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03 ViewPager-源码分析(2):滑动及冲突处理

03 ViewPager-源码分析(2):滑动及冲突处理

作者: 凤邪摩羯 | 来源:发表于2021-07-09 09:15 被阅读0次

    上一篇介绍了ViewPageronMeasureonLayout两个方法,这是自定义View最基本的两个函数。但是我们的ViewPager有个需求就是滑动,接下来我们一起去学习ViewPager在滑动方面做了哪些工作,以及ViewPager如何处理与子View之间的滑动冲突。由于ViewPager的子View有Decor View还有普通的子View,而本篇文章讲的主要是普通子View,因此,不再去刻意区分,以下所说的子View不包括DecorView。

    1 Scroller典型用法

    我们知道,Android内置了Scroller对象,用于实现渐近式的滑动。假设我们自定义一个函数smoothScrollTo(int destX,int destY),用于让ViewPager渐近式的滑动到(destX,destY)这个坐标位置,那么使用Scroller实现步骤一般如下:

    1. 创建Scroller对象:Scroller scroller=new Scroller(context);
    2. 重写computeScroll()方法
    3. 最后,在我们的smoothScrollTo方法中调用startScroll方法

    参考如下代码:

    @Override
    public void computeScroll(){
        if(scroller.computeScrollOffset()){
            scrollTo(scroller.getCurrX(),scroller.getCurrY());
            postInvalidate();
        }
    }  
    public void smoothScrollTo(int destX,int destY){
        int scrollX=getScrollX();
        int deltaX=destX-scrollX;
        scroller.startScroll(scrollX,0,deltaX,0,1000);
    }
    
    

    以上的smoothScrollTo实现的是x方向的平滑,其中startScroll函数的形参分别表示:起始位置的x坐标、起始位置的y坐标、x方向要移动的距离、y方向上要移动的距离以及整个滑动过程完成所需的时间。

    2 ViewPager滑动

    2.1 ViewPager定义Scroller

    参照我们上一节提到的Scroller典型用法,我们进入到ViewPager源码。我们在ViewPager的initViewPager方法中找到:

    void initViewPager() { 
        //····
        final Context context = getContext();
        mScroller = new Scroller(context, sInterpolator);
        //····
    }
    
    

    它跟我们上一节使用到的Scroller构造器不同,他选择使用2个形参的构造器。其实,第二个形参就是插值器(interpolator),对插值器不熟悉的童鞋可以去搜索一下动画插值器相关内容。其实这个插值器就是根据不同的时间控制滑动的速度,就像高中物理中的物体变速运动。我们继续看看ViewPager中自定义的插值器sInterpolator,从变量名称中以s开头,就知道sInterpolator是个static属性:

    private static final Interpolator sInterpolator = new Interpolator() {
       public float getInterpolation(float t) {
           t -= 1.0f;
           return t * t * t * t * t + 1.0f;
       }
    };
    
    

    Interpolator是一个接口,它继承自TimeInterpolator这个接口,而Interpolator没有添加新的抽象方法,TimeInterpolator只有一个抽象方法:float getInterpolation(float input);其中,input形参是取值范围为0到1,表示当前的动画时间点,0表示动画开始,1表示动画结束。返回值表示移动到目标位置的比值,如果大于1,则表示超出了最大位置,小于0表示比最小位置还要小。怎么理解呢?举个例子,假设我们要实现变速动画,我们要持续的时间是[0,1000],要滑动的距离是[0,100],那么假设当前时间是200,则传入到getInterpolation的形参就是200/1000=0.2,表示时间过了0.2,具体的返回值可以根据你的变速需求计算,假设你的返回值是0.8,那么表示当前位置要处于100 * 0.8=80这个位置。如果你的返回值是1.8 ,那么肯定就是超出100了:100*1.8=180。

    2.2 ViewPager重写computeScroll()方法

    ViewPager实现的功能已经兼容性都是比较健全的,所有computeScroll()不会像我们所写的那么简单,我们一起"膜拜"一下官方代码吧:

    @Override
    public void computeScroll() {
    //1.mIsScrollStarted标记当前在滑动
    mIsScrollStarted = true;
    //2.确保mScroller还没有结束计算滑动位置
    if (!mScroller.isFinished() && mScroller.computeScrollOffset()) {
        //3.保存当前所处的位置oldX,oldY
        int oldX = getScrollX();
        int oldY = getScrollY();
        //4.取出由mScroller计算出来的位置
        int x = mScroller.getCurrX();
        int y = mScroller.getCurrY();
        //5.只要x和y方向有一个发生了变化,就去滚动
        if (oldX != x || oldY != y) {
            //6.滑到mScroller计算出来的新位置
            scrollTo(x, y);
            //7.调用pageScrolled,只有当ViewPager里面没有子View才会返回false
            if (!pageScrolled(x)) {
                //8.结束动画,并使得当前位置处于最终的位置
                mScroller.abortAnimation();
                //9.没有子View,说明x方向无需滑动,再次确保y方向滑动
                scrollTo(0, y);
            }
        }
    
        // 10.不断的postInvalidate,使得不断重绘,达到动画效果
        ViewCompat.postInvalidateOnAnimation(this);
        return;
    }
    //11.做一些滑动结束后的相关操作
    // 注意到,上面的if里面有个return,也就是说,
    // 只要是在滑动,就不会执行到下面的代码,
    // 反之,执行到下面代码就说明已经滑动结束 
    completeScroll(true);
    }
    
    

    computeScroll函数里面大部分代码比较清晰,只有两个函数,需要我们进去深究:pageScrolled以及completeScroll

    2.2.1 pageScrolled

    先看看pageScrolled函数,这个函数主要的作用是回调onPageScrolled,虽然做了很多计算,但这些计算的结果最终是为了作为形参传给onPageScrolled,看看他的源码:

    private boolean pageScrolled(int xpos) {
    //1.mItems是ArrayList类型,它保存的是每个子View的抽象描述类ItemInfo
    //如果没有子View
    if (mItems.size() == 0) {
        //2.先认为没有调用父类
        //mCalledSuper作用是:如果子类重写了onPageScrolled,
        // 那么子类的实现必须要先调用父类ViewPager的onPageScrolled
        //为了确保子类的实现中先调用了父类ViewPager的onPageScrolled,定义了mCalledSuper
        //并且在ViewPager类中的onPageScrolled将mCalledSuper设置为了true,用于判断子类有没有调用。
        mCalledSuper = false;
        //3.调用onPageScrolled,如果子类重写了该方法,调用的则是子类的onPageScrolled
        onPageScrolled(0, 0, 0);
        //4.如果没有执行ViewPager的onPageScrolled,抛出异常
        if (!mCalledSuper) {
            throw new IllegalStateException(
                    "onPageScrolled did not call superclass implementation");
        }
        //5.如果没有子View,返回false
        return false;
    }
    //6.根据当前滑动的位置,得到当前显示的子View的抽象描述类ItemInfo
    //只要存在子View,得到的ItemInfo对象肯定不为null
    final ItemInfo ii = infoForCurrentScrollPosition();
    //7.获取显示区域的宽度
    final int width = getClientWidth();
    //8.加上外边距后的宽度
    final int widthWithMargin = width + mPageMargin;
    final float marginOffset = (float) mPageMargin / width;
    //保存当前是第几个页面(即第几个子View)
    final int currentPage = ii.position;
    //计算当前页面的偏移量,取值为[0,1),如果pageOffset不等于0,则下一个页面可见
    final float pageOffset = (((float) xpos / width) - ii.offset) /
            (ii.widthFactor + marginOffset);
    //当前页面移动的像素点个数
    final int offsetPixels = (int) (pageOffset * widthWithMargin);
    
    //以下作用与2、3、4类似
    mCalledSuper = false;
    onPageScrolled(currentPage, pageOffset, offsetPixels);
    if (!mCalledSuper) {
        throw new IllegalStateException(
                "onPageScrolled did not call superclass implementation");
    }
    return true;
    }
    
    

