如何应对Android面试官-＞ 自定义 PhotoView 事件分发

前言

先上效果：

实现的是双指放大和缩小、双击放大和缩小，以及放大之后支持拖动的一个效果；

基础架子

---

我们先来搭建一个简单的架子

public class PhotoView extends View {

    private static final float IMAGE_WIDTH = Utils.dpToPixel(300);
    private Bitmap bitmap;
    private Paint paint;


    public PhotoView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public PhotoView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        this(context, attrs, 0);
    }

    public PhotoView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);

    }

    private void init() {
        bitmap = Utils.getPhoto(getResources(), (int) IMAGE_WIDTH);
        paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);
    }
}

我们运行看下效果：

接下来我们开始一步一步实现最终的效果

绘制图片到屏幕中间

想要将图片绘制到屏幕中间，也就是 canvas.drawBitmap 的时候，坐标起始点不是 0，0 了，而是 屏幕宽度的一半 减去 图片宽度的一半，屏幕高度的一半 减去 图片高度的一半；

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.drawBitmap(bitmap, originalOffsetX, originalOffsetY, paint);
}

@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);

    originalOffsetX = (float) getWidth() / 2f - (float) bitmap.getWidth() / 2f;
    originalOffsetY = (float) getHeight() / 2f - (float) bitmap.getHeight() / 2f;
}

我们运行看下效果：

可以看到，图片绘制到了屏幕中心位置，接下来我们实现缩放能力

缩放和比例计算

我们再展示图片的时候，其实是需要一个缩放的，也就是说需要让我们的图片的宽或者高可以适配屏幕，所以是分为两种情况

一种是 宽度充满

一种是 高度充满

我们来给这两种充满分别定义一个概念，宽度充满我们称为『小放大 smallScale』，高度充满我们称为『大放大 bigScale』，我们需要计算使用哪种缩放方式

缩放计算方式(smallScale)

---

protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    if ((float) bitmap.getWidth() / bitmap.getHeight() > (float) getWidth() / getHeight()){
        smallScale = (float) getWidth() / bitmap.getWidth();
    }
    currentScale = smallScale;
}

也就是假设下面的 这种计算方式，图片的宽/高 = 2，屏幕的宽/高 = 0.5，所以是宽度充满的缩放比例

缩放计算方式(bigScale)

---

反之，就是大缩放

protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
    if ((float) bitmap.getWidth() / bitmap.getHeight() > (float) getWidth() / getHeight()){
        smallScale = (float) getWidth() / bitmap.getWidth();
        bigScale = (float) getHeight() / bitmap.getHeight();
    }
    currentScale = smallScale;
}

然后我们需要在绘制之前，设置一下 Canvas 的缩放，通过 canvas.scale(); 来设置，我们可以看下这个 scale 方法

sx 和 sy 这里就不做过多解释了，这个 px 和 py 指的是 scale 的中心点坐标，是从 0,0 点缩放，还是指定的位置缩放；

如果我们想让图片以中心点缩放，而我们的图片现在又是绘制在屏幕中间，所以缩放的中心点 其实就是屏幕的中心点;

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.scale(currentScale, currentScale, (float) getWidth() / 2f, (float) getHeight() / 2f);
}

另外，图片放大之后，会进行一个平移来查看完整的图片，所以我们需要给图片进行一个边界的设置，例如：当我们的图片高度充满屏幕的时候，我们这个时候可以认为垂直方向是不可以移动的，只能水平方向左右移动，为了避免这种情况，bigScale 需要配置一个系数，让垂直方向也可以移动；

private float OVER_SCALE_FACTOR = 1.5f;
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
    // 
    if ((float) bitmap.getWidth() / bitmap.getHeight() > (float) getWidth() / getHeight()) {
        smallScale = (float) getWidth() / bitmap.getWidth();
        bigScale = (float) getHeight() / bitmap.getHeight() * OVER_SCALE_FACTOR;
    } else {
        smallScale = (float) getHeight() / bitmap.getHeight();
        bigScale = (float) getWidth() / bitmap.getWidth() * OVER_SCALE_FACTOR;
    }

    currentScale = smallScale;
}

手势处理

我们接下来进行手势的处理，也就是双击放大、缩小，放大之后可以拖动，以及原始状态双指缩放；

系统为我们提供了 GestureDetector（手势探测器）我们可以直接使用这个 API，它就会为我们来处理单击、双击等手势，我们来使用它完成手势的处理；

private ScaleGestureDetector scaleGestureDetector;

private void init(Context context) {
    //
    ...
    // 
    gestureDetector = new GestureDetector(context, new PhotoGestureDetector());
}

