新手学自定义View系列(一)之canvas绘制API

朱雀 2022-06-09 04:40 139阅读 0赞

简述:

1.  Android中自定义View开发的遇到的问题？
    
    Android开发中自定义View可以说是常见的技术，不管是新手还是老司机都非常了解。但是目前Android自定义View的现状是很多人对自定义View都能说得出来一些，但是实际上根据需求开发起来却比较难。老实说这也是我之前的想法，我也一直在思考这个原因，个人觉得原因是:  
    第一 对自定义View中的API不熟悉;  
    第二 对自定义View没有一个系统认识和深入了解;  
    第三 对掌握的自定义View的掌握没有一个分类管理思想;
2.  canvas绘制的API的细节深入的学习能解决什么问题？  
    此篇博客canvas的API的学习可以系统掌握canvas.drawxxx()系列的方法  
    以及绘制原理。
3.  本系列博客能给你带来什么？  
    个人认为Android中的自定义View API的学习主要分为几个方面：  
    第一 Canvas绘制系列的API的学习；  
    第二 Paint 画笔系列的API的学习；  
    第三 辅助绘制(clipxxx系列方法)canvas的几何变换(位移、旋转、错切)API的学习；  
    第四 自定义View的测量、绘制(onMeasure、onSizeChange、onDraw)；  
    第五 自定义ViewGroup的测量、布局、绘制(onMeasure、onSizeChange、onLayout、onDraw)；  
    第六 事件分发、事件拦截、滑动冲突以及触摸反馈的接口的回调设计；

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#### **1、canvas绘制颜色** ####

一般用于在绘制之前设置底色，或者在绘制之后为界面设置半透明蒙版  
canvas中绘制颜色主要几种方法:

*  canvas.drawColor(int color)
 *  canvas.drawRGB(int r, int g, int b)
 *  canvas.drawARGB(int a, int r, int g, int b)

canvas.drawColor(Color.parseColor("#00bfa5"));//int color
    canvas.drawRGB(100, 200, 100);//设置red值(0~255),green值(0~255),blue值(0~255)
    canvas.drawARGB(100, 100, 200, 100);//设置alpha值(0~255),设置red值(0~255),green值(0~255),blue值(0~255)

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#### **2、canvas绘制形状** ####

*  **绘制圆形**:
 *  canvas.drawCircle(float dx, float dy, float radius, Paint paint)

mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置填充style为FILL
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置填充style为STROKE
    canvas.drawCircle(mWidth / 2, mHeight / 2, 200, mPaint);//(dx:圆心横坐标 dy:圆心纵坐标 radius:半径 paint 画笔)

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*  **绘制矩形**:  
    canvas中绘制矩形主要几种方法:  
    **Rect和RectF的细微区别是Rect的绘制的单位类型是int,而RectF的绘制单位类型是float**
 *  canvas.drawRect(int left, int top, int right, int bottom, Paint paint);
 *  canvas.drawRect(Rect rect, Paint paint);
 *  canvas.drawRect(RectF rectF, Paint paint);

mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置填充style为FILL
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置填充style为STROKE
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#e91e63"));
    canvas.drawRect(mWidth / 2 - 200, 200, mWidth / 2 + 200, 600, mPaint);//left:矩形的左边离Y轴的距离；top:矩形的顶边离X轴的距离；right的右边离Y轴的距离；bottom:矩形的底部边离X轴的距离

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*  **绘制圆角矩形**:  
    canvas绘制圆角矩形主要有两个方法:  
    但是这两个方法是等价的，绘制出来的效果都是一样的。
 *  drawRoundRect(RectF rect, float rx, float ry, Paint paint)
 *  drawRoundRect(float left, float top, float right, float bottom, float rx, float ry, Paint paint)

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**提出问题：圆角矩形绘制的原理是怎样的？为什么会有rx,ry两个半径？**

圆角矩形的四个圆角实际上对应着四个椭圆弧的一部分，注意是椭圆弧不是正圆弧。那么rx也就是椭圆弧的横向半径，ry是椭圆弧的纵向半径，正好对应着椭圆的短半径和长半径。

