度的，我们把圆心坐标，起始坐标，结束坐标用线连起来，不就是三角形了？我们先来看看下面的图：

这里写图片描述

哈哈，看到了吧，黄色两个圆点就是我们手指的开始和结束坐标，所以我们现在只要计算出红色两条线的夹角就行了。先找下我们能直接拿到的东西：

圆心坐标起始点坐标结束点坐标

我们知道，三角形中，只要拿到三条边的长度，就能求出它的三个角，那么能不能计算出三边的长度呢？答案是肯定的，我们可以这样做：

这里写图片描述

哈哈，想必大家都已经想到了吧，三角形的三条边都有属于自己的矩形，我们现在只要计算出三个矩形的对角线长度，进而求出夹角的大小。蓝色矩形上的黄点为起始点，那么 (mPivotX和mPivotY是圆心的坐标，mStartX和mStartY是手指按下的坐标，mEndX和mEndY就是手指松开的所在坐标)：

矩形宽(小三角形的直角边1) = Math.abs(mStartX - mPivotX); 矩形高(直角边2) = Math.abs(mStartY - mPivotY);

根据勾股定理公式：bc = √ (ab² + ac²) 那么第一条边 = (float) Math.sqrt(Math.pow(矩形宽, 2) + Math.pow(矩形高, 2));

我们按照这个公式依次计算出剩余两条边之后，再根据余弦定理进一步计算出夹角的角度，公式：cosC = (a² + b² - c²) / 2ab 即： float angle = (float) Math.toDegrees(Math.acos((Math.pow(lineA, 2) + Math.pow(lineB, 2) - Math.pow(lineC, 2)) / (2 * lineA * lineB)));

好了，我们来看看效果如何：

现在角度是计算出来了，但是，有没有发现，我们的角度都是正数，这在顺时针旋转时没问题，但是逆时针旋转的话，角度就应该为负数了，所以我们要加一个判断它是顺时针还是逆时针旋转的方法：

要判断手指的旋转方向，我们要先知道手指是水平滑动还是垂直滑动 (mPivotX和mPivotY是圆心的坐标，mStartX和mStartY是手指按下的坐标，mEndX和mEndY就是手指松开的所在坐标)：


boolean isVerticalScroll = Math.abs(mEndY - mStartY) > Math.abs(mEndX - mStartX);

我们将x轴和y轴的滑动距离进行对比，判断哪个距离更长，如果x轴的滑动距离长，那就是水平滑动了，反之，如果y轴滑动距离比x轴的长，就是垂直滑动。

进一步：如果他是垂直滑动的话：如果它是在圆心的左边，即mEndX < mPivotX：这时候，如果是向上滑动(mEndY < mStartY，则认为是顺时针，如果是向下滑动呢，就是逆时针了。如果是在圆心右边呢，刚好相反：即向上滑动是逆时针，向下是顺时针。

水平滑动的话：如果它是在圆心上面(mEndY < mPivotY)：这时候，如果是向左滑动就是逆时针，向右就是顺时针。如果在圆心下面则相反。

看代码：


    private boolean isClockwise() {
        boolean isClockwise;
        //垂直滑动  上下滑动的幅度 > 左右滑动的幅度，则认为是垂直滑动，反之
        boolean isVerticalScroll = Math.abs(mEndY - mStartY) > Math.abs(mEndX - mStartX);
        //手势向下
        boolean isGestureDownward = mEndY > mStartY;
        //手势向右
        boolean isGestureRightward = mEndX > mStartX;

        if (isVerticalScroll) {
            //如果手指滑动的地方是在圆心左边的话：向下滑动就是逆时针，向上滑动则顺时针。反之，如果在圆心右边，向下滑动是顺时针，向上则逆时针。
            isClockwise = mEndX < mPivotX != isGestureDownward;
        } else {
            //逻辑同上：手指滑动在圆心的上方：向右滑动就是顺时针，向左就是逆时针。反之，如果在圆心的下方，向左滑动是顺时针，向右是逆时针。
            isClockwise = mEndY < mPivotY == isGestureRightward;
        }
        return isClockwise;
    }

