Android魔法（第三弹）—— 一步步实现对折页面

Android魔法系列：

http://blog.csdn.net/chzphoenix/article/details/77962259

项目的github地址：FastWidget4Android  很多炫酷的自定义效果，欢迎fork和star！

本篇文章主要去实现一个对折页面的效果，主要来学习Android中的截屏、Bitmap处理及canvas绘制这些知识。

1、效果展示

实现后的效果如下

2、AnimationListView框架解读

1）框架产生原因

由于有几个效果处理手法类似，可以看成一个系列，所以整理了一些公共的接口和类，本篇文章会仔细介绍一下，故篇幅很能会较长一些，可能也会枯燥一点。

首先，我们不仅仅要实现对折的效果，实际上整体可以看成是一个特殊的ViewPager，每个Item都占满屏幕，而且切换Item时是对折效果。生活中更贴近的例子应该是挂历，一页页的上翻下翻。

所以对折效果是切换时的过渡效果，我们首先要实现这种ViewPager —— AnimationListView，然后再添加上效果。

AnimationListView这个类代码较多，这里就不整个贴出来了，大家可以去项目源码中查看，这里只将关键部分代码讲解一下。

2）实现页面缓存

AnimationListView很多思想类似ViewPager，使用了Adapter来加载每个页面，并且缓存了三个页面：当前页面、上个页面和下个页面，这样提前缓存可以让页面表现的更流畅。这部分代码如下：

/**
 * 设置adapter，设置监听并重新布局页面
 * @param adapter
 */
public void setAdapter(Adapter adapter) {
    mAdapter = adapter;
    mAdapter.registerDataSetObserver(new DataSetObserver() {
        @Override
        public void onChanged() {
            super.onChanged();
            refreshByAdapter();
        }

        @Override
        public void onInvalidated() {
            super.onInvalidated();
            refreshByAdapter();
        }
    });
    mCurrentPosition = 0;
    refreshByAdapter();
}

/**
 * 重新布局页面
 * 先添加mCacheItems，再添加mFolioView。这样mFolioView一直处于顶端，不会被遮挡。
 */
private void refreshByAdapter() {
    removeAllViews();
    if (mCurrentPosition < 0) {
        mCurrentPosition = 0;
    }
    if (mCurrentPosition >= mAdapter.getCount()) {
        mCurrentPosition = mAdapter.getCount() - 1;
    }
    //如果缓存item不够3个，用第一个item添补
    while(mCacheItems.size() < 3){
        View item = mAdapter.getView(0, null, null);
        addView(item, mLayoutParams);
        mCacheItems.add(item);
    }
    //刷新缓存item的数据。
    for (int i = 0; i < mCacheItems.size(); i++) {
        int index = mCurrentPosition + i - 1;
        View item = mCacheItems.get(i);
        //当在列表顶部或底部，会有一个缓存Item不刷新，因为当前位置没有上一个或下一个位置
        if (index >= 0 && index < mAdapter.getCount()) {
            item = mAdapter.getView(index, item, null);
        }
    }
    //刷新界面
    initItemVisible();
    //添加翻转处理的view
    setAnimationViewVisible(false);
}

/**
 * 下一页
 */
protected void pageNext() {
    setAnimationViewVisible(false);
    //当前位置加1
    mCurrentPosition++;
    if (mCurrentPosition >= mAdapter.getCount()) {
        mCurrentPosition = mAdapter.getCount() - 1;
    }
    //移出缓存的第一个item，并且刷新成当前位置的下一位，并添加到缓存列表最后
    View first = mCacheItems.remove(0);
    if (mCurrentPosition + 1 < mAdapter.getCount()) {
        first = mAdapter.getView(mCurrentPosition + 1, first, null);
    }
    mCacheItems.add(first);
    //刷新界面
    initItemVisible();
}