![这里写图片描述][005Xtdi2jw1f2748fjw2bj308c0dwmx8.jpg]  
(图片来源于GcsSloop大神，地址:[/images/20220609/b0ccb8900f334edead9b8690062c36fd.png][005Xtdi2jw1f2748fjw2bj308c0dwmx8.jpg])  
**结论：**

当rx等于ry时，此时的四个椭圆弧也就变成四个正圆弧，那么每个圆角即为正圆弧的1/4;

当rx等于矩形宽度的一半，ry等于矩形高度的一半时，此时四个圆角所处的椭圆的重合，正好为矩形的内接椭圆；

当rx大于矩形宽度的一半，ry大于矩形高度的一半时,此时四个圆角所处椭圆实际上是无法计算出圆弧的，所以drawRoundRect对大于该数值的参数进行了修改，如果大于rx大于矩形宽度一半，ry大于矩形高度一半的参数均按照一半来处理。

**结论论证：**  
可以针对圆角矩形绘制四个半径rx,ry椭圆来验证，若椭圆中有一部分圆弧与之重合，正好就证实我们的原理。

int rx = 80;//圆角矩形的圆角所处的椭圆的横向半径
    int ry = 40;//圆角矩形的圆角所处的椭圆的纵向半径
    int left = mWidth / 2 - 200;//left:矩形的左边离Y轴的距离；
    int top = 200;//top:矩形的顶边离X轴的距离；
    int right = mWidth / 2 + 200;//right的右边离Y轴的距离；
    int bottom = 400;//bottom:矩形的底部边离X轴的距离
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mPaint.setStrokeWidth(5f);
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#e91e63"));
    
    canvas.drawRoundRect(left, top, right, bottom, rx, ry, mPaint);//绘制圆角矩形
    
    canvas.drawOval(left, top, left + 2 * rx, top + 2 * ry, mPaint);//绘制左上角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(right - 2 * rx, top, right, top + 2 * ry, mPaint);//绘制右上角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(left, bottom - 2 * ry, left + 2 * rx, bottom, mPaint);//绘制左下角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(right - 2 * rx, bottom - 2 * ry, right, bottom, mPaint);//绘制右下角圆角的所处的椭圆

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当rx等于ry时，此时的四个椭圆弧也就变成四个正圆弧，那么每个圆角即为正圆弧的1/4;

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当rx接近矩形宽度的一半，ry接近矩形高度的一半时，此时四个圆角所处的椭圆接近重合

int rx = 195;//矩形宽度的一半为200
    int ry = 95;//矩形高度的一半为100
    int left = mWidth / 2 - 200;//left:矩形的左边离Y轴的距离；
    int top = 200;//top:矩形的顶边离X轴的距离；
    int right = mWidth / 2 + 200;//right的右边离Y轴的距离；
    int bottom = 400;//bottom:矩形的底部边离X轴的距离
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mPaint.setStrokeWidth(5f);
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#e91e63"));
    
    canvas.drawRoundRect(left, top, right, bottom, rx, ry, mPaint);//绘制圆角矩形
    
    canvas.drawOval(left, top, left + 2 * rx, top + 2 * ry, mPaint);//绘制左上角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(right - 2 * rx, top, right, top + 2 * ry, mPaint);//绘制右上角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(left, bottom - 2 * ry, left + 2 * rx, bottom, mPaint);//绘制左下角圆角的所处的椭圆
    canvas.drawOval(right - 2 * rx, bottom - 2 * ry, right, bottom, mPaint);//绘制右下角圆角的所处的椭圆

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当rx等于矩形宽度的一半，ry等于矩形高度的一半时，此时四个圆角所处的椭圆的重合，正好为矩形的内接椭圆；

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当rx大于矩形宽度的一半，ry大于矩形高度的一半时,此时四个圆角所处椭圆实际上是无法计算出圆弧的，所以drawRoundRect对大于该数值的参数进行了修改，如果大于rx大于矩形宽度一半，ry大于矩形高度一半的参数均按照一半来处理。(为了便于区别把椭圆的颜色绘制为grey)