好了，现在我们来看下效果：

这里写图片描述

哈哈，现在可以正确的判断出是顺时针滑动还是逆时针了，逆时针旋转后，我们得到的角度是负数，这是我们想要的结果。

实现惯性滚动 (Scroller的妙用)

说到Scroller，相信大家第一时间想到要配合View中的computeScroll方法来使用对吧，但是呢，我们这篇文章的主题是辅助类，并不打算继承View，而且不持有Context引用，这个时候，可能有同学就会有以下疑问了：

这种情况下，Scroller还能正常工作吗？调用它的startScroll或fling方法后，不是还要调用View中的invalidate方法来触发的吗？不继承View，哪来的 invalidate方法？不继承View，怎么重写computeScroll方法？在哪里处理惯性滚动？

哈哈，其实Scroller是完全可以脱离View来使用的，既然说是妙用，妙在哪里呢？在开始之前，我们先来了解一下Scroller： 1.它看上去更像是一个ValueAnimator，但它跟ValueAnimator有个明显的区别就是：它不会主动更新动画的值。我们在获取最新值之前，总是要先调用computeScrollOffset方法来刷新内部的mCurrX、mCurrY的值，如果是惯性滚动模式(调用fling方法)，还会刷新mCurrVelocity的值。

2.在这里先分享大家一个理解源码调用顺序的方法：比如我们想知道是哪个方法调用了computeScroll：


    @Override
    public void computeScroll() {
        StackTraceElement[] elements = Thread.currentThread().getStackTrace();
        for (StackTraceElement element : elements) {
            Log.i("computeScroll", String.format(Locale.getDefault(), "%s----->%s\tline: %d",
                    element.getClassName(), element.getMethodName(), element.getLineNumber()));
        }
    }

日志输出：


     com.wuyr.testview.MyView----->computeScroll	line: 141
     android.view.View----->updateDisplayListIfDirty	line: 15361
     android.view.View----->draw	line: 16182
     android.view.ViewGroup----->drawChild	line: 3777
     android.view.ViewGroup----->dispatchDraw	line: 3567
     android.view.View----->updateDisplayListIfDirty	line: 15373
     android.view.View----->draw	line: 16182
     android.view.ViewGroup----->drawChild	line: 3777
     android.view.ViewGroup----->dispatchDraw	line: 3567
     android.view.View----->updateDisplayListIfDirty	line: 15373
     android.view.View----->draw	line: 16182

这样我们就能够很清晰的看到它的调用链了。

回到正题，所谓的调用invalidate方法来触发，是这样的：我们都知道，调用了这个方法之后，onDraw方法就会回调，而调用onDraw的那个方法，是draw(Canvas canvas)，再上一级，是draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime)，重点来了： computeScroll也是在这个方法中回调的，现在可以得出一个结论：我们在View中调用invalidate方法，也就是间接地调用computeScroll，而computeScroll中，是我们处理滚动的方法，在使用Scroller时，我们都会重写这个方法，并在里面调用Scroller的computeScrollOffset方法，然后调用getCurrX或getCurrY来获取到最新的值。(好像我前面说的都是多余的) 但是！有没有发现，这个过程，我们完全可以不依赖View来做到的？

3.现在思路就很清晰了，invalidate方法？对于Scroller来说，它的作用只是回调computeScroll从而更新x和y的值而已。

4.所以完全可以自己写两个方法来实现Scroller在View中的效果，我们这次打算利用Hanlder来帮我们处理异步的问题，这样的话，我们就不用自己新开线程去不断的调用方法啦。

好了，现在我们所遇到的问题，都已经有解决方案了，可以动手咯！

构思ArcSlidingHelper

还记得VelocityTracker是怎么用的吗：


    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {

        mVelocityTracker.addMovement(event);

        switch (event.getAction()) {
            ...
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
                mScroller.fling(0, 0, (int) mVelocityTracker.getXVelocity(), (int) mVelocityTracker.getYVelocity(),
                        Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE);
                invalidate();
                break;
        }
        ...
    }

