自定义View从实现到原理（七）
已经到这一步了啊，这一篇写完基本上自定义View就不会写了，以后有可能的话，也许会写一下自定义ViewGroup或者是自定义View的仿真书籍翻页效果，不过那也是以后的事情了，今天就来实现以下水波纹加载效果，先看一下效果图：
类似这种的效果，其实也就是一个自定义的View，接下来我们来一步步实现一下：
定义属性
首先还是一样，根据效果图，先定义这个View的属性，这个效果我觉得需要圆形的背景颜色，圆形的半径，显示的进度，显示文字的大小，显示文字的颜色，定义属性的代码：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><resources><declare-styleable name="WaterView"><!-- 背景颜色，圆的半径，进度，进度字号，进度颜色 --><attr name="backgroundColor" format="color" /><attr name="radius" format="dimension" /><attr name="text" format="string" /><attr name="textSize" format="dimension" /><attr name="textColor" format="color" /></declare-styleable></resources>
按照正常步骤，下一步在自定义的View中的构造函数获取属性：
private int backgroundColor, textColor;private float radius, textSize;private String text;private Paint backgroundPaint, textPaint;public WaterView(Context context) {this(context, null);}public WaterView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {super(context, attrs);TypedArray waterTypeArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.WaterView);backgroundColor = waterTypeArray.getColor(R.styleable.WaterView_backgroundColor, Color.BLACK);textColor = waterTypeArray.getColor(R.styleable.WaterView_textColor, Color.WHITE);radius = waterTypeArray.getDimension(R.styleable.WaterView_radius, 260f);textSize = waterTypeArray.getDimension(R.styleable.WaterView_textSize, 24f);text = waterTypeArray.getString(R.styleable.WaterView_text);//记得回收waterTypeArray.recycle();}
绘制进度文字
首先我们要初始化画笔，在自定义View中我们通过画笔可以绘制我们想要的所有效果：
/*** 初始化画笔*/private void initPaint() {//初始化背景画笔backgroundPaint = new Paint();backgroundPaint.setColor(backgroundColor);//抗锯齿backgroundPaint.setAntiAlias(true);//初始化显示文字画笔textPaint = new Paint();textPaint.setTextSize(textSize);textPaint.setColor(textColor);textPaint.setAntiAlias(true);//字体为粗体textPaint.setFakeBoldText(true);}
定义完画笔之后，我们首先绘制出底层的圆形，有圆形才能在圆形中心绘制文字：
canvas.drawCircle(getWidth()/2, getHeight()/2, radius, backgroundPaint);
别忘了在构造函数中调用initPaint()方法，要不然会有空指针异常的错误抛出的。
写到这里我们想看一下能不能画出圆形，所以在xml中简单引用一下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><RelativeLayout xmlns:android="/apk/res/android"xmlns:app="/apk/res-auto"xmlns:tools="/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".Activity.WaterActivity"><com.example.day1.View.WaterViewandroid:layout_width="260dp"android:layout_height="260dp"android:layout_centerInParent="true"/></RelativeLayout>
效果图如下：
可真是朴实无华的一个圆形，既然能画出来，那我们之前的工作就没错，在中心显示一下文字：
canvas.drawText(text, getWidth() / 2, getHeight() / 2, textPaint);
我第一次是这么写的，感觉很正常，在Width的中间与Height的中间绘制出显示的文字，结果运行出来出了问题：
震惊，什么鬼？我仔细看了一下这个文字的位置，发现它的左下角，应该就是我们设置的中心位置，就离谱，遇到了问题就要解决，我就去搜了一下自定义View怎么将文字显示在中心，这里参考了这篇文章：
Android自定义View之文字居中
首先在initPaint()方法中设置居中，不过注意这只能做到水平居中：
textPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