/**
 * 上一页
 */
protected void pagePrevious() {
    //当前位置减1
    mCurrentPosition--;
    if (mCurrentPosition < 0) {
        mCurrentPosition = 0;
    }
    //移出缓存的最后一个item，并且刷新成当前位置的上一位，并添加到缓存列表开始
    View last = mCacheItems.remove(mCacheItems.size() - 1);
    if (mCurrentPosition - 1 >= 0) {
        last = mAdapter.getView(mCurrentPosition - 1, last, null);
    }
    mCacheItems.add(0, last);
    //刷新界面
    initItemVisible();
    setAnimationViewVisible(false);
}


/**
 * 刷新所有的item，并且只显示当前位置即中间的item
 */
private void initItemVisible() {
    for (int i = 0; i < mCacheItems.size(); i++) {
        View item = mCacheItems.get(i);
        item.invalidate();
        if (item == null) {
            continue;
        }
        if (i == 1) {
            item.setVisibility(VISIBLE);
        } else {
            item.setVisibility(INVISIBLE);
        }
    }
}

首先，我们来看refreshByAdpter这个函数，可以看到当adapter的数据有变化时都会调用这个函数，它的作用就是根据当前的position初始化页面使adpter生效。

在这个函数中，根据当前的position中adapter中获取了三个（或者两个，当处于开始或最后时）view缓存起来，并且缓存的三个view都添加到了页面上。至于为甚么将三个view都添加到页面中，而不是只添加当前页面，是因为后面实现切换效果需要，这个后面会解释到。

当三个view都添加进页面，可以看到又调用了initItemVisible函数，通过代码可以看到这个函数主要就是处理三个view的展示。将当前页面设为VISIBLE，而其他页面设为INVISIBLE，保证了当前页面的展示。

最后调用了setAnimationViewVisible函数，这个函数用于展示隐藏处理切换动画的view，后面会讲到。

然后，pageNext和pagePrevious这两个方法类似，分别实现向上和向下切页（不包含切换动画）。以pageNext为例，取出缓存mCacheItems的第一个view，为这个view重新装载再下一页的数据，然后添加回mCacheItems尾部，调用initItemVisible重置显示。这样就显示了下一页内容，同时也缓存了再下一页的内容。

3）处理touch事件

Ok，下面我们来研究一个切换时的操作。

由于这个切换不仅仅是一个动画，整个效果实际上是跟着手指滑动而改变的，所以需要处理touch事件，代码如下：

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    if (getWidth() <= 0 || getHeight() <= 0) {
        return false;
    }
    //当动画组件动画执行中，则忽略touch事件
    if(mAnimationView != null && mAnimationView.isAnimationRunning()){
        return true;
    }
    switch (event.getAction()) {
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
            mTmpX = event.getX();
            mTmpY = event.getY();
            break;
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            /**
             * 计算移动的距离
             * 这里加了判断，是为了防止mMoveX或mMoveY为0，因为后面会根据这俩个判断移动方向。
             */
            if (event.getX() != mTmpX) {
                mMoveX = event.getX() - mTmpX;
            }
            if (event.getY() != mTmpY) {
                mMoveY = event.getY() - mTmpY;
            }
            //创建动画组件
            createAnimationView();
            /**
             * 计算当前的位置百分比
             * 0则代表初始位置
             * 0.x则代表下一页翻转的百分比
             * 1则代表翻到了下一页。
             * -0.x则代表上一页翻转的百分比
             * -1则代表翻到上一页。
             */
            float percent = mAnimationView.getAnimationPercent();
            if (isVertical) {
                percent += mMoveY / getHeight();
            } else {
                percent += mMoveX / getWidth();
            }
            //保证位置在1到-1之间
            if(percent < -1){
                percent = -1;
            }
            else if(percent > 1){
                percent = 1;
            }
            if(canPage(mMoveX, mMoveY, percent)) {
                //如果动画组件未展示将其展示
                if (!isAnimationViewVisible()) {
                    setAnimationViewVisible(true);
                }
                //装载或切换动画的图片
                switchAniamtionBitmap(percent);
                mAnimationView.setAnimationPercent(percent, event, isVertical);
            }
            mTmpX = event.getX();
            mTmpY = event.getY();
            break;
        case MotionEvent.ACTION_UP:
        case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
        case MotionEvent.ACTION_OUTSIDE:
            /**
             * 计算移动的距离
             * 这里加了判断，是为了防止mMoveX或mMoveY为0，因为后面会根据这俩个判断移动方向。
             */
            if (event.getX() != mTmpX) {
                mMoveX = event.getX() - mTmpX;
            }
            if (event.getY() != mTmpY) {
                mMoveY = event.getY() - mTmpY;
            }
            /**
             * 计算结束位置百分比
             * 0则代表初始位置
             * 1则代表翻到了下一页。
             * -1则代表翻到上一页。
             */
            float toPercent = 0;
            if (isVertical) {
                toPercent = mMoveY > 0 ? 1 : 0;
            } else {
                toPercent = mMoveX > 0 ? 1 : 0;
            }
            if(mAnimationView.getAnimationPercent() < 0){
                //如果是翻上一页的状态，则起点终点应该是0和-1
                toPercent -= 1;
            }
            //如果可以翻页，则播放翻页动画
            if(canPage(mMoveX, mMoveY, toPercent)) {
                mAnimationView.startAnimation(isVertical, event, toPercent);
            }
            mMoveX = 0;
            mMoveY = 0;
            break;
    }
    return true;
}