// 为了便于理解，重写了 SimpleOnGestureListener 的所有方法

private static class PhotoGestureDetector extends GestureDetector.SimpleOnGestureListener {

    public PhotoGestureDetector() {
        super();
    }

    /**
     * up的时候触发，非长按单击或者双击的第一次点击触发
     * @param e The up motion event that completed the first tap 
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onSingleTapUp(MotionEvent e) {
        return super.onSingleTapUp(e);
    }

    /**
     * 长按事件处理
     * @param e The initial on down motion event that started the longpress. 
     */
    @Override
    public void onLongPress(MotionEvent e) {
        super.onLongPress(e);
    }

    @Override
    public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX, float distanceY) {
        return super.onScroll(e1, e2, distanceX, distanceY);
    }

    /**
     * up 手指抬起之后的惯性活动 -- 大于 50dp/s
     *
     * @param e1        The first down motion event that started the fling.
     * @param e2        The move motion event that triggered the current onFling.
     * @param velocityX The velocity of this fling measured in pixels per second
     *                  along the x axis.
     * @param velocityY The velocity of this fling measured in pixels per second
     *                  along the y axis.
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onFling(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float velocityX, float velocityY) {
        return super.onFling(e1, e2, velocityX, velocityY);
    }

    /**
     * 延迟 100ms 触发，用来处理点击效果
     * @param e The down motion event 
     */
    @Override
    public void onShowPress(MotionEvent e) {
        super.onShowPress(e);
    }

 
    /**
     * 只要想 响应事件，这里就需要返回 true
     * @param e The down motion event. 
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onDown(MotionEvent e) {
        return true;
    }

    /**
     * 双击的第二次down触发，双击触发时间 需要 40ms- 300ms，小于40认为是抖动，超过300认为是单击
     *
     * @param e The down motion event of the first tap of the double-tap.
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
        return super.onDoubleTap(e);
    }

    /**
     * 双击的第二次down、move、up都触发
     * @param e The motion event that occurred during the double-tap gesture.
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onDoubleTapEvent(MotionEvent e) {
        return super.onDoubleTapEvent(e);
    }
    
    /**
     * 单击按下时触发，双击不触发，down、up时都可能触发，但是不会同时触发
     * @param e The down motion event of the single-tap.
     * @return true
     */
    @Override
    public boolean onSingleTapConfirmed(MotionEvent e) {
        return super.onSingleTapConfirmed(e);
    }

    @Override
    public boolean onContextClick(MotionEvent e) {
        return super.onContextClick(e);
    }
}

双击放大处理

---

前面我们已经分析了各个方法的作用，双击的处理，是在 onDoubleTap 中处理，我们需要一个标志位来判断，当次需要小缩放还是大缩放(双击放大 -> 双击缩小)

priviate boolean isEnLarge = false;

public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
    isEnLarge = !isEnLarge;
    if (isEnLarge) {
        currentScale = bigScale;
    } else {
        currentScale = smallScale;
    }
    // 这个方法调用之后，会重新走 onDraw 逻辑，也就会还行 canvas.scale 逻辑
    invalidate();
    return super.onDoubleTap(e);
}

我们运行看下效果：

可以看到，双击并没有效果，这是为什么呢？

原因就是，我们的 GestureDetector 需要接管我们 View 的 onTouchEvent 事件才能响应，它本身就是对 Touch 事件的处理；

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    return gestureDetector.onTouchEvent(event);
}

我们再来看下效果：

可以看到，实现了我们期望的双击放大，双击缩小的效果；

但是整体效果是瞬间变大，瞬间变小，缩放的效果不是很好，我们可以加一个缩放动画，来让它有一个变化的过程,我们使用缩放属性动画来搞一下；

private ObjectAnimator scaleAnimator;

private ObjectAnimator getScaleAnimator() {
    if (scaleAnimator == null) {
        scaleAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(this, "currentScale", 0);
    }
    scaleAnimator.setFloatValues(smallScale, bigScale);
    return scaleAnimator;
}

public float getCurrentScale() {
    return currentScale;
}

public void setCurrentScale(float currentScale) {
    this.currentScale = currentScale;
    invalidate();
}

然后我们的双击回调中，启动这个动画即可

@Override
public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
    isEnLarge = !isEnLarge;
    if (isEnLarge) {
        // 放大的时候，启动缩放动画
        getScaleAnimator().start();
    } else {
        // 缩小的时候，反转这个动画
        getScaleAnimator().reverse();
    }
    return super.onDoubleTap(e);
}