这一行代码就可以了，那么接下来我们处理竖直方向居中，按理来说上面这一行代码就足以解决了，但是为什么会有一点偏上呢，这就是因为在文字显示的时候，有一个基线，这个基线正是在我们设置的竖直居中位置，我们的文字在基线上部，因此就会比中心位置提高一点，对于这个问题有两种解决方法：
getTextBounds（）方法
先来看一下这个方法的使用：
getTextBounds(String text, int start, int end, Rect bounds)
text是要显示的文本，start以及end是文本的开始显示位置与结束位置，bounds是存储文字显示位置的对象，最后的结果会写进bounds中。我们使用就是通过这个方法获得文字的边框bounds，由于基线在文字的下方，因此我们想要竖直居中的话就得向下平移文字高度的一半，就是 (bounds.top+bound.bottom)/2 这个值，但是要注意这个是一个负数，代表的是文字的高度一半的位置而不是真正意义的高度一半，getTextBounds（）方法会有一个自己的坐标系：
可以看得出来在这个坐标系下，top以及bottom都是负值，因此我们向下平移需要减去之前算出的文字高度中心位置，那么具体的用法就是下面的代码：
Rect bounds = new Rect();textPaint.getTextBounds(text, 0, text.length(), bounds);float offset = (bounds.bottom + bounds.top) / 2;canvas.drawText(text, getWidth() / 2, (getHeight() / 2) - offset, textPaint);
可行，我们接下来看一下另外一种方法；
FontMetircs 方法
和之前的方法类似，我们看一下这个图，有了之前的经验，我们可以看出需要的两个数据为ascent以及descent这两个，不过要注意的是，这几个值，是固定不会变的，也就是无论你绘制的内容怎么改变，这几个值都不会变，类比上面的代码，我们来看一下这个：
Paint.FontMetrics fontMetrics= new Paint.FontMetrics();textPaint.getFontMetrics(fontMetrics);float offset = (fontMetrics.descent+fontMetrics.ascent)/2;canvas.drawText(text, getWidth() / 2, (getHeight() / 2) - offset , textPaint);
效果的话和上面是一样的，那么这两种方法，我们应该如何区别使用呢：
对于第一种，getTextBounds()方法，我们是获取到了文字的中间高度，那么随着内容的改变，我们的中间位置可能也会发生改变；
第二种，FontMetircs方法，这是固定的文字测量工具，不管内容如何改变，他的中间位置不会发生改变。
这样我们就可以总结出：
1.当我们绘制的内容会有动态改变操作时，使用FontMetircs()方法；
2.当绘制内容固定的时候，我们用哪个都可以，第一种看起来更加直观。
设置onMeasure
通常我们都会在xml布局中将控件设为wrapContent类型，按照我们之前写过的博客，我们也应该要重写onMeasure函数，这部分就不多说了，之前也介绍过：
@Overrideprotected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);int width, height;if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {height = width = (int) radius * 2;setMeasuredDimension(width, height);} else {setMeasuredDimension(widthSpecSize, heightSpecSize);}}
简简单单的一串代码，朴实无华，效果也没什么变化，就这样，下一步。
显示文字模拟下载
下载自然是从0%到100%，我们开启线程进行模拟，在规定时间内跑完，并动态更新文字内容的显示：
private SingleTapThread singleTapThread;private GestureDetector detector;private int currentProgress = 0;private int maxProgress = 100;text = currentProgress + "%";
做好准备活动，接下来会开启线程模拟下载：
@SuppressLint("ClickableViewAccessibility")@Overridepublic boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP) {startProgressAnimation();}return super.onTouchEvent(event);}private void startProgressAnimation() {if (singleTapThread == null) {singleTapThread = new SingleTapThread();getHandler().postDelayed(singleTapThread, 100);}}private class SingleTapThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {int maxProgress = 100;if (currentProgress < maxProgress) {invalidate();getHandler().postDelayed(singleTapThread, 100);currentProgress++;} else {getHandler().removeCallbacks(singleTapThread);}}}
我们从上到下看，首先设置了点击事件，只要有触碰抬起的事件发生，那么就启动startProgressAnimation()方法，在这个方法中我们首先检测了是否有线程在运行，如果没有的话开启线程，延迟100ms后启动SingleTapThread()线程，在这个线程中定义了最大值为100，如果当前值小于100就会刷新View并且100ms后再次重启，同时进度加一，如果已经完成则回收这个线程，效果图如下：