我们每次在onTouchEvent中都调用它的addMovement方法，当ACTION_UP时，调用它的computeCurrentVelocity方法计算速率后，再配合Scroller来实现惯性滚动。感觉VelocityTracker设计得非常好，我们使用起来很舒服，没有多余的操作，简单明了，干净利落，~~恭喜发财，六畜兴旺~~。所以我们决定使用它这种设计模式：

我们也可公开一个handleMovement(MotionEvent event)方法，用来传入触摸事件
我们打算用回调的方式来通知滑动的角度，所以还要写一个接口OnSlidingListener
公开一个静态的create方法，用来创建ArcSlidingHelper对象

好了，现在我们ArcSlidingHelper的基本结构也已经确定了。

创建ArcSlidingHelper

先是构造方法，参数呢，我们需要：

pivotX和pivotY，这个是圆心的坐标值。
因为创建Scroller对象需要Context，所以还需要传进来一个Context。
滑动的监听器OnSlidingListener，当计算出滑动角度的时候，会回调这个方法

我们来看代码：


    private ArcSlidingHelper(Context context, int pivotX, int pivotY, OnSlidingListener listener) {
        mPivotX = pivotX;
        mPivotY = pivotY;
        mListener = listener;
        mScroller = new Scroller(context);
        mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
    }

我们的构造方法私有了，再看看create方法：


    
    public static ArcSlidingHelper create(@NonNull View targetView, @NonNull OnSlidingListener listener) {
        int width = targetView.getWidth();
        int height = targetView.getHeight();
        //如果宽度为0，提示宽度无效，需要调用updatePivotX方法来设置x轴的旋转基点
        if (width == 0) {
            Log.e(TAG, "targetView width = 0! please invoke the updatePivotX(int) method to update the PivotX!", new RuntimeException());
        }
        //如果高度为0，提示高度无效，需要调用updatePivotY方法来设置y轴的旋转基点
        if (height == 0) {
            Log.e(TAG, "targetView height = 0! please invoke the updatePivotY(int) method to update the PivotY!", new RuntimeException());
        }
        width /= 2;
        height /= 2;

        int x = (int) getAbsoluteX(targetView);
        int y = (int) getAbsoluteY(targetView);
        return new ArcSlidingHelper(targetView.getContext(), x + width, y + height, listener);
    }

我们的create方法只有两个参数，targetView就是要检测滑动的View (其实也不绝对是，因为最终决定旋转哪些View，都是在回调里面完成的，我们现在无从得知。传入这个targetView的主要作用就是获取到Context对象(用来初始化Scroller)，还有圆心的坐标(pivotX和pivotY，默认是View的中心点，当然这个我们等下也会提供更新圆心坐标的方法的))。

里面还有个getAbsoluteX和getAbsoluteY方法，这两个方法分别是获取view在屏幕中的绝对x和y坐标，为什么要有这两个方法呢，因为targetView所在的ViewGroup不一定top、left都是0的，所以如果我们直接获取这个View的xy坐标的话，是不够的，还要加上它父容器的xy坐标，我们要一直递归下去，这样就能真正获取到View在屏幕中的绝对坐标值了:


    
    private static float getAbsoluteX(View view) {
        float x = view.getX();
        ViewParent parent = view.getParent();
        if (parent != null && parent instanceof View) {
            x += getAbsoluteX((View) parent);
        }
        return x;
    }

    
    private static float getAbsoluteY(View view) {
        float y = view.getY();
        ViewParent parent = view.getParent();
        if (parent != null && parent instanceof View) {
            y += getAbsoluteY((View) parent);
        }
        return y;
    }

好了，接下来就是要处理TouchEvent了，我们效仿VelocityTracker公开一个handleMovement(MotionEvent event)方法，我们的核心代码，也是在这里面了。像VelocityTracker一样，在View中的onTouchEvent方法中，调用此方法，我们在内部计算出旋转的角度之后，通过OnSlidingListener来回调。流程基本也是这样了。

