Android中不规则形状View的布局实现
Android中不规则形状View的布局实现
在Android中不管是View还是ViewGroup,都是方的! 方的! 方的!
而对于非方形的,Android官方并没有的非常好的解决方案.有的无非就是自定义View了.
然而自定义View非常麻烦,需要重写很多方法,而且稍微不注意可能就会丧失一些特性或者造成一些Bug.
而且即便是自定义View,其实那个自定义View还是方的!!!,自定义View所能做的也就是绘制非方的图形,但是其触摸区域还是方的,如果需要让一些区域触摸无效,需要在onTouchEvent中严谨的计算,而这只是仅仅针对View而言,如果这个View是ViewGroup,则需要重写dispatchTouchEvent,dispatchToucEvent的逻辑相比于onTouchEvent的处理逻辑复杂多了.
而此时此刻,ClipPathLayout孕育而生,非常好的解决了这个问题.
何为ClipPathLayout,顾名思义,这就是一个可以对子View的Path进行裁剪的布局.
那么这个布局有什么作用呢?
问的好,这个布局可以对其子View的绘制范围和触摸范围进行裁剪,进而实现不规则形状的View.
光说有啥用.
那就亮出来给你们看看效果.
效果展示
将方形图片裁剪成圆形并且让圆形View的4角不接收触摸事件
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很多游戏都会有方向键,曾经我也做过一个小游戏,但是在做方向键的时候遇到一个问题,4个方向按钮的位置会有重叠,导致局部地方会发生误差.
当时没有特别好的解决办法,只能做自定义View,而自定义View特别麻烦,需要重写onTouchEvent和onDraw计算落点属于哪个方向,并增加点击效果.
简单的自定义View会丧失很多Android自带的一些特性,要支持这些特性又繁琐而复杂.
下面借助于CLipPathLayout用4个菱形按钮实现的方向控制键很好的解决了这个问题
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对于遥控器的按键的模拟同样有上述问题,一般只能采用自定义View实现,较为繁琐.
以下是借助于ClipPathLayout实现的遥控器按钮,由于没有美工切图,比较丑,将就下吧
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甚至我们可以将不连续的图形变成一个View,比如做一个阴阳鱼的按钮
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使用
效果展示完了,那么如何使用呢?使用麻烦也是白搭啊.
那么接下来就讲下如何使用.
添加依赖
库已经上传jcenter,Android Studio自带jcenter依赖,
如果没有添加,请在项目根build.gradle中添加jcenter Maven
buildscript {
repositories {
google()
jcenter()
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.1.0'
// NOTE: Do not place your application dependencies here; they belong
// in the individual module build.gradle files
}
}
allprojects {
repositories {
google()
jcenter()
}
}
在app module中的build.gradle中添加依赖
implementation 'com.yxf:clippathlayout:1.0.+'
其实ClipPathLayout只是一个接口,大部分的ViewGroup,实现这个接口都可以实现对不规则图形的布局,并且保留父类ViewGroup的特性.
当前实现了三个不规则图形的布局,分别是
- ClipPathFrameLayout
- ClipPathLinearLayout
- ClipPathRelativeLayout
如果有其他布局要求,请自定义,参见自定义ClipPathLayout
那么父布局要如何知道其子View应该是何形状呢?那必然需要给子View做自定义属性吧,很显然去重写子View添加自定义属性是不合理的.那么久采用外部关联的方式好了.还有一个问题,什么属性可以定义各种各样的形状呢?思来想去怕是也只有闭合的Path了吧,嗯,没错,就是借助于Path,并且让子View和这个Path关联,然后把这些信息告诉父布局,这样父布局才知道应该如何去控制这个子View的形状.
光说理论有什么用,来点实际的啊!
好,那就来点实际的.这里以最简单的圆形View为例.
在一个实现了ClipPathLayout接口的ViewGroup(以ClipPathFrameLayout为例)中添加一个子View(ImageView).
<com.yxf.clippathlayout.impl.ClipPathFrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:id="@+id/clip_path_frame_layout"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<ImageView
android:id="@+id/image"
android:layout_width="300dp"
android:layout_height="300dp"
android:layout_gravity="center"
android:src="@mipmap/image" />
</com.yxf.clippathlayout.impl.ClipPathFrameLayout>
mImageView = mLayout.findViewById(R.id.image);
然后构建一个PathInfo对象
new PathInfo.Builder(new CirclePathGenerator(), mImageView)
.setApplyFlag(mApplyFlag)
.setClipType(mClipType)
.create()
.apply();
搞定!运行就可以看到一个圆形的View.
image
和效果展示上的这个图差不多,不过这张图多了几个按钮,然后那个圆形View有个绿色背景,那个是用来做对比的,在那个View之下添加了一个绿色的View,不要在意这些细节......