    我们定位到第6个注释,我提到infoForCurrentScrollPosition函数是据当前滑动的位置,得到当前显示的子View的抽象描述类ItemInfo,如果当前滑动位置显示的恰好是一个完整的页面,这个页面的前一个页面和后一个页面都没有显示,那么很容易理解,返回的就是这个页面。可是如果当前显示区域是同时显示2个页面(两个页面都显示一部分出现在显示区域),那这个函数应该返回哪一个页面呢?从infoForCurrentScrollPosition源码看出每次是返回左边的页面,如下图所示:

    image

    换句话说,只会是存在当前页面与下一个页面同时出现在显示区域,不可能是当前页面与上一个页面同时出现。关于infoForCurrentScrollPosition的具体实现,我们不要去关心,我们只要知道它帮我们实现了什么功能,如果对其感兴趣可以去看源码。

    2.2.2 onPageScrolled

    上面我们知道,pageScrolled函数是为了调用onPageScrolled做前期计算,并将计算结果作为onPageScrolled的形参,最终是为了回调onPageScrolled函数,那么我们看看onPageScrolled函数到底是干了啥~,从函数名看的出来,它是一个回调函数,那么是什么情况下回调呢?其实,在我们手指滑动或者是通过代码直接滑动到指定位置过程中,会使得一些页面滑动,如果我们想要在每个页面在显示区域滑动过程中实现某些效果,可以重写这个函数,当然了,我们前面分析pageScrolled函数时就提到,重写onPageScrolled时,必须先调用super.onPageScrolled(position, offset, offsetPixels),我们的ViewPager在滑动过程中,会不断回调onPageScrolled函数,这个“不断”是从这里体现:computeScroll—>onPageScrolled->onPageScrolled。滑动过程不断调用computeScroll,而computeScroll调用onPageScrolledonPageScrolled又调用onPageScrolled。好了,我们去看看onPageScrolled吧~首先看看三个参数:

    1. int position,表示当前是第几个页面
    2. float offset表示当前页面移动的距离,其实就是个相对实际宽度比例值,取值为[0,1)。0表示整个页面在显示区域,1表示整个页面已经完全左移出显示区域。
    3. int offsetPixels , 表示当前页面左移的像素个数。

    我们已经了解形参的含义,接下来看看源码:

    @CallSuper
    protected void onPageScrolled(int position, float offset, int offsetPixels) {
        // Offset any decor views if needed - keep them on-screen at all times.
        //1.如果有Decor View,则需要使得它们时刻显示在屏幕中,不移出屏幕
        if (mDecorChildCount > 0) {
            //根据Gravity将Decor View摆放到指定位置,注释略,可以参考上一篇文章
            //代码略···
        }
        //2.分发页面滚动事件
        dispatchOnPageScrolled(position, offset, offsetPixels);
        //3.如果mPageTransformer不为null,则不断去调用mPageTransformer的transformPage函数
        if (mPageTransformer != null) {
            final int scrollX = getScrollX();
            final int childCount = getChildCount();
            for (int i = 0; i < childCount; i++) {
                final View child = getChildAt(i);
                final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
                //只针对页面进行处理
                if (lp.isDecor) continue;
                //计算child位置
                final float transformPos = (float) (child.getLeft() - scrollX) / getClientWidth();
                //调用transformPage
                mPageTransformer.transformPage(child, transformPos);
            }
        }
        //标记ViewPager的onPageScrolled函数执行过
        mCalledSuper = true;
    }
    
    

    从源码上我们知道,onPageScrolled做了3件事,首先把Decor View固定在显示区域,其次,将滚动事件进行分发,即dispatchOnPageScrolled函数,dispatchOnPageScrolled函数内部就是调用OnPageChangeListeneronPageScrolled函数,我们添加的监听器就是此时被回调onPageScrolled函数,dispatchOnPageScrolled函数代码比较简单,不去追究。最后,就是判断是否设置了mPageTransformer,如果设置了,就去回调mPageTransformertransformPage函数,我们知道,我们可以通过自定义PageTransformer来实现每个页面的“出场动画”和“离场动画”,就是这里回调transformPage来实现的。