这部分是AnimationListView的核心。

首先分析ACTION_MOVE这个状态。可以看到最开始调用了createAnimationView这个函数，代码如下：

private void createAnimationView(){
    if(mAnimationView == null){
        try {
            Constructor<? extends AnimationViewInterface> constructor = animationClass.getConstructor(Context.class);
            mAnimationView = constructor.newInstance(getContext());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    mAnimationView.setOnAnimationViewListener(new OnAnimationViewListener() {
        @Override
        public void pageNext() {
            AnimationListView.this.pageNext();
        }

        @Override
        public void pagePrevious() {
            AnimationListView.this.pagePrevious();
        }
    });
}

mAnimationView是一个AnimationViewInterface接口的实现，主要是用于处理和展示切换的动效的。我们这次实现的对折只是其中一种效果而已，对于这个接口和实现，我们后面来讲，暂时大家知道这是一个用于展示动效的View就可以了。

由于AnimationViewInterface有多个子类的实现，所以这里使用一种工厂模式，即使用反射根据animationClass来初始化。

回到ACTION_MOVE的代码，创建成功后先根据滑动的方向判断是向上还是向下翻页，并通过移动的距离计算出一个百分比。然后通过一个canPage函数判断是否可以翻页，这个函数比较简单，主要就是判断是否到开始或结尾了。如何canPage为true，可以看到依次调用了三个函数：setAnimationViewVisible，switchAnimationBitmap和mAnimationView.setAnimationPercent。

首先看setAnimationViewVisible这个函数：

protected void setAnimationViewVisible(boolean visible) {
    if(mAnimationView == null){
        return;
    }
    if (visible) {
        addView((View) mAnimationView, mLayoutParams);
    } else {
        removeView((View) mAnimationView);
    }
}

上面也提到过这个函数，通过代码可以看到就是根据visible将一个mAnimationView添加或移除来达到展示隐藏的效果。

调用这个函数就是将mAnimationView添加到屏幕上，并且处于最顶层，覆盖了当前页面。

然后是switchAnimationBitmap函数：

private void switchAniamtionBitmap(float percent){
    //如果当前为初始状态即未翻转，或转变了翻转方向则需切换背景图
    if(mAnimationView.getAnimationPercent() == 0
            || mAnimationView.getAnimationPercent() * percent < 0) {
        //前景图是当前页面，即缓存页面中的第二个
        Bitmap frontBitmap = getViewBitmap(mCacheItems.get(1));
        Bitmap backBitmap = null;
        /**
         * 背景图根据翻转方向不同改变。
         * 如果要翻到上一页，则背景图为缓存页面中的第一个
         * 如果要翻到下一页，则背景图为缓存页面中的第二个
         */
        if (isVertical) {
            backBitmap = getViewBitmap(mCacheItems.get(mMoveY > 0 ? 0 : 2));
        } else {
            backBitmap = getViewBitmap(mCacheItems.get(mMoveX > 0 ? 0 : 2));
        }
        //初始化动画组件
        initAniamtionView(frontBitmap, backBitmap);
    }
}