我们运行看下效果：

可以看到有一个平滑的缩放效果了；

手指的滑动

---

我们接下来处理下放大之后的手指滑动，图片跟着滑动，其实就是 canvas 的 translate 手指滑动的距离；

private float offsetX;
private float offsetY;

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.translate(offsetX, offsetY);
}

然后我们只需要赋值这个 offsetX 和 offsetY 即可，我们需要在 onScroll 中进行滑动事件的处理，也就是 offsetX 和 offsetY 的处理；

/**
 * @param e1        手指按下位置.
 * @param e2        当前位置.
 * @param distanceX 旧位置 - 新位置.
 * @param distanceY 旧位置 - 新位置.
 * @return true
 */
@Override
public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX, float distanceY) {
    // 放大才能滑动
    if (isEnLarge) {
        offsetX = offsetX - distanceX;
        offsetY = offsetY - distanceY;
        invalidate();
    }
    return super.onScroll(e1, e2, distanceX, distanceY);
}

我们运行看下效果：

我们实现了滑动效果

设置滚动边界

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可以看到上面的效果，当滑动到边界的时候，还是可以继续滑动，我们来处理下这个问题，当滑动到边界的时候，不再支持滑动

黑色是屏幕，红色是放大之后的默认位置，绿色表示我们在拖动，而 offsetY 的值，就是图片和屏幕之间的那个距离，同理 offsetX 就是左边距和右边距的值，这里要考虑坐标轴上的：『下正上负，右正左负』

即：（图片的高度 - 屏幕的高度）/ 2 就是 offsetY 可以移动的距离；
所以，边界设定如下：

private void fixOffset() {
        offsetX = Math.min(offsetX, ((bitmap.getWidth() * bigScale - getWidth()) / 2));
        offsetX = Math.max(offsetX, -((bitmap.getWidth() * bigScale - getWidth()) / 2));
        offsetY = Math.min(offsetY, ((bitmap.getHeight() * bigScale - getHeight()) / 2));
        offsetY = Math.max(offsetY, -((bitmap.getHeight() * bigScale - getHeight()) / 2));
}

然后在 scroll 方法中调用这个方法，然后我们运行看下效果：

/**
 * @param e1        手指按下位置.
 * @param e2        当前位置.
 * @param distanceX 旧位置 - 新位置.
 * @param distanceY 旧位置 - 新位置.
 * @return true
 */
@Override
public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX, float distanceY) {
    // 放大才能滑动
    if (isEnLarge) {
        offsetX = offsetX - distanceX;
        offsetY = offsetY - distanceY;
        fixOffset();
        invalidate();
    }
    return super.onScroll(e1, e2, distanceX, distanceY);
}

可以看到，滑动到边界之后就不能再滑动了，达到了我们期望的效果；

设置惯性滑动

---

上图可以看到，我们还没有处理惯性滑动的效果，我们来处理下，前面有介绍 onFling 是处理惯性滑动的，我们在这个方法中借用 OverScroll 这个 API 来实现我们的惯性滑动；

惯性滑动，也是依赖要在放大状态下处理：

private OverScroller overScroller;

private void init(Context context) {
    overScroller = new OverScroller(context);
}

/**
 * up 手指抬起之后的惯性活动
 *
 * @param e1        The first down motion event that started the fling.
 * @param e2        The move motion event that triggered the current onFling.
 * @param velocityX x 轴方向运动速度，px/s.
 * @param velocityY y 轴方向运动速度，px/s.
 * @return true
 */
@Override
public boolean onFling(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float velocityX, float velocityY) {
    if (isEnLarge) {
        // 使用 fling 实现惯性滑动
        overScroller.fling((int) offsetX, (int) offsetY, (int) velocityX, (int) velocityY,
                (int) (-(bitmap.getWidth() * bigScale - getWidth())/2),
                (int) ((bitmap.getWidth() * bigScale - getWidth())/2),
                (int) (-(bitmap.getHeight() * bigScale - getHeight())/2),
                (int) ((bitmap.getHeight() * bigScale - getHeight())/2),
                400, 400);
        // 下一帧动画的时候执行
        postOnAnimation(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                if (overScroller.computeScrollOffset()) {
                    offsetX = overScroller.getCurrX();
                    offsetY = overScroller.getCurrY();
                    invalidate();
                    postOnAnimation(this);
                }
            }
        });
        