    2.2.3 completeScroll

    把目光回到computeScroll函数,我们前面说道,在computeScroll函数最后调用了completeScroll函数,这个函数是做滑动结束后的清理复位等工作。比如:确保滚动已经到最终位置,如果没有到最终位置,则滚动到最终位置。还有就是将每个页面对应的ItemInfo对象的scrolling设为false等等。

    2.3 ViewPager 定义smoothScrollTo函数

    根据第1节,我们知道,重写了computeScroll函数后,需要自定义一种平滑到指定位置的函数,一般命名为smoothScrollTo,当然咯,你也可以取其他名字,你开心就好~。但是在这个函数里面需要调用startScroll函数。我们来看看ViewPagersmoothScrollTo函数源码,其中x,y表示要移动到的位置,velocity表示手指移动速度,如果不是用户的手指触发的平滑操作,则velocity设为0即可:

    void smoothScrollTo(int x, int y, int velocity) {
        if (getChildCount() == 0) {
            // 如果没有页面,啥也不干
            setScrollingCacheEnabled(false);
            return;
        }
        //定义x轴起始位置
        int sx;
        //判断在此之前mScroller是否还在计算滚动
        boolean wasScrolling = (mScroller != null) && !mScroller.isFinished();
        //如果当前在滚动
        if (wasScrolling) {
            //根据在此之前是否还在滚动来决定如何获取当前的x位置
            sx = mIsScrollStarted ? mScroller.getCurrX() : mScroller.getStartX();
            // 如果mScroller在此之前还在计算滚动,则将其停止计算,并直接滑动到最终位置,
            // 这个最终位置即为此刻smoothScrollTo的起始位置
            mScroller.abortAnimation();
            //不启用缓存
            setScrollingCacheEnabled(false);
        } else {//如果当前滚动结束
            sx = getScrollX();
        }
        //获取y轴起始位置
        int sy = getScrollY();
        //计算要移动的x和y方向的距离
        int dx = x - sx;
        int dy = y - sy;
        //如果x和y方向的移动距离都是0,说明无需移动,结束并返回
        if (dx == 0 && dy == 0) {
            //做一些清理和还原工作
            completeScroll(false);
            //已经确定好新的页面,将mCurItem设置为新的页面以及其他的相关处理
            populate();
            //设置当前的滚动状态
            setScrollState(SCROLL_STATE_IDLE);
            return;
        }
        //启用缓存,即对每个子View调用setDrawingCacheEnabled(true)
        setScrollingCacheEnabled(true);
        //设置当前的滚动状态
        setScrollState(SCROLL_STATE_SETTLING);
        //获取宽度及一半宽度
        final int width = getClientWidth();
        final int halfWidth = width / 2;
        //要移动的距离占宽度的比例,这个比例必须得小于等于1
        final float distanceRatio = Math.min(1f, 1.0f * Math.abs(dx) / width);
        //smoothScrollTo并没有使用匀速滑动,而是通过distanceInfluenceForSnapDuration函数
        //来实现变速,这里与Scroller里面的插值器之间并无影响
        final float distance = halfWidth + halfWidth *
                distanceInfluenceForSnapDuration(distanceRatio);
    
        int duration;
        velocity = Math.abs(velocity);
        //如果手指滑动速度不为0
        if (velocity > 0) {
            //如果是手指滑动,则需要根据手指滑动速度计算滑动持续时间
            duration = 4 * Math.round(1000 * Math.abs(distance / velocity));
        } else {
            //如果手指滑动速度为0,即,是通过代码的方式滑动到指定位置,则使用另一种方式计算滑动持续时间
            final float pageWidth = width * mAdapter.getPageWidth(mCurItem);
            final float pageDelta = (float) Math.abs(dx) / (pageWidth + mPageMargin);
            duration = (int) ((pageDelta + 1) * 100);
        }
        //确保整个滑动时间不超出最大的时间
        duration = Math.min(duration, MAX_SETTLE_DURATION);
    
        //将mIsScrollStarted标记重置为false,表示没有开始滚动,
        //这个标记会在computeScrollOffset函数中重置为true,
        //所以不用担心会影响到其他地方的判断
        mIsScrollStarted = false;
        //开始平滑
        mScroller.startScroll(sx, sy, dx, dy, duration);
        ViewCompat.postInvalidateOnAnimation(this);
    }
    