文字效果已经实现，那么接下来才是主要的部分，实现水波纹波浪效果：
实现水波纹波浪效果
简单来说，水波纹波浪效果，就是二阶贝塞尔曲线的一个应用，来看一下二阶贝塞尔曲线效果：
就是这样，我们这个效果可以看成是曲线在固定范围内的不断变换，我们这里就简要了解一下二阶贝塞尔曲线的应用就好了，如果需要深入在后面我再研究研究。
在Android SDK中提供了关于绘制贝塞尔曲线的方法：
public void rQuadTo(float dx1, float dy1, float dx2, float dy2)
这四个参数都是相对值，我们来看一下上面的哪个动图，曲线起点是P0，终点P2，控制点P1，而相对的我们这四个参数的值，为：
1.dx1:控制点X坐标，表示相对上一个终点X坐标的位移坐标，可为负值，正值表示相加，负值表示相减；
2.dy1:控制点Y坐标，相对上一个终点Y坐标的位移坐标。同样可为负值，正值表示相加，负值表示相减；
3.dx2:终点X坐标，同样是一个相对坐标，相对上一个终点X坐标的位移值，可为负值，正值表示相加，负值表示相减；
4.dy2:终点Y坐标，同样是一个相对，相对上一个终点Y坐标的位移值。可为负值，正值表示相加，负值表示相减；
这四个参数都是传递的都是相对值，相对上一个终点的位移值。
接下来正式绘制波浪特效：
首先初始化波浪的画笔：
//初始化波浪画笔progressPaint = new Paint();progressPaint.setAntiAlias(true);progressPaint.setColor(waterColor);//两层在一起我在上面progressPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.SRC_IN));
最后这行设置如果两层绘制在了同一个界面，这个绘制的会在上部显示，并且只显示交集，这是绘制圆形波浪的关键；
既然这个画布是有遮盖效果的，那么就应该设置在同一个bitmap上，我们定义一个bitmap，为了在这个bitmap上进行绘制，我们还要定义一个bitmapCanvas，来载入bitmap：
if (bitmap == null) {bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);bitmapCanvas = new Canvas(bitmap);}
这是初始化bitmap以及bitmapCanvas部分，定义部分自己在开始写一下吧，既然已经有了bitmapCanvas，我们就来把之前的画圆以及绘制文字都载入一下：
super.onDraw(canvas);width = getWidth();height = getHeight();if (bitmap == null) {bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);bitmapCanvas = new Canvas(bitmap);}bitmapCanvas.save();//移动坐标系bitmapCanvas.translate(0, height / 4);//绘制圆bitmapCanvas.drawCircle(radius, radius, radius, backgroundPaint);//绘制PATH//重置绘制路线path.reset();float percent = currentProgress * 1.0f / maxProgress;float y = (1 - percent) * radius * 2;//起点移动到右下path.moveTo(width, y);//移动到右下方path.lineTo(width, height);//移动到最左下边path.lineTo(0, height);//移动到左上边// path.lineTo(0, y);//实现左右波动,根据progress来平移path.lineTo(-(1 - percent) * radius * 2, y);if (currentProgress != 0.0f) {//根据直径计算绘制贝赛尔曲线的次数float count = radius * 2 / 30;//控制-控制点y的坐标float point = (1 - percent) * 15;for (int i = 0; i < count; i++) {path.rQuadTo(15, -point, 30, 0);path.rQuadTo(15, point, 30, 0);}}//闭合path.close();bitmapCanvas.drawPath(path, progressPaint);//绘制文字String text = currentProgress + "%";Paint.FontMetrics fontMetrics = textPaint.getFontMetrics();float offset = (fontMetrics.ascent + fontMetrics.descent) / 2;bitmapCanvas.drawText(text, width / 2, radius - offset, textPaint);bitmapCanvas.restore();canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);
这里我们将onDraw()的代码都写了上去，我们就着重来看一下绘制贝塞尔曲线这一部分，逐行分析：
1.首先我们reset了path，path是安卓中用来绘制图形，路径，曲线等多种图案的工具，有必要的时候我会写一篇博客学习一下；
2.定义了float类型变量，这个的值就是当前进度百分比，用 currentProgress * 1.0f / maxProgress 计算得到，这样计算可以保留精度；
3.在之前我们有一行代码需要关注一下：
bitmapCanvas.translate(0, height / 4);
这一行代码，我们移动了bitmapCanvas的坐标系，经过我的反复研究，我们绘制的画布的坐标系原点是在左上角的位置，也就是这里：