对其中使用到的参数和方法做下说明
PathInfo.Builder
PathInfo创建器,用于配置和生成PathInfo.
构造方法定义如下
/**
* @param generator Path生成器
* @param view 实现了ClipPathLayout接口的ViewGroup的子View
*/
public Builder(PathGenerator generator, View view) {
}
PathGenerator
CirclePathGenerator是一个PathGenerator接口的实现类,用于生成圆形的Path.
PathGenerator定义如下
public interface PathGenerator {
/**
* @param old 以前使用过的Path,如果以前为null,则可能为null
* @param view Path关联的子View对象
* @param width 生成Path所限定的范围宽度,一般是子View宽度
* @param height 生成Path所限定的范围高度,一般是子View高度
* @return 返回一个Path对象,必须为闭合的Path,将用于裁剪子View
*
* 其中Path的范围即left : 0 , top : 0 , right : width , bottom : height
*/
Path generatePath(Path old, View view, int width, int height);
}
PathGenerator是使用的核心,父布局将根据这个来对子View进行裁剪来实现不规则图形.
此库内置了4种Path生成器
- CirclePathGenerator(圆形Path生成器)
- OvalPathGenerator(椭圆Path生成器)
- RhombusPathGenerator(菱形Path生成器)
- OvalRingPathGenerator(椭圆环Path生成器)
如果有其他复杂的Path,可以自己实现PathGenerator,可以参考示例中的阴阳鱼Path的生成.
ApplyFlag
Path的应用标志,有如下几种
- APPLY_FLAG_DRAW_ONLY(只用于绘制)
- APPLY_FLAG_TOUCH_ONLY(只用于触摸事件)
- APPLY_FLAG_DRAW_AND_TOUCH(绘制和触摸事件一起应用)
默认不设置的话是APPLY_FLAG_DRAW_AND_TOUCH.
切换效果如下
image
ClipType
Path的裁剪模式,有如下两种
- CLIP_TYPE_IN(取Path内范围作为不规则图形子View)
- CLIP_TYPE_OUT(取Path外范围作为不规则图形子View)
默认不设置为CLIP_TYPE_IN.
切换效果如下
image
自定义ClipPathLayout
只有三种父布局是不是有点坑?万一我要用ConstraintLayout呢?那岂不是凉凉.
没有ConstraintLayout这都被你发现了.由于ConstraintLayout并不存在于系统标准库中,而存在于支持库中,为了减少不必要的引用,让库拥有良好的独立性,故而没有实现(其实是因为懒...).
好了,其实也可以自己实现了,也是很简单的操作.
自定义一个ClipPathLayout很简单,首先选择一个ViewGroup,然后实现ClipPathLayout接口.
然后再在自定义的ViewGroup中创建一个ClipPathLayoutDelegate对象.
ClipPathLayoutDelegate mClipPathLayoutDelegate = new ClipPathLayoutDelegate(this);
并将所有ClipPathLayout接口的实现都委派给ClipPathLayoutDelegate去实现.
这里需要注意两点:
- 需要重写ViewGroup的drawChild,按如下实现即可
@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
beforeDrawChild(canvas, child, drawingTime);
boolean result = super.drawChild(canvas, child, drawingTime);
afterDrawChild(canvas, child, drawingTime);
return result;
}
- requestLayout方法也需要重写,这属于ViewGroup和ClipPathLayout共有的方法,这个方法会在父类的ViewGroup的构造方法中调用,在父类构造方法被调用时,mClipPathLayoutDelegate还没有初始化,如果直接调用会报空指针,所以需要添加空判断.