    

    从上面可以看到,ViewPagersmoothScrollTo的实现还是挺复杂的,代码实现出来的效果体验非常好以及所考虑的功能很全面。感觉非常值得去学习!另外,ViewPager提供了只有x,y两个参数的smoothScrollTo,其内部也是调用上面这个smoothScrollTo,只是将velocity参数设置为0。

    3 滑动冲突

    现在为止,ViewPager的滑动部分已经分析完毕,但是用过ViewPager都知道,ViewPager帮我们处理了滑动冲突。我们知道,ViewPager只关注水平方向的手指滑动,根据水平方向的手指滑动来切换页面。在垂直方向上,ViewPager并不关心,因此,ViewPager很有必要解决一下滑动冲突,把竖直方向的滑动传递给子View来处理。

    我们知道,ViewGroup是在onInterceptTouchEvent函数中决定是否拦截触摸事件,那么我们就去学习一下ViewPageronInterceptTouchEvent函数。

    @Override
    public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
    
        //1\. 触摸动作
        final int action = ev.getAction() & MotionEventCompat.ACTION_MASK;
    
        //2\. 时刻要注意触摸是否已经结束
        if (action == MotionEvent.ACTION_CANCEL || action == MotionEvent.ACTION_UP) {
            //3\. Release the drag.
            if (DEBUG) Log.v(TAG, "Intercept done!");
            //4\. 重置一些跟判断是否拦截触摸相关变量
            resetTouch();
            //5\. 触摸结束,无需拦截
            return false;
        }
    
        //6\. 如果当前不是按下事件,我们就判断一下,是否是在拖拽切换页面
        if (action != MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            //7\. 如果当前是正在拽切换页面,直接拦截掉事件,后面无需再做拦截判断
            if (mIsBeingDragged) {
                if (DEBUG) Log.v(TAG, "Intercept returning true!");
                return true;
            }
            //8\. 如果标记为不允许拖拽切换页面,我们就"放过"一切触摸事件
            if (mIsUnableToDrag) {
                if (DEBUG) Log.v(TAG, "Intercept returning false!");
                return false;
            }
        }
        //9\. 根据不同的动作进行处理
        switch (action) {
            //10\. 如果是手指移动操作
            case MotionEvent.ACTION_MOVE: {
    
                //11\. 代码能执行到这里,就说明mIsBeingDragged==false,否则的话,在第7个注释处就已经执行结束了
    
                //12.使用触摸点Id,主要是为了处理多点触摸
                final int activePointerId = mActivePointerId;
                if (activePointerId == INVALID_POINTER) {
                    //13.如果当前的触摸点id不是一个有效的Id,无需再做处理
                    break;
                }
                //14.根据触摸点的id来区分不同的手指,我们只需关注一个手指就好
                final int pointerIndex = MotionEventCompat.findPointerIndex(ev, activePointerId);
                //15.根据这个手指的序号,来获取这个手指对应的x坐标
                final float x = MotionEventCompat.getX(ev, pointerIndex);
                //16.在x轴方向上移动的距离
                final float dx = x - mLastMotionX;
                //17.x轴方向的移动距离绝对值
                final float xDiff = Math.abs(dx);
                //18.同理,参照16、17条注释
                final float y = MotionEventCompat.getY(ev, pointerIndex);
                final float yDiff = Math.abs(y - mInitialMotionY);
                if (DEBUG) Log.v(TAG, "Moved x to " + x + "," + y + " diff=" + xDiff + "," + yDiff);
    
