Android自定義View實現鐘擺效果進度條PendulumView

在網上看到了一個IOS組件PendulumView，實現了鐘擺的動畫效果。由於原生的進度條確實是不好看，所以想可以自定義View實現這樣的效果，以後也可以用於加載頁面的進度條。 

廢話不多說，先上效果圖

底部黑邊是錄制時不小心錄上的，可以忽略。 

既然是自定義View我們就按標准的流程來，第一步，自定義屬性 

自定義屬性 

建立屬性文件 

在Android項目的res->values目錄下新建一個attrs.xml文件，文件內容如下：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
 <declare-styleable name="PendulumView">
  <attr name="globeNum" format="integer"/>
  <attr name="globeColor" format="color"/>
  <attr name="globeRadius" format="dimension"/>
  <attr name="swingRadius" format="dimension"/>
 </declare-styleable>
</resources>

其中declare-styleable的name屬性用於在代碼中引用該屬性文件。name屬性，一般情況下寫的都是我們自定義View的類名，較為直觀。

使用styleale，系統可以為我們完成很多常量（int[]數組，下標常量）等的編寫，簡化我們的開發工作，例如下面代碼中用到的R.styleable.PendulumView_golbeNum等就是系統為我們自動生成的。 

globeNum屬性表示小球數量，globeColor表示小球顏色，globeRadius表示小球半徑，swingRadius表示擺動半徑 

讀取屬性值 

在自定view的構造方法中通過TypedArray讀取屬性值 

通過AttributeSet同樣可以獲取屬性值，但是如果屬性值是引用類型，則得到的只是ID，仍需繼續通過解析ID獲取真正的屬性值，而TypedArray直接幫助我們完成了上述工作。 

public PendulumView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
    super(context, attrs, defStyleAttr);
    //使用TypedArray讀取自定義的屬性值
    TypedArray ta = context.getResources().obtainAttributes(attrs, R.styleable.PendulumView);
    int count = ta.getIndexCount();
    for (int i = 0; i < count; i++) {
      int attr = ta.getIndex(i);
      switch (attr) {
        case R.styleable.PendulumView_globeNum:
          mGlobeNum = ta.getInt(attr, 5);
          break;
        case R.styleable.PendulumView_globeRadius:
          mGlobeRadius = ta.getDimensionPixelSize(attr, (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_PX, 16, getResources().getDisplayMetrics()));
          break;
        case R.styleable.PendulumView_globeColor:
          mGlobeColor = ta.getColor(attr, Color.BLUE);
          break;
        case R.styleable.PendulumView_swingRadius:
          mSwingRadius = ta.getDimensionPixelSize(attr, (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_PX, 16, getResources().getDisplayMetrics()));
          break;
      }
    }
    ta.recycle(); //避免下次讀取時出現問題
    mPaint = new Paint();
    mPaint.setColor(mGlobeColor);
  }

重寫OnMeasure（）方法 

@Override
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    //高度為小球半徑+擺動半徑
    int height = mGlobeRadius + mSwingRadius;
    //寬度為2*擺動半徑+（小球數量-1）*小球直徑
    int width = mSwingRadius + mGlobeRadius * 2 * (mGlobeNum - 1) + mSwingRadius;
    //如果測量模式為EXACTLY，則直接使用推薦值，如不為EXACTLY（一般處理wrap_content情況），使用自己計算的寬高
    setMeasuredDimension((widthMode == MeasureSpec.EXACTLY) ? widthSize : width, (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY) ? heightSize : height);
  }

其中
 int height = mGlobeRadius + mSwingRadius;
<pre name="code" class="java">int width = mSwingRadius + mGlobeRadius * 2 * (mGlobeNum - 1) + mSwingRadius;
用於處理測量模式為AT_MOST的情況，一般是自定義View的寬高設置為了wrap_content，此時通過小球的數量，半徑，擺動的半徑等計算View的寬高，如下圖： 

以小球個數5為例，View的大小為下圖紅色矩形區域 

重寫onDraw()方法 

@Override
  protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    //繪制除左右兩個小球外的其他小球
    for (int i = 0; i < mGlobeNum - 2; i++) {
      canvas.drawCircle(mSwingRadius + (i + 1) * 2 * mGlobeRadius, mSwingRadius, mGlobeRadius, mPaint);
    }
    if (mLeftPoint == null || mRightPoint == null) {
      //初始化最左右兩小球坐標
      mLeftPoint = new Point(mSwingRadius, mSwingRadius);
      mRightPoint = new Point(mSwingRadius + mGlobeRadius * 2 * (mGlobeNum - 1), mSwingRadius);
      //開啟擺動動畫
      startPendulumAnimation();
    }
    //繪制左右兩小球
    canvas.drawCircle(mLeftPoint.x, mLeftPoint.y, mGlobeRadius, mPaint);
    canvas.drawCircle(mRightPoint.x, mRightPoint.y, mGlobeRadius, mPaint);
  }

onDraw()方法是自定義View的關鍵所在，在該方法體內繪制View的顯示效果。代碼首先繪制了除去最左邊最右邊小球以外的其他小球，然後對左右兩小球的坐標值進行判斷，如果是第一次繪制，坐標值均為空，則初始化兩小球坐標，並且開啟動畫。最後通過mLeftPoint，mRightPoint的x，y值，繪制左右兩個小球。 