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*  **绘制点**:  
    canvas绘制点主要有几种方法:
 *  canvas.drawPoint(float x, float y, Paint paint)//绘制单个点
 *  canvas.drawPoints(float\[\] pts, int offset, int count, Paint paint)//有选择性绘制多个点
 *  canvas.drawPoints(float\[\] pts, Paint paint)//绘制多个点

mPaint.setColor(Color.parseColor("#dd2c00"));
    mPaint.setStrokeWidth(80f);
    mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);//绘制点Point，canvas.drawPoint默认绘制方形点，设置画笔的setStrokeCap可以绘制圆点
    canvas.drawPoint(mWidth / 2, mHeight / 2, mPaint);
    
    
    //绘制多个点:drawPoints(float[] opts, Paint paint)
    //opts 点的一对(x,y)坐标的数组。(相邻的两个数分为一个点的x,y)
    
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#304ffe"));
    float[] points = {mWidth / 2 - 200, 200, mWidth / 2 + 200, 200, mWidth / 2 - 200, 600, mWidth / 2 + 200, 600};
    canvas.drawPoints(points, mPaint);
    
    //有选择绘制多个点: drawPoints(float[] opts, offset, count, Paint paint)
    //opts 点的一对(x,y)坐标的数组。(相邻的两个数分为一个点的x,y)
    //offset:是相对于对points数组的元素下标做偏移
    //count: 设置points数组从offset偏移算起元素的个数
    //经过offset和count操作产生新的点的数组
    
    mPaint.setColor(Color.RED);
    canvas.drawPoints(points, 4, 4, mPaint);//在前两个点后画两个点

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*  **绘制椭圆**:  
    canvas绘制椭圆主要有两种方法:  
    但是这两个方法是等价的，绘制出来的效果都是一样的。
 *  drawOval(RectF oval, Paint paint)
 *  drawOval(float left, float top, float right, float bottom, Paint paint)

mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#FF9800"));
    
    canvas.drawOval(mWidth / 2 - 400, 200, mWidth / 2 + 400, 600, mPaint);//外接矩形的left,top,right,bottom

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mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mPaint.setStrokeWidth(5f);
    mPaint.setColor(Color.parseColor("#0091EA"));
    RectF rectF = new RectF(mWidth / 2 - 200, 0, mWidth / 2 + 200, 800);//外接矩形的left,top,right,bottom
    
    canvas.drawOval(rectF, mPaint);

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*  **绘制线段**:  
    canvas绘制线段主要有几种方法:
 *  drawLine(float startX, float startY, float stopX, float stopY, Paint paint)
 *  drawLines(float\[\] pts, int offset, int count, Paint paint)
 *  drawLines(float\[\] pts, Paint paint)

mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mPaint.setStrokeWidth(5f);
    mPaint.setColor(Color.GREEN);
    
    canvas.drawLine(mWidth / 2 - 200, 200, mWidth / 2 + 200, 600, mPaint);//startX线的起点X坐标，startY线的起点Y坐标,endX线的终点X坐标,endY线的终点Y坐标

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float[] points2 = {
                    mWidth / 2 - 200, 200,
                    mWidth / 2 + 200, 600,
                    mWidth / 2 + 200, 200,
                    mWidth / 2 - 200, 600,
                    mWidth / 2, 200,
                    mWidth / 2, 600,
                    mWidth / 2 - 200, 400,
                    mWidth / 2 + 200, 400
            };//points2 点的一对(startX,startY,endX,endY)坐标的数组。(相邻的四个数为一条线的起点和终点的x,y坐标)
    
    canvas.drawLines(points2, mPaint);//绘制多条线段

![SouthEast 16][]

float[] points2 = {
                    mWidth / 2 - 200, 200,
                    mWidth / 2 + 200, 600,
                    mWidth / 2 + 200, 200,
                    mWidth / 2 - 200, 600,
                    mWidth / 2, 200,
                    mWidth / 2, 600,
                    mWidth / 2 - 200, 400,
                    mWidth / 2 + 200, 400
            };//points2 点的一对(startX,startY,endX,endY)坐标的数组。(相邻的四个数为一条线的起点和终点的x,y坐标)
    
    //offset:原理和drawPonits一样，是相对于对points2数组的元素下标做偏移
    //count: 设置points2数组从offset偏移算起元素的个数
    //经过offset和count产生新的点的数组
    
    canvas.drawLines(points2, 4, 8, mPaint);

