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Android 自定义View之: 时钟控件

Android 自定义View之: 时钟控件

作者: ifadai | 来源:发表于2017-08-18 10:59 被阅读0次

    学习自定义View,遂动手写了一个时钟控件,欢迎批评指正。

    首先上效果图:


    image

    GitHub地址 代码下载

    首先,按需求分析思路:

    绘制步骤

    1. 绘制大圆圈、刻度、
    2. 绘制数字
    3. 绘制指针

    其他操作

    • 自动开启计时
    • 适配wrap_content和固定width、height值;
    • 自定义属性:时钟颜色、各个刻度颜色、三种指针颜色等

    接下来按步骤绘制:

    我们先看onDraw方法中我们的操作,这里对应我们上面说的步骤:

    @Override
        protected void onDraw(Canvas canvas) {
            super.onDraw(canvas);
            // 坐标原点移动到View 中心
            canvas.translate(mCenterX, mCenterY);
            drawCircle(canvas);
            drawText(canvas);
            drawPointer(canvas);
        }
    

    绘制圆圈和刻度

    /**
         * 绘制时钟的圆形和刻度
         */
        private void drawCircle(Canvas canvas) {
    
            mDefaultPaint.setStrokeWidth(mDefaultScaleWidth);
            mDefaultPaint.setColor(mClockColor);
    
            canvas.drawCircle(0, 0, mRadius, mDefaultPaint);
    
            for (int i = 0; i < 60; i++) {
                if (i % 5 == 0) { // 特殊时刻
    
                    mDefaultPaint.setStrokeWidth(mParticularlyScaleWidth);
                    mDefaultPaint.setColor(mColorParticularyScale);
    
                    canvas.drawLine(0, -mRadius, 0, -mRadius + mParticularlyScaleLength, mDefaultPaint);
    
                } else {          // 一般时刻
    
                    mDefaultPaint.setStrokeWidth(mDefaultScaleWidth);
                    mDefaultPaint.setColor(mColorDefaultScale);
    
                    canvas.drawLine(0, -mRadius, 0, -mRadius + mDefaultScaleLength, mDefaultPaint);
    
                }
                canvas.rotate(6);
            }
        }
    

    这里主要有两点:

    1、表示小时的刻度,我们作为特殊刻度,其线的长度、宽度、颜色,与普通刻度做区别;

    2、每次绘制完一个刻度,我们调用canvas.rotate(6)方法,让其旋转6度(360度/60),这样绘制起来比较方便,避免了计算每一个刻度的坐标值。

    绘制文字:

     /**
         * 绘制特殊时刻(12点、3点、6点、9点)的文字
         */
        private void drawText(Canvas canvas) {
    
            setTextPaint();
    
            Paint.FontMetrics fontMetrics = mTextPaint.getFontMetrics();
    
            // 文字顶部与基线距离
            float ascent=Math.abs(fontMetrics.ascent);
            // 文字底部与基线距离
            float descent=Math.abs(fontMetrics.descent);
            // 文字高度
            float fontHeight = ascent+descent;
            // 文字竖直中心点距离基线的距离;
            float offsetY = fontHeight / 2 - Math.abs(fontMetrics.descent);
            // 文字宽度
            float fontWidth;
    
            // drawText(@NonNull String text, float x, float y, @NonNull Paint paint) 参数:y,为基线的y坐标,并非文字左下角的坐标
            // 文字距离圆圈的距离为 特殊刻度长度+宽度
    
            String h = "12";
            // y轴坐标为: -(半径-特殊刻度长度-特殊刻度宽度(作为间距)-文字顶部距离基线的距离)
            float y=-(mRadius-mParticularlyScaleLength-mParticularlyScaleWidth-ascent);
            canvas.drawText(h, 0,y, mTextPaint);
    
            h = "3";
            fontWidth = mTextPaint.measureText(h);
            // y轴坐标为: 半径-特殊刻度长度-特殊刻度宽度(作为间距)-文字长度/2(绘制原点在文字横向中心)
            y=mRadius - mParticularlyScaleLength-mParticularlyScaleWidth - (fontWidth / 2);
            canvas.drawText(h,y, 0 + offsetY, mTextPaint);
    
            h = "6";
            // y轴坐标为: 半径-特殊刻度长度-特殊刻度宽度(作为间距)-文字底部与基线的距离
            y=mRadius - mParticularlyScaleLength -mParticularlyScaleWidth-descent;
            canvas.drawText(h, 0,y, mTextPaint);
    
