Android 绘图学习

1 Canvas 状态保存和恢复

前面讲canvas概念理解时
已经讲解了save和savelayer，saveLayerAlpha函数，这里进行canvas状态保存和恢复的详细讲解。

Canvas 调用了translate,scale,rotate,skew,concat or clipRect等变换后，后续的操作都是基于变换后的Canvas，都会受到影响，对于后续的操作很不方便。

Canvas提供了save，saveLayer，saveLayerAlpha，restore,restoreToCount来保存和恢复状态，有了这些函数，我们就可以随时恢复canvas以前的状态，不必担心当前操作对画布造成的影响。

2 保存和恢复状态函数

注意：
Canvas提供的save,saveLayer等保存状态函数还提供了很多flag，类似MATRIX_SAVE_FLAG，CLIP_SAVE_FLAG， ALL_SAVE_FLAG等，默认如果调用没有flag的函数flag默认为 ALL_SAVE_FLAG就是所有的状态都保存，而且新的api把
带有flag的函数都标记成了deprecated，推荐使用不带flag的函数，进行全部特性的保存。

2.1 save函数

Save函数保存当前画布的matrix,clip等信息到一个私有栈中，之后调用translate,scale,rotate,skew,concat or clipRect等操作，当调用restore或者resoreToCount()函数后，save之后对canvas做的操作将被抛弃，会从canvas状态栈中取出画布的状态信息进行恢复。返回getSaveCount的值，没有调用过一次save，getSaveCount值为1。

getSaveCount() ；
获取栈中保存的状态信息的个数，计算方式等于save()的次数减去restore的次数。

调用save函数之后会返回一个saveId,表示应该退栈的位置。

2.2 saveLayer

Save和saveLayer还有一些重载函数，save和savelayer的带saveFlag参数的函数都标注deprecated，所以就不像其他文章一样进行讲解了，用的也不多。

saveLayerAlpha(@Nullable RectF bounds, int alpha) 
saveLayerAlpha(float left, float top, float right, float bottom, int alpha)
saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, @Nullable Paint paint)
saveLayer(@Nullable RectF bounds, @Nullable Paint paint)

savelayer和saveLayerAlpha函数调用时会生成一个新的bitmap用于绘制，后续的操作都不会对原来的Canvas造成影响。调用restore或者resoreToCount()函数之后，新生成的bitmap最终会绘制到Canvas对应的原始Bitmap上，也会从canvas状态栈中获取状态信息，对canvas进行恢复。返回getSaveCount的值，没有调用过一次save，getSaveCount值为1。

saveLayerAlpha和saveLayer的区别只是saveLayerAlpha指定了新生成的bitmap的透明度，所以后面不会过多讲解saveLayerAlpha

2.3 restore，restoreToCount

restore函数：清除当前画布的matrix/clip状态信息，然后从栈顶取出保存的状态信息应用到画布，调用restore的次数不能超过save的次数。

Save（）： 会把当前的画布的状态进行保存，然后放入Canvas状态栈中；
saveLayer()或者saveLayerAlpha: 会把当前画布状态保存放入栈中，会新建一个bitmap，后续的操作都会作用在这个bitmap上，同时可以指定新建bitmap的大小和透明度等。
restore（）或restoreToCount： 就会把栈中最顶层的画布状态取出来，并按照这个状态恢复当前的画布，并在这个画布上做画。

saveLayer函数如果rectF为null，有一段注释：
May be null. The maximum size the offscreen render target needs to be (in local coordinates)
如果为null，生成的Bitmap的最大大小将和渲染目标需要大小一样，然而我去拿saveLayer后的canvas的大小是没有变化的，哪位同仁知道这个大小是多少。

推荐使用save，因为save不会新创建bitmap，saveLayer会创建新的bitmap，如果创建的bitmap过大会导致内存泄漏，这点在savelayer函数上有说明，如果一定要使用saveLayer一定要给出确定的大小，防止内存泄漏。

所有的save，saveLayer系列函数都有返回值，返回的是restoreToCount()，也就是调用了save次数。

没有调用任何一次save时的canvas.getSaveCount()的值为1。save，saveLayer，savelayeralpha保存画布信息共用一个栈，所以每次调用save函数getSaveCount函数都会加一，每次调用restore函数getSaveCount函数都会减一。调用restoreToCount（id）则会直接退栈到id标识的canvas状态，此时在其顶部保存的状态信息都已经被弹栈了。