根据翻页方向的不同，分别对当前页面和即将翻到的页面进行截屏，即getViewBitmap函数。这就是前面为什么要将三个缓存的Item都添加到布局中的原因，因为只有添加到屏幕上才能将内容截屏出来。至于为什么要截屏，因为每个Item的布局可能复杂，而在对折这个效果中，我们需要将一个页面分成两部分单独处理效果，这样直接对Item操作几乎不可能。所以我们截屏后对Bitmap处理可操作性大很多，这也是为什么mAnimationView一定要在最顶层覆盖其他View的原因。实际上，当我们进行翻页时看到的是mAnimationView，而真正的页面都隐藏在下面。

至于getViewBitmap中如何实现截屏，代码很简单，大家看源码就好了。

取得两个页面的截屏设置到mAnimationView中，至于怎么处理这两个bitmap就在mAnimationView中了，而且有这两个Bitmap我们可以实现很多很多效果，这也是为什么花这么大篇幅来讲解AnimationListView这个类的原因，因为以后我们使用这个类来实现很多不同的效果。

最后是mAnimationView.setAnimationPercent，通过之前计算出来的百分比来设置这一瞬间的效果展示。这个函数不同的子类实现不同，后面再说。

整个ACTION_MOVE过程，根据移动来实时的改变展示。当滑动完成时，由于可能翻页效果只展示到中间某一点，所以需要启动一个动画来实现剩下的效果完成整个翻页，这就是ACTION_UP状态中代码的作用。

这样AnimationListView这个类主要的功能就解析完成了，主要是实现一个类似ViewPager的View，并且重点处理用户的touch事件。

3、AnimationViewInterface接口

下面我们来真正的实现对折效果FolioView，首先FolioView要实现AnimationViewInterface这个接口，这个接口代码如下：

public interface AnimationViewInterface {
    /**
     * 初始化图片
     * @param frontBitmap 前景图片
     * @param backBitmap   背景图片
     */
    void setBitmap(Bitmap frontBitmap, Bitmap backBitmap);
    boolean isAnimationRunning();

    /**
     * 开启动画
     * 从当前状态到toPercent的状态
     * @param isVertical
     * @param event
     * @param toPercent 动画的最终位置百分比
     */
    void startAnimation(boolean isVertical, MotionEvent event, float toPercent);
    float getAnimationPercent();

    /**
     * 设置动画到某一帧的状态
     * 用于滑动过程中实时改变animationview的状态
     * @param percent 当前处于动画的位置百分比
     * @param event
     * @param isVertical
     */
    void setAnimationPercent(float percent, MotionEvent event, boolean isVertical);
    void setDuration(long duration);
    void setOnAnimationViewListener(OnAnimationViewListener onAnimationViewListener);
}

至于这些方法的作用，通过之前的讲解基本上都能猜出来了，就不细说了。通过实现这个接口，我们不仅仅可以实现对折效果，实际上由于setBitmap我们得到了两个bitmap，我们可以利用这两个bitmap实现任何想要的效果。在下一篇文章中，我会利用AnimationListView和AnimationViewInterface实现一个百叶窗的效果。

4、对折动画分析

如何实现对折效果？其实整个对折的效果中分为三个区域，如图

其中区域1绘制处于前端的页面的上部分，区域2则绘制处于后端页面的下部分，并且这两个区域是不会做任何改变的。

而区域3较复杂，也是这个效果的关键，如果处于下半部分则绘制前端页面的下半部分，处于上半部分则绘制后端页面的上半部分，并且做了梯形变形实现近大远小的效果。区别如图：