其中mLeftPoint，mRightPoint均是android.graphics.Point對象，僅是使用它們來存放左右兩小球的x，y坐標信息。 

使用屬性動畫 

public void startPendulumAnimation() {
    //使用屬性動畫
    final ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new TypeEvaluator() {
      @Override
      public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
        //參數fraction用於表示動畫的完成度，我們根據它來計算當前的動畫值
        double angle = Math.toRadians(90 * fraction);
        int x = (int) ((mSwingRadius - mGlobeRadius) * Math.sin(angle));
        int y = (int) ((mSwingRadius - mGlobeRadius) * Math.cos(angle));
        Point point = new Point(x, y);
        return point;
      }
    }, new Point(), new Point());
    anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
      @Override
      public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {

        Point point = (Point) animation.getAnimatedValue();
        //獲得當前的fraction值
        float fraction = anim.getAnimatedFraction();
        //判斷是否是fraction先減小後增大，即是否處於即將向上擺動狀態
        //在每次即將向上擺動時切換小球
        if (lastSlope && fraction > mLastFraction) {
          isNext = !isNext;
        }
        //通過不斷改動左右小球的x,y坐標值實現動畫效果
        //利用isNext來判斷應該是左邊小球動，還是右邊小球動
        if (isNext) {
          //當左邊小球擺動時，右邊小球置於初始位置
          mRightPoint.x = mSwingRadius + mGlobeRadius * 2 * (mGlobeNum - 1);
          mRightPoint.y = mSwingRadius;
          mLeftPoint.x = mSwingRadius - point.x;
          mLeftPoint.y = mGlobeRadius + point.y;
        } else {
          //當右邊小球擺動時，左邊小球置於初始位置
          mLeftPoint.x = mSwingRadius;
          mRightPoint.y = mSwingRadius;
          mRightPoint.x = mSwingRadius + (mGlobeNum - 1) * mGlobeRadius * 2 + point.x;
          mRightPoint.y = mGlobeRadius + point.y;

        }

        invalidate();
        lastSlope = fraction < mLastFraction;
        mLastFraction = fraction;
      }
    });
    //設置永久循環播放
    anim.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);
    //設置循環模式為倒序播放
    anim.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
    anim.setDuration(200);
    //設置補間器，控制動畫的變化速率
    anim.setInterpolator(new DecelerateInterpolator());
    anim.start();
  }

 其中使用ValueAnimator.ofObject方法是為了可以對Point對象進行操作，更為形象具體。還有就是通過ofObject方法使用了自定義的TypeEvaluator對象，由此得到了fraction值，該值是一個從0-1變化的小數。所以該方法的後兩個參數startValue（new Point()）,endValue（new Point()）並沒有實際意義，也可以直接不寫，此處寫上主要是為了便於理解。同樣道理也可以直接使用ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)方法獲取到一個從0-1變化的小數。

     final ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new TypeEvaluator() {
      @Override
      public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
        //參數fraction用於表示動畫的完成度，我們根據它來計算當前的動畫值
        double angle = Math.toRadians(90 * fraction);
        int x = (int) ((mSwingRadius - mGlobeRadius) * Math.sin(angle));
        int y = (int) ((mSwingRadius - mGlobeRadius) * Math.cos(angle));
        Point point = new Point(x, y);
        return point;
      }
    }, new Point(), new Point());

通過fraction，我們計算得到小球擺動時的角度變化值，0-90度

mSwingRadius-mGlobeRadius表示的值是圖中綠色直線的長度，擺動的路線，小球圓心的路線是一個以（mSwingRadius-mGlobeRadius）為半徑的弧線，變化的X值為（mSwingRadius-mGlobeRadius）*sin(angle)，變化的y值為（mSwingRadius-mGlobeRadius）*cos(angle) 

對應的小球實際的圓心坐標為（mSwingRadius-x，mGlobeRadius+y） 

右邊小球運動路線與左邊類似，僅僅是方向不同。右邊小球實際的圓心坐標（mSwingRadius + (mGlobeNum - 1) * mGlobeRadius * 2 + x，mGlobeRadius+y） 

可見左右兩邊小球的縱坐標是相同的，僅橫坐標不同。 

        float fraction = anim.getAnimatedFraction();
        //判斷是否是fraction先減小後增大，即是否處於即將向上擺動狀態
        //在每次即將向上擺動時切換小球
        if (lastSlope && fraction > mLastFraction) {
          isNext = !isNext;
        }
        //記錄上一次fraction是否不斷減小
        lastSlope = fraction < mLastFraction;
        //記錄上一次的fraction
        mLastFraction = fraction;

 這兩段代碼用於計算何時切換運動的小球，本動畫設置了循環播放，且循環模式為倒序播放，所以動畫的一個周期即為小球拋起加上小球落下的過程。在該過程中fraction的值先有0變為1，再由1變為0。那麼何時是動畫新一輪周期的開始呢？就是在小球即將拋起的時候，在這個時候切換運動的小球，即可實現左邊小球落下後右邊小球拋起，右邊小球落下後左邊小球拋起的動畫效果。 

那麼如何捕捉到這個時間點呢？ 

小球拋起時fraction值不斷增大，小球落下時fraction值不斷減小。小球即將拋起的時刻，就是fraction從不斷減小轉變為不斷增大的時刻。代碼中記錄上一次fraction是否在不斷減小，然後比較這一次fraction是否在不斷增大，若兩個條件均成立則切換運動的小球。 

    anim.setDuration(200);
    //設置補間器，控制動畫的變化速率
    anim.setInterpolator(new DecelerateInterpolator());
    anim.start();

設置動畫的持續時間為200毫秒，讀者可以通過更改該值而達到修改小球擺動速度的目的。

設置動畫的補間器，由於小球拋起是一個逐漸減速的過程，落下是一個逐漸加速的過程，所以使用DecelerateInterpolator實現減速效果，在倒序播放時為加速效果。 

啟動動畫，鐘擺效果的自定義View進度條就實現了！趕快運行，看看效果吧！

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