            h = "9";
            fontWidth = mTextPaint.measureText(h);
            // y轴坐标为: -(半径-特殊刻度长度-特殊刻度宽度(作为间距)-文字长度/2(绘制原点在文字横向中心))
            y= -(mRadius - mParticularlyScaleLength -mParticularlyScaleWidth -(fontWidth/2));
            canvas.drawText(h,y, 0 + offsetY, mTextPaint);
        }
    
        private void setTextPaint(){
            mTextPaint.setStrokeWidth(mDefaultScaleWidth / 2);
            mTextPaint.setTextSize(mParticularlyScaleWidth * 4);
            // 文字绘制中心点移动到横向中心
            mTextPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
        }
    

    这里只绘制了四个时间的文字,但是这四个数字坐标规则都不相同,我们需要分开绘制;

    首先,我们了解一下文字绘制方法:

    canvas. drawText(String text, float x, float y,Paint paint)
    

    这里的x和y就是文字绘制的坐标,如图:(图片来自http://www.gcssloop.com/customview/Canvas_PictureText

    image

    这里看上去,x和y像是文字左下角的坐标,可是,这里其实是文字的基线(BaseLine )起点的的坐标,什么是基线呢?

    我们先了解Paint.FontMetrics 类,他是用来描述文字的上下高度的类,包含属性如下:


    FontMetrics类

    图解(来源见水印):


    FontMetricsFontMetrics
    对照着这两个图,再看代码的时候,应该就懂了。

    绘制指针:

    /**
         * 绘制指针
         */
        private void drawPointer(Canvas canvas) {
    
            drawHourPointer(canvas);
            drawMinutePointer(canvas);
            drawSecondPointer(canvas);
    
            mPointerPaint.setColor(mClockColor);
            // 绘制中心原点,需要在指针绘制完成后才能绘制
            canvas.drawCircle(0, 0, mPointRadius, mPointerPaint);
        }
    

    首先绘制时针,我们可以联想一下,当现在时间是3:30的时候,时针应该在那个位置呢?指在3上吗?不是的,因为现在已经是45分了,时针应该在3到4之间,在二分之一的位置,更精确一点的话,我们还要考虑秒针的状态。那么,我们就可以通过当前时间,算出指针与x轴的角度,从而通过三角函数,计算出指针的目标坐标值:

    /**
         * 绘制时针
         */
        private void drawHourPointer(Canvas canvas) {
    
            mPointerPaint.setStrokeWidth(mHourPointerWidth);
            mPointerPaint.setColor(mColorHourPointer);
    
            // 当前时间的总秒数
            float s = mH * 60 * 60 + mM * 60 + mS;
            // 百分比
            float percentage = s / (12 * 60 * 60);
            // 通过角度计算弧度值,因为时钟的角度起线是y轴负方向,而View角度的起线是x轴正方向,所以要加270度
            float angle = 270 + 360 * percentage;
    
            float x = (float) (mHourPointerLength * Math.cos(Math.PI * 2 / 360 * angle));
            float y = (float) (mHourPointerLength * Math.sin(Math.PI * 2 / 360 * angle));
    
            canvas.drawLine(0, 0, x, y, mPointerPaint);
        }
    
        /**
         * 绘制分针
         */
        private void drawMinutePointer(Canvas canvas) {
    
            mPointerPaint.setStrokeWidth(mMinutePointerWidth);
            mPointerPaint.setColor(mColorMinutePointer);
    
            float s = mM * 60 + mS;
            float percentage = s / (60 * 60);
            float angle = 270 + 360 * percentage;
    
            float x = (float) (mMinutePointerLength * Math.cos(Math.PI * 2 / 360 * angle));
            float y = (float) (mMinutePointerLength * Math.sin(Math.PI * 2 / 360 * angle));
    
            canvas.drawLine(0, 0, x, y, mPointerPaint);
        }
    
        /**
         * 绘制秒针
         */
        private void drawSecondPointer(Canvas canvas) {
    
            mPointerPaint.setStrokeWidth(mSecondPointerWidth);
            mPointerPaint.setColor(mColorSecondPointer);
    
            float s = mS;
            float percentage = s / 60;
            float angle = 270 + 360 * percentage;
    
            float x = (float) (mSecondPointerLength * Math.cos(Math.PI * 2 / 360 * angle));
            float y = (float) (mSecondPointerLength * Math.sin(Math.PI * 2 / 360 * angle));
    
            canvas.drawLine(0, 0, x, y, mPointerPaint);
        }
    

    到这里,自定义View的绘制部分已完成,下面就是属于一些自定义View中经常用到的操作;