这一就产生了折页的效果，而且区域3需要移动并改变梯形大小来实现移动的效果和动画。

其实还有一个区域，即阴影区域，其位置根据区域3的位置而改变，并且阴影的透明度也要随着改变。

5、对折效果绘制FolioView.onDraw

绘制代码如下：

protected void onDraw(Canvas canvas) {
    if (mFrontBitmap == null || mBackBitmap == null) {
        return;
    }
    if(getHeight() <= 0){
        return;
    }
    /**
     * 计算翻转的比率
     * 用于计算图片的拉伸和阴影效果
     */
    float rate;
    if (mFolioY >= getHeight() / 2) {
        rate = (float) (getHeight() - mFolioY) * 2 / getHeight();
    } else {
        rate = (float) mFolioY * 2 / getHeight();
    }

    /**
     * 根据上翻下翻判断上下的图片
     */
    Bitmap topBitmap = null;
    Bitmap bottomBitmap = null;
    if(mCurrentPercent < 0){
        topBitmap = mFrontBitmap;
        bottomBitmap = mBackBitmap;
    }
    else if(mCurrentPercent > 0){
        topBitmap = mBackBitmap;
        bottomBitmap = mFrontBitmap;
    }
    if (topBitmap == null || bottomBitmap == null) {
        return;
    }
    /**
     * 在上半部分绘制topBitmap的上半
     */
    Rect topHoldSrc = new Rect(0, 0, topBitmap.getWidth(), topBitmap.getHeight() / 2);
    Rect topHoldDst = new Rect(0, 0, getWidth(), getHeight() / 2);
    canvas.drawBitmap(topBitmap, topHoldSrc, topHoldDst, null);

    /**
     * 在下半部分绘制bottomBitmap的下半
     */
    Rect bottomHoldSrc = new Rect(0, bottomBitmap.getHeight() / 2, bottomBitmap.getWidth(), mBackBitmap.getHeight());
    Rect bottomHoldDst = new Rect(0, getHeight() / 2, getWidth(), getHeight());
    canvas.drawBitmap(bottomBitmap, bottomHoldSrc, bottomHoldDst, null);

    /**
     * 绘制阴影
     * 阴影与翻转是在同一区域，并且根据翻转程度改变
     */
    Paint shadowP = new Paint();
    shadowP.setColor(0xff000000);
    shadowP.setAlpha((int) ((1 - rate) * FOLIO_SHADOW_ALPHA));
    if (mFolioY >= getHeight() / 2) {
        canvas.drawRect(bottomHoldDst, shadowP);
    } else {
        canvas.drawRect(topHoldDst, shadowP);
    }

    /**
     * 绘制翻转效果的图片
     * 翻转图片是一个梯形，根据情况梯形大小位置等不相同
     */
    mFolioBitmap = null;
    float[] folioSrc = null;
    float[] folioDst = null;
    int startY = 0;
    if (mFolioY >= getHeight() / 2) {
        //当翻转位置在中部偏下时，取mTopBitmap的下半部分，同时绘制区域为一个正梯形
        mFolioBitmap = topBitmap;
        startY = mFolioBitmap.getHeight() / 2;
        folioDst = new float[]{0, getHeight() / 2,
                getWidth(), getHeight() / 2,
                rate * FOLIO_SCALE * getWidth() + getWidth(), mFolioY,
                -rate * FOLIO_SCALE * getWidth(), mFolioY};
    } else {
        //当翻转位置在中部偏上时，取mBottomBitmap的上半部分，同时绘制区域为一个倒梯形
        mFolioBitmap = bottomBitmap;
        startY = 0;
        folioDst = new float[]{
                -rate * FOLIO_SCALE * getWidth(), mFolioY,
                rate * FOLIO_SCALE * getWidth() + getWidth(), mFolioY,
                getWidth(), getHeight() / 2,
                0, getHeight() / 2
        };
    }
    mFolioBitmap = Bitmap.createBitmap(mFolioBitmap, 0, startY, mFolioBitmap.getWidth(), mFolioBitmap.getHeight() / 2);
    folioSrc = new float[]{0, 0,
            mFolioBitmap.getWidth(), 0,
            mFolioBitmap.getWidth(), mFolioBitmap.getHeight(),
            0, mFolioBitmap.getHeight()};
    Matrix matrix = new Matrix();
    matrix.setPolyToPoly(folioSrc, 0, folioDst, 0, folioSrc.length >> 1);
    canvas.drawBitmap(mFolioBitmap, matrix, null);