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*  **绘制弧形或者扇形(是针对所在椭圆来绘制弧形和扇形)**:  
    canvas绘制弧形或者扇形(是针对所在椭圆来绘制弧形和扇形)主要有两种方法:但是这两个方法是等价的，绘制出来的效果都是一样的。
 *  drawArc(RectF oval, float startAngle, float sweepAngle, boolean useCenter, Paint paint)
 *  drawArc(float left, float top, float right, float bottom, float startAngle, float sweepAngle, boolean useCenter, Paint paint)

//canvas.drawArc(left,top,right,bottom,startAngle,sweepAngle,userCenter,paint)
    //left,top,right,bottom: 固定出椭圆
    //startAngle起始角度(0度为圆心横坐标向左，正数为顺时针，负数为逆时针)
    //sweepAngle扫过的角度
    //userCenter是否连接圆心(true:连接圆心,画扇形；false:不连接圆心,画弧形)
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置椭圆填充style为STROKE
    RectF rectF1 = new RectF(mWidth / 2 - 400, 200, mWidth / 2 + 400, 600);
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置扇形填充style为FILL
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置扇形填充style为STROKE
    canvas.drawOval(rectF1,mPaint);//绘制扇形所处的椭圆
    canvas.drawArc(rectF1, 0, 120, true, mPaint);//扇形

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//canvas.drawArc(left,top,right,bottom,startAngle,sweepAngle,userCenter,paint)
    //left,top,right,bottom: 固定出椭圆
    //startAngle起始角度(0度为圆心横坐标向左，正数为顺时针，负数为逆时针)
    //sweepAngle扫过的角度
    //userCenter是否连接圆心(true:连接圆心,画扇形；false:不连接圆心,画弧形)
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置椭圆填充style为STROKE
    RectF rectF1 = new RectF(mWidth / 2 - 400, 200, mWidth / 2 + 400, 600);
    
    mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置扇形填充style为FILL
    mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置弧形填充style为STROKE
    canvas.drawOval(rectF1,mPaint);//绘制弧形所处的椭圆(注意：绘制STROKE的弧形的时候不要绘制椭圆，否则会重合不便于观察结果)
    canvas.drawArc(rectF1, 0, 120, false, mPaint);//弧形

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*  **绘制图片Bitmap**:  
    canvas图片Bitmap主要有几种方法:
 *  drawBitmap(Bitmap bitmap, float left, float top, Paint paint)
 *  drawBitmap(Bitmap bitmap, Rect src, RectF dst, Paint paint)
 *  drawBitmap(Bitmap bitmap, Rect src, Rect dst, Paint paint)

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);//移动坐标原点到View组件的正中间位置，这个操作会很方便我们绘制时算坐标。（涉及到canvas的几何变换后期会说到）
    float[] points3 = {-mWidth / 2, 0, mWidth / 2, 0, 0, -mHeight / 2, 0, mHeight / 2};
    canvas.drawLines(points3, mPaint);//绘制出坐标系线
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.icon);
    canvas.drawBitmap(bitmap, -bitmap.getWidth() / 2, -bitmap.getHeight() / 2, mPaint);//图片左上角x,y坐标对应left,top

![SouthEast 22][]

*  **绘制文字**:  
    canvas中涉及到文本的绘制的细节有很多，后期会专门说下关于文本的绘制，这里先了解下。
 *  canvas.drawText(char\[\] text, int index, int count, float x, float y, Paint paint)
 *  canvas.drawText(String text, float x, float y, Paint paint)
 *  canvas.drawText(String text, int start, int end, float x, float y, Paint paint）
 *  canvas.drawText(CharSequence text, int start, int end, float x, float y, Paint paint)

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);//移动坐标原点到View组件的正中间位置
    mPaint.setTextSize(50);
    mPaint.setColor(Color.GREEN);
    mPaint.setFakeBoldText(true);
    String text = "今天好像是情人节，单身狗还是撸撸代码吧";
    mPaint.getTextBounds(text, 0, text.length(), mTextBound);//通过传入mTextBound(Rect对象)，将文字的尺寸固定住，作用相当于测量文本尺寸。
    
    canvas.drawText(text, -mTextBound.width() / 2, mTextBound.height() / 2, mPaint);//x，y指的是文本绘制起点坐标，注意文本的绘制起点是第一个字左下角还要向外偏移一点，至于为什么是这样后期会说到.