原谅我画的图太辣鸡，但是想来应该都会懂得，红点的位置就是原点位置，x轴向右为正，y轴向下为正，在上面那串移动坐标系的代码中，我们可以看到横坐标没有移动，纵坐标移动 height / 4 ，y轴向下为正，所以整体绘制的View就会向下移动 height / 4 距离，呈现的效果就是这样：
好，我们回归第三行代码，我们定义了float类型的y，也就是纵坐标，表达式为 (1 - percent) * radius * 2;，percent是当前的进度，那么y的值就是从radius*2一直变到0，由于y轴向下为正，那么也就是从View的最下端一直到最上部；
4.在这里我们开始对path进行操作，moveto的作用是设置起点，从代码可以看出，起点在（width，y）这个位置，根据上面说的，那也就是右下角位置；
5.lineto操作，代表移动连线，起点已经设置好，但是由于我们这个y是一直在变化的，因此为了保持绘制的完整，我们下一点还是要设置在右下角；
6.和5基本一样，第三个点绘制在左下角；
7.最后一个点，我们为了绘制出的水波浪效果是动态波动的，将最后一个点设置为根据当前进度进行调整，绘制出平滑的波浪我们的终点起点纵坐标要一致，这样才能在同一水平线，横坐标表达式：
-(1 - percent) * radius * 2
也很好理解，一开始位置是-2*radius，最后是0，这样保证了绘制的所有阶段，圆形区域内都是顺滑的，不会出现空白；
8.这个if我们整体说一下，如果当前不是刚开始的时候，就会进入if中，首先我们根据直径来判断要绘制多少次贝塞尔曲线，radius * 2 / 30 ，radius*2不用多说，是直径，至于这个三十，我们贴一张图：
这部分借鉴了这篇文章：
android 自定义view－水波纹进度球
我们选择30为一个周期，这部分我们可以自定，也可以是60，这样计算出count这个值，作为计算的结果，在下一步我们计算控制点的y坐标，我们一开始拟定是15，根据当前进度，进度越大，波动越小；
9.根据8中计算的次数进行循环，根据8中计算的控制点y坐标进行波动，我们回头看一下刚说过的贝塞尔曲线的rQuadTo()方法，里面的参数都是相对起点的值，这里的起点，其实是我们刚说的path的终点，有点绕，自己理解一下；
10.在最后部份，我们使用path.close()方法，将path的起点和终点相连，构成闭合区域，最后绘制，
效果图如下：
当然我这里更改了一下颜色，这样看着更加明显一点。
最后贴一个整体的自定义View代码，以供参考：
package com.example.day1.View;import android.annotation.SuppressLint;import android.content.Context;import android.content.res.TypedArray;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Color;import android.graphics.Paint;import android.graphics.Path;import android.graphics.PorterDuff;import android.graphics.PorterDuffXfermode;import android.util.AttributeSet;import android.view.MotionEvent;import android.view.View;import androidx.annotation.Nullable;import com.example.day1.R;public class WaterView extends View {//定义背景颜色，字体颜色；private int backgroundColor, textColor, waterColor;private float radius, textSize;private String text;private Paint backgroundPaint, textPaint, progressPaint;private SingleTapThread singleTapThread;private int currentProgress = 0;private int maxProgress = 100;private Path path = new Path();private Bitmap bitmap;private Canvas bitmapCanvas;private int width, height;public WaterView(Context context) {this(context, null);}public WaterView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {super(context, attrs);TypedArray waterTypeArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.WaterView);backgroundColor = waterTypeArray.getColor(R.styleable.WaterView_backgroundColor, Color.WHITE);textColor = waterTypeArray.getColor(R.styleable.WaterView_textColor, Color.BLACK);radius = waterTypeArray.getDimension(R.styleable.WaterView_radius, 260f);textSize = waterTypeArray.getDimension(R.styleable.WaterView_textSize, 24f);text = waterTypeArray.getString(R.styleable.WaterView_text);waterColor = waterTypeArray.getColor(R.styleable.WaterView_waterColor, Color.GREEN);//记得回收waterTypeArray.recycle();initPaint();}/*** 初始化画笔*/private void