@Override
public void requestLayout() {
super.requestLayout();
// the request layout method would be invoked in the constructor of super class
if (mClipPathLayoutDelegate == null) {
return;
}
mClipPathLayoutDelegate.requestLayout();
}
这里将整个ClipPathFrameLayout源码贴出作为参考
public class ClipPathFrameLayout extends FrameLayout implements ClipPathLayout {
ClipPathLayoutDelegate mClipPathLayoutDelegate = new ClipPathLayoutDelegate(this);
public ClipPathFrameLayout(@NonNull Context context) {
this(context, null);
}
public ClipPathFrameLayout(@NonNull Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public ClipPathFrameLayout(@NonNull Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
public boolean isTransformedTouchPointInView(float x, float y, View child, PointF outLocalPoint) {
return mClipPathLayoutDelegate.isTransformedTouchPointInView(x, y, child, outLocalPoint);
}
@Override
public void applyPathInfo(PathInfo info) {
mClipPathLayoutDelegate.applyPathInfo(info);
}
@Override
public void cancelPathInfo(View child) {
mClipPathLayoutDelegate.cancelPathInfo(child);
}
@Override
public void beforeDrawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
mClipPathLayoutDelegate.beforeDrawChild(canvas, child, drawingTime);
}
@Override
public void afterDrawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
mClipPathLayoutDelegate.afterDrawChild(canvas, child, drawingTime);
}
//the drawChild method is not belong to ClipPathLayout ,
//but you should rewrite it without changing the return value of the method
@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
beforeDrawChild(canvas, child, drawingTime);
boolean result = super.drawChild(canvas, child, drawingTime);
afterDrawChild(canvas, child, drawingTime);
return result;
}
//do not forget to rewrite the method
@Override
public void requestLayout() {
super.requestLayout();
// the request layout method would be invoked in the constructor of super class
if (mClipPathLayoutDelegate == null) {
return;
}
mClipPathLayoutDelegate.requestLayout();
}
@Override
public void notifyPathChanged(View child) {
mClipPathLayoutDelegate.notifyPathChanged(child);
}
@Override
public void notifyAllPathChanged() {
mClipPathLayoutDelegate.notifyAllPathChanged();
}
}
原理实现
看完了使用,有没有觉得非常之简单,简单是必须得.
那么想不想了解下原理呢?
不想!
不,我知道,你想!
既然你诚心诚意的想知道,那么我就大发慈悲的告诉你.
故事说来话长,且听我慢慢道来,很久很久以前,有这样一位少年,这位少年苦修Android,立志要在Android上做一个贪吃蛇游戏,然后这位少年,终于神功有成,开始写起了他的贪吃蛇游戏.
然而,当他写着写着,他居然终于写出来了.
操,点的按键明明是上键怎么没有效果,log怎么打印是左键!!!
少年心中有一万匹草泥马在心中奔腾.
然后少年开始分析,这是为什么,老天爷为什么要这样对他.
哇,居然让他分析出来了......
原来少年的方向按键是这个样子的(原谅我没有特别好的作图工具,将就下吧)
image
很明显,这4个方向键有很多重合的地方,重合的地方就会有一个问题,在重合的地方只有上面的View收得到触摸事件.那么少年的问题就是触摸到了重合的地方导致的.
当时少年很郁闷啊,网上找了很久,都没有解决这个问题.然后只好用自定义View的方式,将4个方向键做成一个自定义View.问题也算解决了,但是自定义View很麻烦,也不完美,这在少年心里一直是个疙瘩.
前段时间少年不小心给老板发了一张图片
image
然后这位少年意外的获得了自由,在获得自由后,少年想起来了久久不能平静的疙瘩.
少年决定一定要让这个疙瘩平静下去,于是少年开始了他新的脑细胞死亡之路.
少年很快的想到了Path这个可以实现不规则图形的关键点,但是要如何应用这个Path呢?
应用从两个方面考虑,一个是绘制,一个是触摸事件.
绘制
先说绘制,绘制的过程比较简单,查阅下源码无非就是以下两种情况
| 类型 | 过程 |
|---|---|
| View | draw -> onDraw |
| ViewGroup | draw ->dispatchDraw -> drawChild -> child.draw |
draw是final方法没法重写,没戏.View的onDraw,难道每个View都要重写吗?那怕不是石乐志.那么只能是diapatchDraw和drawChild了,dispatchDraw逻辑复杂,drawChild很简单.很自然的重写drawChild了.
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
drawChild的实现非常简单,这是一个非常好的劫持绘制过程的时机.
少年想到只要在这里将Canvas根据Path进行裁剪,那么不管子View如何绘制,被裁剪掉的部分都不会显示,这样说不定还能减少过度绘制的问题.