    其他操作

    开启计时

    当然,时钟是动态的,每一秒都在变化,我们需要在线程中不断刷新当前View:

    /**
         * 开始计时
         */
        private void startTime() {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    while (true) {
                        getTime();
                    }
                }
            }).start();
        }
    
        /**
         * 获取当前系统时间
         */
        private void getTime() {
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();
            int hour = calendar.get(Calendar.HOUR);
            hour = hour % 12;
            int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);
            int second = calendar.get(Calendar.SECOND);
    
            if (hour != mH || minute != mM || second != mS) {
                setTime(hour, minute, second);
                postInvalidate();
            }
        }
    
        /**
         * 设置时间
         */
        private void setTime(int h, int m, int s) {
            mH = h;
            mM = m;
            mS = s;
        }
    

    startTime()方法需要在构造方法中调用;

    适配不同大小:

    我们首先在onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)中,对尺寸进行测量,并当wrap_content模式下,默认尺寸为48dp。

    这部分代码基本每个自定义View中都会用到,比较通用,也比较常见,代码就不贴了,可以clone源码看一下。

    而对于时钟的尺寸属性,我们可以通过与半径的比例计算,这样就比较好的适配了不同尺寸下的时钟大小:

     @Override
        protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
            super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
            mWidth = w;
            mHeight = h;
            mCenterX = w / 2;
            mCenterY = h / 2;
            mRadius = (float) (w / 2 * 0.8);
    
            initClockPointerLength();
        }
    
        /**
         * 根据控件的大小,初始化时钟刻度的长度和宽度、指针的长度和宽度、时钟中心点的半径
         */
        private void initClockPointerLength() {
    
            /*
            * 默认时钟刻度长=半径/10;
            * 默认时钟刻度宽=长/6;
            *
            * */
            mDefaultScaleLength = mRadius / 10;
            mDefaultScaleWidth = mDefaultScaleLength / 6;
    
            /*
            * 特殊时钟刻度长=半径/5;
            * 特殊时钟刻度宽=长/6;
            *
            * */
            mParticularlyScaleLength = mRadius / 5;
            mParticularlyScaleWidth = mParticularlyScaleLength / 6;
    
            /*
            * 时针长=半径/3;
            * 时针宽=特殊时钟刻度宽;
            *
            * */
            mHourPointerLength = mRadius / 3;
            mHourPointerWidth = mParticularlyScaleWidth;
    
             /*
            * 分针长=半径/2;
            * 分针宽=特殊时钟刻度宽;
            *
            * */
            mMinutePointerLength = mRadius / 2;
            mMinutePointerWidth = mParticularlyScaleWidth;
    
            /*
            * 秒针长=半径/3*2;
            * 秒针宽=默认时钟刻度宽;
            *
            * */
            mSecondPointerLength = mRadius / 3 * 2;
            mSecondPointerWidth = mDefaultScaleWidth;
    
            // 中心点半径=(默认刻度宽+特殊刻度宽)/2
            mPointRadius = (mDefaultScaleWidth + mParticularlyScaleWidth) / 2;
        }
    

    自定义属性值

    attr.xml:

    <declare-styleable name="ClockView">
            <attr name="clockColor" format="color"/>
            <attr name="defaultScaleColor" format="color"/>
            <attr name="particularlyScaleColor" format="color"/>
            <attr name="hourPointerColor" format="color"/>
            <attr name="minutePointerColor" format="color"/>
            <attr name="secondPointerColor" format="color"/>
        </declare-styleable>
    

    对应:

    // 时钟颜色、默认刻度颜色、时刻度颜色、时针颜色、分针颜色、秒针颜色
        private int mClockColor,mColorDefaultScale,mColorParticularyScale,mColorHourPointer,
                mColorMinutePointer, mColorSecondPointer;
    

    GitHub地址 代码下载

    好了,这是自定义View系列的第一篇博文,后面会继续这方面的博文,共勉!

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