initPaint() {//初始化背景画笔backgroundPaint = new Paint();backgroundPaint.setColor(backgroundColor);//抗锯齿backgroundPaint.setAntiAlias(true);//初始化显示文字画笔textPaint = new Paint();textPaint.setTextSize(textSize);textPaint.setColor(textColor);textPaint.setAntiAlias(true);//字体为粗体textPaint.setFakeBoldText(true);textPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);//初始化波浪画笔progressPaint = new Paint();progressPaint.setAntiAlias(true);progressPaint.setColor(waterColor);//取两层绘制交集。显示上层progressPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.SRC_IN));}@Overrideprotected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);int width, height;if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {height = width = (int) radius * 2;setMeasuredDimension(width, height);} else {setMeasuredDimension(widthSpecSize, heightSpecSize);}}/*** 绘制部份** @param canvas 画布*/@SuppressLint("DrawAllocation")@Overrideprotected void onDraw(Canvas canvas) {super.onDraw(canvas);width = getWidth();height = getHeight();if (bitmap == null) {bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);bitmapCanvas = new Canvas(bitmap);}bitmapCanvas.save();//移动坐标系bitmapCanvas.translate(0, height / 4);//绘制圆bitmapCanvas.drawCircle(radius, radius, radius, backgroundPaint);//绘制PATH//重置绘制路线path.reset();float percent = currentProgress * 1.0f / maxProgress;float y = (1 - percent) * radius * 2;//起点移动到右下path.moveTo(width, y);//移动到右下方path.lineTo(width, height);//移动到最左下边path.lineTo(0, height);//移动到左上边// path.lineTo(0, y);//实现左右波动,根据progress来平移path.lineTo(-(1 - percent) * radius * 2, y);if (currentProgress != 0.0f) {//根据直径计算绘制贝赛尔曲线的次数float count = radius * 2 / 30;//控制-控制点y的坐标float point = (1 - percent) * 15;for (int i = 0; i < count; i++) {path.rQuadTo(15, -point, 30, 0);path.rQuadTo(15, point, 30, 0);}}//闭合path.close();bitmapCanvas.drawPath(path, progressPaint);//绘制文字String text = currentProgress + "%";Paint.FontMetrics fontMetrics = textPaint.getFontMetrics();float offset = (fontMetrics.ascent + fontMetrics.descent) / 2;bitmapCanvas.drawText(text, width / 2, radius - offset, textPaint);bitmapCanvas.restore();canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);}@SuppressLint("ClickableViewAccessibility")@Overridepublic boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP) {startProgressAnimation();}return super.onTouchEvent(event);}private void startProgressAnimation() {if (singleTapThread == null) {singleTapThread = new SingleTapThread();getHandler().postDelayed(singleTapThread, 100);}}private class SingleTapThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {if (currentProgress < maxProgress) {invalidate();getHandler().postDelayed(singleTapThread, 100);currentProgress++;} else {getHandler().removeCallbacks(singleTapThread);}}}}
就这样，撤退。