    super.onDraw(canvas);
}

可以看到mFolioY这个参数是关键，这个参数是是指区域3梯形长边到页面顶端的距离。通过这个参数来计算区域3的位置、阴影的大小和梯形的形状等等。

在绘制过程中，首先绘制区域1和区域2，因为这两个区域固定不变而且不受其他参数影响。

然后根据mFolioY判断区域3是在上半部分还是下半部分。先绘制阴影，阴影区域是与区域3在同一部分，采用简单的方法，完全覆盖区域1或区域2即可。

然后再去绘制区域3，这样可以覆盖阴影部分。通过判断区域3的位置选用不同的图片，并且使用Matrix和矩阵将图片做梯形变形，然后绘制到指定的区域。

这就是整个绘制的过程，当我们改变mFolioY这个参数并且重绘页面时就可以产生移动的效果了。

6、对折动画解析

通过之前的分析我们知道，整个移动过程实际上有两个阶段：手动和自动。手动阶段跟随touch的move事件而移动，当touch结束的时候则进行自动动画。

1）手动阶段

主要是调用AnimationViewInterface的setAnimationPrecent函数来实现移动，这个函数代码如下：

public void setAnimationPercent(float percent, MotionEvent event, boolean isVertical) {
    if(!isVertical){
        return;
    }
    if(getHeight() <= 0){
        return;
    }
    /**
     * 计算翻转的位置
     * 如果位置超出了区域，则完成翻转
     */
    mFolioY = percent > 0 ? percent * getHeight() : (1 + percent) * getHeight();
    invalidate();
    mCurrentPercent = percent;
}

可以看到主要就是通过percent计算出mFolioY，然后重绘。

2）自动阶段

调用另外一个函数：startAnmation，如下

public void startAnimation(boolean isVertical, MotionEvent event, final float toPercent) {
    if(!isVertical){
        return;
    }
    if(getHeight() <= 0){
        return;
    }
    /**
     * 播放翻转动画
     * 先计算动画结束的位置，然后设定动画从当前位置翻到结束点
     * 动画的实质上是不停改变翻转位置并重绘
     */
    float endPosition = 0;
    if (mCurrentPercent < 0) {
        endPosition = toPercent == 0 ? getHeight() : 0;
    } else{
        endPosition = toPercent == 0 ? 0 : getHeight();
    }
    mFolioAnimation = ObjectAnimator.ofFloat(this, "folioY", endPosition);
    mFolioAnimation.setDuration((long)(mduration * Math.abs(toPercent - mCurrentPercent)));
    mFolioAnimation.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
        @Override
        public void onAnimationStart(Animator animation) {
        }

        @Override
        public void onAnimationEnd(Animator animation) {
            mCurrentPercent = 0;
            if(mOnAnimationViewListener != null){
                if(toPercent == 1){
                    mOnAnimationViewListener.pagePrevious();
                }
                else if(toPercent == -1){
                    mOnAnimationViewListener.pageNext();
                }
            }
        }

        @Override
        public void onAnimationCancel(Animator animation) {
        }

        @Override
        public void onAnimationRepeat(Animator animation) {
        }
    });
    mFolioAnimation.start();
}

先通过toPercent计算endPosition，这个参数是动画结束时mFolioY的值。

然后启动一个属性动画，通过setter和getter将mFolioY的值从当前值逐渐改变至endPosition。当动画结束时判断翻页方向并调用listener的对应方法实现页面的切换。

7、总结

总结一下，对折这个效果其实不难，无论绘制还是属性动画，都使用的比较简单。本篇文章更主要的是介绍这样一个框架，在这个框架的基础上，我们之后要实现一些更复杂的效果，比如下一篇的百叶窗效果。

项目的github地址：

FastWidget4Android  很多炫酷的自定义效果，欢迎fork和star！

Android魔法系列：

http://blog.csdn.net/chzphoenix/article/details/77962259

联系我