    }
    return super.onFling(e1, e2, velocityX, velocityY);
}

我们运行看下效果：

可以看到，我们的惯性滑动，以及回弹效果都实现了；

双指缩放

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可以看到，我们现在还没有实现双指缩放的能力，我们来搞一下，这里我们借助 ScaleGestureDetector 这个系统的提供的 API 来实现；

private ScaleGestureDetector scaleGestureDetector;

private void init(Context context) {
    
    scaleGestureDetector = new ScaleGestureDetector(context, new PhotoScaleGestureListener);
}

private class PhotoScaleGestureListener implements ScaleGestureDetector.OnScaleGestureListener {

    @Override
    public boolean onScale(ScaleGestureDetector detector) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean onScaleBegin(ScaleGestureDetector detector) {
        // 这里一定要返回 true，否则不生效
        return true;
    }

    @Override
    public void onScaleEnd(ScaleGestureDetector detector) {

    }
}

我们需要在这个 onScale 和 onScaleBegin 方法中处理我们的缩放系数，然后进行重绘；

float initScale;

@Override
public boolean onScale(ScaleGestureDetector detector) {
    // 缩放因子
    currentScale = initScale * detector.getScaleFactor();
    invalidate();
    return false;
}

@Override
public boolean onScaleBegin(ScaleGestureDetector detector) {
    initScale = currentScale;
    return true;
}

同样的，只要是手势探测，我们都需要接管 onTouchEvent 事件，双指缩放的优先级高于手指滑动的优先级；

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    // 优先双指缩放的手势处理
    boolean result = scaleGestureDetector.onTouchEvent(event);
    // 如果双指缩放不处理了，在交给滑动手势处理
    if (!scaleGestureDetector.isInProgress()) {
        result = gestureDetector.onTouchEvent(event);
    }
    return result;
}

我们运行看下效果：

可以看到，我们实现了双指缩放的效果；但是有一些不足之处，例如：平移后缩小，直接留白了很多，我们来处理下；

实际上我们的平移(canvas.translate)和缩放(canvas.scale)是可以进行绑定的，我们在缩放的时候是有一个缩放系数的，那么我们在平移的时候也可以和这个系数关联起来；

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    // 
    float scaleFaction = (currentScale - smallScale) / (bigScale - smallScale);
    canvas.translate(offsetX * scaleFaction, offsetY * scaleFaction);
    canvas.scale(currentScale, currentScale, (float) getWidth() / 2, (float) getHeight() / 2);
}

我们运行看下效果：

可以看到，缩放的时候，并没有了留白的badcase；并且缩小到宽度充满屏幕之后，就不再响应缩放的手势了；

双击偏移

---

可以看到，我们再次双击放大的时候，并没有从点击位置开始缩放，我们需要在双击的时候修改下偏移量，也就是我们缩小之后，再次双击放大的时候，应该是从哪里点击，就以哪里为中心进行放大处理；

/**
 * 双击触发时间 需要 40ms- 300ms 之间来处理
 *
 * @param e The down motion event of the first tap of the double-tap.
 * @return true
 */
@Override
public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
    isEnLarge = !isEnLarge;
    if (isEnLarge) {
        offsetX = (e.getX() - getWidth() / 2f) -
                (e.getX() - getWidth() / 2f) * bigScale / smallScale;
        offsetY = (e.getY() - getHeight() / 2f) -
                (e.getY() - getHeight() / 2f) * bigScale / smallScale;
        // 归正偏移量的值就可以        
        fixOffset();        
        getScaleAnimator().start();
    } else {
        getScaleAnimator().reverse();
    }
    return super.onDoubleTap(e);
}

我们运行看下效果：

可以看到，我们实现了哪里点击，哪里放大的效果；

初始状态双指放大

---

这是因为我们在执行 scale 方法的时候，没有进行是否是放大状态的判断以及改变；

@Override
public boolean onScale(ScaleGestureDetector detector) {
    if ((currentScale > smallScale && !isEnLarge) || (currentScale == smallScale && isEnLarge)) {
        isEnLarge = !isEnLarge;
    }
    // 缩放因子
    currentScale = initScale * detector.getScaleFactor();
    // 执行重新绘制
    invalidate();
    return false;
}

我们运行看下效果：

好了，到这里 PhotoView 的能力基本上就全都实现了，在双指缩放的时候，大家可以自行加一个缩放动画的过度，让它看起来不那么生硬；

简历润色

熟练使用Gesture手势探测器实现复杂图片的处理；

下一章预告

我用自定义 View 画了一条鱼；

欢迎三连

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