                //19.判断当前显示的页面是否可以滑动,如果可以滑动,则将该事件丢给当前显示的页面处理
                //isGutterDrag是判断是否在两个页面之间的缝隙内移动
                //canScroll是判断页面是否可以滑动
                if (dx != 0 && !isGutterDrag(mLastMotionX, dx) &&
                        canScroll(this, false, (int) dx, (int) x, (int) y)) {
                    mLastMotionX = x;
                    mLastMotionY = y;
                    //20.标记ViewPager不去拦截事件
                    mIsUnableToDrag = true;
                    return false;
                }
                //21.如果x移动距离大于最小距离,并且斜率小于0.5,表示在水平方向上的拖动
                if (xDiff > mTouchSlop && xDiff * 0.5f > yDiff) {
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Starting drag!");
                    //22.水平方向的移动,需要ViewPager去拦截
                    mIsBeingDragged = true;
                    //23.如果ViewPager还有父View,则还要向父View申请将触摸事件传递给ViewPager
                    requestParentDisallowInterceptTouchEvent(true);
                    //24.设置滚动状态
                    setScrollState(SCROLL_STATE_DRAGGING);
                    //25.保存当前位置
                    mLastMotionX = dx > 0 ? mInitialMotionX + mTouchSlop :
                            mInitialMotionX - mTouchSlop;
                    mLastMotionY = y;
                    //26.启用缓存
                    setScrollingCacheEnabled(true);
                } else if (yDiff > mTouchSlop) {//27.否则的话,表示是竖直方向上的移动
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Starting unable to drag!");
                    //28.竖直方向上的移动则不去拦截触摸事件
                    mIsUnableToDrag = true;
                }
                if (mIsBeingDragged) {
                    // 29.跟随手指一起滑动
                    if (performDrag(x)) {
                        ViewCompat.postInvalidateOnAnimation(this);
                    }
                }
                break;
            }
            //30.如果手指是按下操作
            case MotionEvent.ACTION_DOWN: {
    
                //31.记录按下的点位置
                mLastMotionX = mInitialMotionX = ev.getX();
                mLastMotionY = mInitialMotionY = ev.getY();
                //32.第一个ACTION_DOWN事件对应的手指序号为0
                mActivePointerId = MotionEventCompat.getPointerId(ev, 0);
                //33.重置允许拖拽切换页面
                mIsUnableToDrag = false;
                //34.标记开始滚动
                mIsScrollStarted = true;
                //35.手动调用计算滑动的偏移量
                mScroller.computeScrollOffset();
                //36.如果当前滚动状态为正在将页面放置到最终位置,
                //且当前位置距离最终位置足够远
                if (mScrollState == SCROLL_STATE_SETTLING &&
                        Math.abs(mScroller.getFinalX() - mScroller.getCurrX()) > mCloseEnough) {
                    //37\. 如果此时用户手指按下,则立马暂停滑动
                    mScroller.abortAnimation();
                    mPopulatePending = false;
                    populate();
                    mIsBeingDragged = true;
                    //38.如果ViewPager还有父View,则还要向父View申请将触摸事件传递给ViewPager
                    requestParentDisallowInterceptTouchEvent(true);
                    //39.设置当前状态为正在拖拽
                    setScrollState(SCROLL_STATE_DRAGGING);
                } else {
                    //40.结束滚动
                    completeScroll(false);
                    mIsBeingDragged = false;
                }
    
                if (DEBUG) Log.v(TAG, "Down at " + mLastMotionX + "," + mLastMotionY
                        + " mIsBeingDragged=" + mIsBeingDragged
                        + "mIsUnableToDrag=" + mIsUnableToDrag);
                break;
            }
    
            case MotionEventCompat.ACTION_POINTER_UP:
                onSecondaryPointerUp(ev);
                break;
        }
    
        //41.添加速度追踪
        if (mVelocityTracker == null) {
            mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
        }
        mVelocityTracker.addMovement(ev);
    
        //42.只有在当前是拖拽切换页面时我们才会去拦截事件
        return mIsBeingDragged;
    }
    
    

    我们看看ViewPager是如何决定是拦截还是不拦截,从源码上面看出,但斜率小于0.5时,则要拦截,否则不拦截,斜率是什么情况呢?高中数学可知,在第一象限中,越靠近y轴的直线,斜率越大,越靠近x轴直线斜率越小,先看简单图示:

    image

    也就是说,手指滑动的倾斜度比0.5小,就去拦截事件,由ViewPager来响应切换页面。

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        本文标题:03 ViewPager-源码分析(2):滑动及冲突处理

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