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*  **绘制Path类型自定义图型**:  
    Path的知识在Canvas中绘制很重要，合理使用Path可以做出很多炫酷的组件以及提高绘制的效率。所以这里先给出个例子，下一期博客将会深入讲解canvas绘制中的Path。情人节了，这张图或许适合你，哈哈哈

mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    mPaint.setColor(Color.RED);
    mPath.arcTo(200, 200, 400, 400, -225, 225, true);
    mPath.arcTo(400, 200, 600, 400, -180, 225, false);
    mPath.lineTo(400, 542);
    
    canvas.drawPath(mPath, mPaint);

![SouthEast 24][]

**结束：**  
到这里，这期博客就结束了，该博客旨在新手学习沉淀。感谢GcsSloop和扔物线大神对自定义View的博客的无私奉献。本系列博客均为自己学大神们自定义View总结。

**小例子**：本来是扔物线大神第一期的直方图的例子，在其基础上扩充几点：第一就是点击每个直方图会有监听回调的触摸返回，并把当前点击的直方图数据信息显示出来；第二就是在直方图基础上绘制了折线图。  
抛出一个思考的问题：对于一个自定义View如何给某个绘制区域设置监听的点击事件触摸回调？

![SouthEast 25][] ![SouthEast 26][] ![SouthEast 27][]

例子源码下篇博客给出。

[SouthEast]: /images/20220609/0cd92acc039f42069642335352f23661.png
[SouthEast 1]: https://img-blog.csdn.net/20170827220736420?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMzA2NDEwOQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 2]: /images/20220609/79c013ed09794bdcafa58c29fce6b5f5.png
[SouthEast 3]: https://img-blog.csdn.net/20170828094448125?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMzA2NDEwOQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 4]: /images/20220609/0ee283a8b37b4f0f84e1bd8881158259.png
[SouthEast 5]: https://img-blog.csdn.net/20170828123649384?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMzA2NDEwOQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 6]: /images/20220609/aa07e9997f85420389b6e23cb0bfe1fc.png
[005Xtdi2jw1f2748fjw2bj308c0dwmx8.jpg]: /images/20220609/b0ccb8900f334edead9b8690062c36fd.png
[SouthEast 7]: /images/20220609/89f10b64223d4ef7bb1272739c2d02d6.png
[SouthEast 8]: /images/20220609/6cb5e59319a74e62a4627981814f2708.png
[SouthEast 9]: /images/20220609/20c9e2f149594322a14d85c4129ca6a4.png
[SouthEast 10]: /images/20220609/540098fc65b44fbfa98915fa2de800ce.png
[SouthEast 11]: /images/20220609/0784e585fd014f3597609bc3ae04ba14.png
[SouthEast 12]: /images/20220609/55d3aa558b7c4dc4b76eb8cdaeda9359.png
[SouthEast 13]: /images/20220609/3a9dbe6494944ce19e5f1a9d3cf3c1cf.png
[SouthEast 14]: /images/20220609/aa848e7970ff484981e611e1a5e69b5b.png
[SouthEast 15]: /images/20220609/5fa853aa461347ea913ac6a9cb422b13.png
[SouthEast 16]: /images/20220609/a1cc076b8b0d4cb0ab6e721e54aed13c.png
[SouthEast 17]: /images/20220609/2c4b77a08fd346288a0f6d653d17fcb4.png
[SouthEast 18]: https://img-blog.csdn.net/20170828144725596?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMzA2NDEwOQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 19]: /images/20220609/6b98c03fa7b6461ba74c31048312656a.png
[SouthEast 20]: https://img-blog.csdn.net/20170828145248216?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMzA2NDEwOQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 21]: /images/20220609/45d0b6d4c1d44ac2932c1fb1c5233145.png
[SouthEast 22]: /images/20220609/bf80968dc6e34c6ca2b0b5114ed74669.png
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