然后少年修改了drawChild方法
@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
beforeDrawChild(canvas, child, drawingTime);
boolean result = super.drawChild(canvas, child, drawingTime);
afterDrawChild(canvas, child, drawingTime);
return result;
}
@Override
public void beforeDrawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
canvas.save();
canvas.translate(child.getLeft(), child.getTop());
if (hasLayoutRequest) {
hasLayoutRequest = false;
notifyAllPathChangedInternal(false);
}
ViewGetKey key = getTempViewGetKey(child.hashCode(), child);
PathInfo info = mPathInfoMap.get(key);
if (info != null) {
if ((info.getApplyFlag() & PathInfo.APPLY_FLAG_DRAW_ONLY) != 0) {
Path path = info.getPath();
if (path != null) {
Utils.clipPath(canvas, path, info.getClipType());
} else {
Log.d(TAG, "beforeDrawChild: path is null , hash code : " + info.hashCode());
}
}
}
resetTempViewGetKey();
canvas.translate(-child.getLeft(), -child.getTop());
}
@Override
public void afterDrawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
canvas.restore();
}
少年成功的劫持了Canvas,然后通过Canvas.clipPath对Canvas进行裁剪,将裁剪后的Canvas再交给子View处理,完美!
触摸
至于触摸事件,那就麻烦了,麻烦到炸了好吧.如何应用到Path到触摸事件呢?重写dispatchTouchEvent吗?当少年打开ViewGroup的源码,看到200多行,里面还掺杂着各种hide,各种private的方法和成员变量时,少年秒怂了.
但是前段时间知乎大佬出了一个嵌套滑动的库NestedTouchScrollingLayout给了少年一些灵感,干嘛不直接把onInterceptTouchEvent返回true,然后在onTouchEvent里重写做事件分发呢?哇好像可以耶.但是少年又想了想,如果直接拦截,自己又重写onTouchEvent,这样子和直接重写dispatchTouchEvent真的有区别吗?在onTouchEvent里写直接让原来dispatchTouchEvent的逻辑废了,还增加了一段流程,可能还会丧失很多特性,制造一些bug,而且onInterceptTouchEvent和onTouchEvent这两个方法将被占用,后续继承的子View可能不能很好的重写.当然直接废弃掉原生代码,自己写一些简单的操作确实是可行的,但是作为一个有追求的少年,这样做疙瘩是得不到平静的.为了让疙瘩平静下来,少年开始寻找dispatchTouchEvent中有没有可以见缝插针的地方.
终于少年找到了这样一段代码
//...................................
if (!canViewReceivePointerEvents(child)
|| !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
continue;
}
//...................................
if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
//...............................
}
其中canViewReceivePointerEvents是判断子View是否有资格接收点击事件的;isTransformedTouchPointInView是判断触摸点是否在View中的;而dispatchTransformedTouchEvent,就是判断是否拦截事件或者分发给子View的地方.
少年的想法是对View根据Path进行裁剪实现不规则形状的View.那么如果能在isTransformedTouchPointInView中判断是否在Path内,则可以实现让不在Path内的点的流程直接continue掉,从而不走dispatchTransformedTouchEvent.
找到一个非常好的想法,少年非常激动.然后点进去isTransformedTouchPointInView方法被泼了一身冷水.
/**
* Returns true if a child view contains the specified point when transformed
* into its coordinate space.
* Child must not be null.
* @hide
*/
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;
}
这个方法居然是hide的!!!!!少年有句mmp当时就讲了.过了一会少年心情稍微平静下来,等等,hide的方法只是不能调用,但是没定义不能重写啊,而且这个方法是protected的,完全具备重写条件.少年又有了激情.
少年继续跟踪里面的transformPointToViewLocal方法
/**
* @hide
*/
public void transformPointToViewLocal(float[] point, View child) {
point[0] += mScrollX - child.mLeft;
point[1] += mScrollY - child.mTop;
if (!child.hasIdentityMatrix()) {
child.getInverseMatrix().mapPoints(point);
}
}
mmp,这又是一个hide方法,但是这下需要的就不是重写而是调用了........那么用反射调用吗?反射会降低性能啊,Android p又禁反射了,而且各个版本系统代码不一样,还不一定有这个方法,呵呵呵,还真被少年猜中了,Android4.4的源码中没有这个方法............谷歌,少年一口盐汽水喷死你!
既然没有办法调用就想想替代方案呗,了解下这个方法干嘛的,不用看都知道,这个方法是将点坐标通过View变幻的逆矩阵映射回去看点是否在View内.很容易重写嘛,然而谷歌爸爸会让你这么简单成功吗?naive!