多次调用save函数，可以多次进行restore恢复，restore之后进行绘制，会在当前状态canvas画布上进行绘制，受当前Canvas状态的影响。

重要：
调用save或者saveLayer系列函数是有返回值的，这个返回值就可以作为restoreToCount的函数实参，可以返回到保存之前的画布状态。

例如调用save或者saveLayer后返回saveId为2，那么现在getSaveCount的值应该为3，此时直接调用restoreToCount(2),就可以返回调用save或者saveLayer之前的状态，而且可以保存这个获取到的saveId值，在特定的位置利用restoreToCount（saveId），就可以回到生成这个saveId之前的状态。

总结：
restore ,restoreToCount两个函数都是用于恢复画布，restore直接取保存在栈中的栈顶的画布状态进行恢复，restoreToCount:是对restore的封装，可以直接弹栈直到目标位置的画布状态，当saveCount小于1时会报错。

3代码示例

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

最后一句想在原点绘制图形，无法回到绘制第一个矩形时的原点。

调用了save，restore。

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.save();
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

saveLayer(@Nullable RectF bounds, @Nullable Paint paint)
saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, @Nullable Paint paint)
Paint可以不传。
生成一个（0,0,100,100）的bitmap

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(0,0,100,100,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);//绘制不上，因为不在生成的bitmap范围
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

可以绘制上的版本。

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(0,0,700,700,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);//由于translate的原因，绘制不全
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

** getSaveCount：**

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
System.out.println("==========daxiao11111=========="+canvas.getSaveCount());
//canvas.saveLayer(0,0,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(null,mPaint1);
System.out.println("==========daxiao222========="+canvas.getSaveCount());
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.restore();
System.out.println("==========daxiao333========="+canvas.getSaveCount());
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

canvas.saveLayer(100, 100, 200, 200, mPaint1);
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);
canvas.restore();

result：
==========daxiao11111=========1
==========daxiao222=========2
==========daxiao333=========1

多次save，多次restore：

  canvas.save();//第一次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();// 保存第二次
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第三次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第四次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第五次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();

        mPaint1.setColor(Color.RED);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.YELLOW);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.GREEN);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.BLUE);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.GRAY);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.BLACK);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

可以看到，每次restore，恢复之前的canvas画布状态。

restoreToCount
上面的例子，如果restore一次，如何画蓝色矩形。

  canvas.save();//第一次保存，count2
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();// 保存第二次，count3
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第三次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第四次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第五次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();
        //直接4，就可以回到画蓝色矩形位置
        canvas.restoreToCount(4);
        mPaint1.setColor(Color.BLUE);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

总结：

• 所有的save函数（save，saveLayer，saveLayerAlpha）公用一个栈，每次save函数会把Canvas状态信息保存在栈顶
• 进入onDraw没有调用save函数前getSaveCount值为1，
• restore 每次取栈顶Cavas状态
• restoreToCount（id） 直接出栈id之前的所有状态，恢复调用save或者saveLayer返回id之前的对应栈中Canvas的状态
• saveLayer和saveLayerAlpha会生成一个新的Bitmap，可以指定大小和透明度，但可能引起内存泄漏要控制好生成bitmap的大小。
• 多次save可以多次restore，调用restore的次数不能超过save的次数

4 状态保存saveFlag

虽然 带有saveFlag的函数都标记了过时，但是还是可以使用的，下面简介各个flag的作用：

ALL_SAVE_FLAG
保存全部的状态，默认的save行为，可以用于save，saveLayer函数。

CLIP_SAVE_FLAG
保存裁剪的某个区域的状态，只保存尺寸状态，不保存matrix，所以调用restore恢复后，旋转都操作依然影响canvas，clip操作不影响。可以用于save，saveLayer函数。

MATRIX_SAVE_FLAG
Matrix信息(translate，rotate，scale，skew)的状态保存，不保存尺寸信息，调用restore后，clip依然影响画布，matrix操作则不影响画布。可以用于save，saveLayer函数。

后面的三个flag只作用于saveLayer函数
CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG
保存预先设置的范围里的状态

FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG
保存彩色涂层

HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG
不透明图层保存

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