我们来看看handleMovement方法怎么写：


    public void handleMovement(MotionEvent event) {
        checkIsRecycled();
        float x, y;
        if (isSelfSliding) {
            x = event.getRawX();
            y = event.getRawY();
        } else {
            x = event.getX();
            y = event.getY();
        }
        mVelocityTracker.addMovement(event);
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                if (!mScroller.isFinished()) {
                    mScroller.abortAnimation();
                }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                handleActionMove(x, y);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
            case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
            case MotionEvent.ACTION_OUTSIDE:
                if (isInertialSlidingEnable) {
                    mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
                    mScroller.fling(0, 0, (int) mVelocityTracker.getXVelocity(), (int) mVelocityTracker.getYVelocity(),
                            Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE);
                    startFling();
                }
                break;
            default:
                break;
        }
        mStartX = x;
        mStartY = y;
    }

checkIsRecycled就是检测是否已经调用过release方法(释放资源)，如果资源已回收则拋异常。我们还判断了isSelfSliding，这个表示接受触摸事件的和实际旋转的都是同一个View。在ACTION_DOWN的时候，如果Scroller还没滚动完成，则停止。当ACTION_MOVE的时候，调用了handleActionMove方法，我们来看看handleActionMove是怎么写的：


    private void handleActionMove(float x, float y) {
        //              __________
        //根据公式 bc = √ ab² + ac² 计算出对角线的长度

        //圆心到起始点的线条长度
        float lineA = (float) Math.sqrt(Math.pow(Math.abs(mStartX - mPivotX), 2) + Math.pow(Math.abs(mStartY - mPivotY), 2));
        //圆心到结束点的线条长度
        float lineB = (float) Math.sqrt(Math.pow(Math.abs(x - mPivotX), 2) + Math.pow(Math.abs(y - mPivotY), 2));
        //起始点到结束点的线条长度
        float lineC = (float) Math.sqrt(Math.pow(Math.abs(x - mStartX), 2) + Math.pow(Math.abs(y - mStartY), 2));

        if (lineC > 0 && lineA > 0 && lineB > 0) {
            //根据公式 cosC = (a² + b² - c²) / 2ab
            float angle = fixAngle((float) Math.toDegrees(Math.acos((Math.pow(lineA, 2) + Math.pow(lineB, 2) - Math.pow(lineC, 2)) / (2 * lineA * lineB))));
            if (!Float.isNaN(angle)) {
                mListener.onSliding((isClockwiseScrolling = isClockwise(x, y)) ? angle : -angle);
            }
        }
    }

哈哈，其实也就是我们前面所说的，根据起始点和结束点，计算出夹角的角度。其中还有一个fixAngle方法，这个方法就是不让角度超出0 ~ 360这个范围的，看代码：


    
    private float fixAngle(float rotation) {
        float angle = 360F;
        if (rotation < 0) {
            rotation += angle;
        }
        if (rotation > angle) {
            rotation %= angle;
        }
        return rotation;
    }

例如传进去的是-90，返回的就是270，传进去是365，返回的就是5。我们最终看到的效果都是一样的。计算出滑动的角度之后呢，还判断了一下数值是否合法，然后就是判断顺时针还是逆时针旋转啦，判断顺逆时针这个问题我们在前面就解决了，嘻嘻。最后把角度传给监听器。获取到角度具体要做什么，那就要看这个监听器的onSliding是怎么写了的，哈哈。