/**
* Utility method to retrieve the inverse of the current mMatrix property.
* We cache the matrix to avoid recalculating it when transform properties
* have not changed.
*
* @return The inverse of the current matrix of this view.
* @hide
*/
public final Matrix getInverseMatrix() {
ensureTransformationInfo();
if (mTransformationInfo.mInverseMatrix == null) {
mTransformationInfo.mInverseMatrix = new Matrix();
}
final Matrix matrix = mTransformationInfo.mInverseMatrix;
mRenderNode.getInverseMatrix(matrix);
return matrix;
}
View的getInverseMatrix方法是hide的,惊不惊喜,意不意外!
不是还有mRenderNode.getInverseMatrix吗?
public void getInverseMatrix(@NonNull Matrix outMatrix) {
nGetInverseTransformMatrix(mNativeRenderNode, outMatrix.native_instance);
}
RenderNode的getInverseMatrix的方法是public的,是不是很高兴?
*
* @hide
*/
public class RenderNode {
//...................
}
然而RenderNode连class都是hide的,是不是更高兴了,连怎么获取RenderNode对象都不需要考虑了.
少年并没有气馁,不就是个逆矩阵吗,少年默默在心里念着"谷歌,要是我搞不定,吃我屎".
既然逆矩阵获取不到那就获得原矩阵嘛
/**
* The transform matrix of this view, which is calculated based on the current
* rotation, scale, and pivot properties.
*
* @see #getRotation()
* @see #getScaleX()
* @see #getScaleY()
* @see #getPivotX()
* @see #getPivotY()
* @return The current transform matrix for the view
*/
public Matrix getMatrix() {
ensureTransformationInfo();
final Matrix matrix = mTransformationInfo.mMatrix;
mRenderNode.getMatrix(matrix);
return matrix;
}
很幸运,View的getMatrix是public的,而且没有hide.
逆的过程也很简单,Android的Matrix提供了一个invert的方法,最终可以用如下方法代替transformPointToViewLocal
private void transformPointToViewLocal(float[] point, View child) {
point[0] += mParent.getScrollX() - child.getLeft();
point[1] += mParent.getScrollY() - child.getTop();
Matrix matrix = child.getMatrix();
if (!matrix.isIdentity()) {
Matrix invert = getTempMatrix();
boolean result = matrix.invert(invert);
if (result) {
invert.mapPoints(point);
}
}
}
然后还有一个问题,关于如何判断点是否在Path内呢?
这个问题少年只想到了一种比较耗费内存的办法,就是将Path用Canvas绘制成图片,然后根据点是否符合图片里Path内的颜色来判断.这是一种用内存换时间测策略,卧槽,讲道理岂止是浪费,简直是铺张浪费.少年为了节约内存,将图片大小缩小了16倍,这样问题应该不大了.少年百度查了下,貌似还有一个Region类可以实现是否在Path内判断,但是资料其实不多,而且估计每次点都需要计算是否在Path内.少年觉得这种方式没有转化成图片稳,所以目前默认采用了图片的方式作为判断.有兴趣的可以实现PathRegion替换这部分逻辑.
那么原理就讲到这里就讲完了,具体如何实现的,自己看源码去吧.文章底放GitHub链接.
转场动画扩展
基于ClipPathLayout还可以实现转场动画的扩展,先放些效果.
两个View的场景切换效果,Android原生自带的场景切换效果大部分是由动画实现的平移,缩小,暗淡.
原生比较少带有那种PPT播放的切换效果,一些第三方库实现的效果一般是由在DecorView中添加一层View来实现较为和谐的切换,
沪江开心词场里使用的就是这种动画,这种动画很棒,但是也有一个小缺点,就是在切换的过程中,切换用的View和即将要切换的View没有什么关系.
借助于ClipPathLayout扩展的TransitionFrameLayout也可以实现较为和谐的切换效果,由于是示例,不写太复杂的场景,以下仅用两个TextView作为展示
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在浏览QQ空间和使用QQ浏览器的过程看到腾讯的广告切换效果也是很不错的,这里借助于TransitionFrameLayout也可以实现这种效果
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其实大部分的场景切换应该是用在Fragment中,这里也用TransitionFragmentContainer实现了Fragment的场景切换效果
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使用和实现部分放在下篇基于ClipPathLayout转场动画布局的实现讲解.