ACTION_MOVE处理完之后，还剩一个ACTION_UP的，没错，惯性滑动就是在这里处理的，我们再来看看ACTION_UP下面的代码：


        if (isInertialSlidingEnable) {
            mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
            mScroller.fling(0, 0, (int) mVelocityTracker.getXVelocity(), (int) mVelocityTracker.getYVelocity(),
                    Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE);
            startFling();
        }

isInertialSlidingEnable就是是否开启惯性滚动。接下来就是Scroller所妙之处了，可以看到，我们在调用Scroller的fling方法之后，并没有调用invalidate方法，而是我们自定义的startFling方法，我们看看是怎么写的：


    private void startFling() {
        mHandler.sendEmptyMessage(0);
    }

哈哈哈，就是这样啦，我们前面所说的，用Handler来处理异步的问题，这样就不用自己去新开线程了。我们看看Hanlder怎么写：


    private static class InertialSlidingHandler extends Handler {

        ArcSlidingHelper mHelper;

        InertialSlidingHandler(ArcSlidingHelper helper) {
            mHelper = helper;
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            mHelper.computeInertialSliding();
        }
    }

很简单，handleMessage方法中直接又调用了computeInertialSliding，我们再看看computeInertialSliding：


    
    private void computeInertialSliding() {
        checkIsRecycled();
        if (mScroller.computeScrollOffset()) {
            float y = ((isShouldBeGetY ? mScroller.getCurrY() : mScroller.getCurrX()) * mScrollAvailabilityRatio);
            if (mLastScrollOffset != 0) {
                float offset = fixAngle(Math.abs(y - mLastScrollOffset));
                mListener.onSliding(isClockwiseScrolling ? offset : -offset);
            }
            mLastScrollOffset = y;
            startFling();
        } else if (mScroller.isFinished()) {
            mLastScrollOffset = 0;
        }
    }

是不是有种似曾相识的感觉？没错啦，我们用computeInertialSliding来代替了View中的computeScroll方法，用startFling代替了invalidate，可以说是完全脱离了View来使用Scroller，妙就妙在这里啦，嘻嘻。回到正题，我们在调用computeScrollOffset方法(更新currX和currY的值)之后，判断isShouldBeGetY来决定究竟是getCurrX好还是getCurrY好，这个isShouldBeGetY的值就是在判断是否顺时针旋转的时候更新的，我们不是有一个isVerticalScroll(是否垂直滑动)吗，isShouldBeGetY的值其实也就是isVerticalScroll的值，因为如果是垂直滑动的话，VelocityTracker的Y速率会更大，所以这个时候getCurrY是很明智的，反之。在确定好了get哪个值之后，我们还将它跟mScrollAvailabilityRatio相乘，这个mScrollAvailabilityRatio就是速率的利用率，默认是0.3，就是用来缩短惯性滚动的距离的，因为在测试的时候，觉得这个惯性滚动的距离有点长，轻轻一划就转了十几圈，好像很轻的样子，当然了，贴心的我们还提供了一个setScrollAvailabilityRatio方法来动态设置这个值：


    
    public void setScrollAvailabilityRatio(@FloatRange(from = 0.0, to = 1.0) float ratio) {
        mScrollAvailabilityRatio = ratio;
    }

计算出本次滚动的角度之后，像handleActionMove一样，判断顺时针还是逆时针，回调接口，最后还调用了startFling，开始了下一轮的计算。。。

好了，我们的ArcSlidingHelper算是完工了，来两张效果图检验下劳动成果：

使用起来是非常简单的，看下布局代码：


<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <View
        android:id="@+id/view"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="60dp"
        android:layout_gravity="center"
        android:background="@color/colorPrimary" />
</FrameLayout>

看下MainActivity的：


    private ArcSlidingHelper mArcSlidingHelper;
    private View mView;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.act_main_view);

        mView = findViewById(R.id.view);
        mView.post(() -> {
            //创建对象
            mArcSlidingHelper = ArcSlidingHelper.create(mView,
                    angle -> mView.setRotation(mView.getRotation() + angle));
            //开启惯性滚动
            mArcSlidingHelper.enableInertialSliding(true);

        });
        getWindow().getDecorView().setOnTouchListener((v, event) -> {
            //处理滑动事件
            mArcSlidingHelper.handleMovement(event);
            return true;
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        //释放资源
        mArcSlidingHelper.release();
    }

效果：

这里写图片描述