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Android上实现仿IOS弹性ScrollView

2014-02-18

前言 IOS的UI和用户体验是它的优势, 与IOS相比, Android的UI和用户体验可能要差一些。 虽然Android版本已经到了4 4, 对系统的各个方法进行了大量实质性的优化, 但他的显示效果和交互体验依然不及IOS。

前言


IOS的UI和用户体验是它的优势, 与IOS相比, Android的UI和用户体验可能要差一些。 虽然Android版本已经到了4.4, 对系统的各个方法进行了大量实质性的优化, 但他的显示效果和交互体验依然不及IOS。 例如IOS上的很多控件都是带弹性的, 也就是拖拽一个控件到了该控件的边界, 但是控件依然可以随着手指的移动而移动一段距离。 这样的话, 给用户的感觉就不那么生硬,能在一定程度上提升用户体验。现在有很多Android App都采用了这中弹性控件,例如最常见的QQ, 多个界面都采用了弹性ScrollView。 我不知道腾讯是如何实现的, 在本文中我会给出自己的实现方式。


我之前的文章 Android上实现仿IOS弹性ListView , 在Android上实现了弹性的ListView, 主要的实现原理是为该ListView增加一个初始高度为0的HeaderView, 如果滚动到第一个条目的位置,用户依然向下拖拽, 那么就增加HeaderView的高度,实现拉伸效果, 当用户松开手指, 就将HeaderView的高度组件递减到0, 实现回弹效果。感兴趣的同学可以看一下实现细节, 文章的链接已经在上面给出。



弹性ScrollView的实现


本文讨论弹性ScrollView的实现。弹性ScrollView实现原理和ListView不同, 因为ScrollView只能有一个子View, 不能为他添加额外的HeaderView。 弹性ScrollView的实现原理是移动这个唯一的子View的布局。下面首先给出所有的实现代码, 再对实现中的几个关键点进行说明。 (实现原理比较简单, 代码逻辑也不是很复杂, 代码比较少)

import android.content.Context;
import android.graphics.Rect;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;
import android.view.animation.TranslateAnimation;
import android.widget.ScrollView;

/**
 * 有弹性的ScrollView
 * 实现下拉弹回和上拉弹回
 * @author zhangjg
 * @date Feb 13, 2014 6:11:33 PM
 */
public class ReboundScrollView extends ScrollView {
	
	private static final String TAG = "ElasticScrollView";
	
	//移动因子, 是一个百分比, 比如手指移动了100px, 那么View就只移动50px
	//目的是达到一个延迟的效果
	private static final float MOVE_FACTOR = 0.5f;
	
	//松开手指后, 界面回到正常位置需要的动画时间
	private static final int ANIM_TIME = 300;
	
	//ScrollView的子View, 也是ScrollView的唯一一个子View
	private View contentView; 
	
	//手指按下时的Y值, 用于在移动时计算移动距离
	//如果按下时不能上拉和下拉, 会在手指移动时更新为当前手指的Y值
	private float startY;
	
	//用于记录正常的布局位置
	private Rect originalRect = new Rect();
	
	//手指按下时记录是否可以继续下拉
	private boolean canPullDown = false;
	
	//手指按下时记录是否可以继续上拉
	private boolean canPullUp = false;
	
	//在手指滑动的过程中记录是否移动了布局
	private boolean isMoved = false;

	public ReboundScrollView(Context context) {
		super(context);
	}
	
	public ReboundScrollView(Context context, AttributeSet attrs) {
		super(context, attrs);
	}

	@Override
	protected void onFinishInflate() {
		if (getChildCount() > 0) {
			contentView = getChildAt(0);
		}
	}
	
	@Override
	protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
		super.onLayout(changed, l, t, r, b);
		
		if(contentView == null) return;

		//ScrollView中的唯一子控件的位置信息, 这个位置信息在整个控件的生命周期中保持不变
		originalRect.set(contentView.getLeft(), contentView.getTop(), contentView
				.getRight(), contentView.getBottom());
	}

	/**
	 * 在触摸事件中, 处理上拉和下拉的逻辑
	 */
	@Override
	public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
		
		if (contentView == null) {
			return super.dispatchTouchEvent(ev);
		}

		int action = ev.getAction();
		
		switch (action) {
		case MotionEvent.ACTION_DOWN:
			
			//判断是否可以上拉和下拉
			canPullDown = isCanPullDown();
			canPullUp = isCanPullUp();
			
			//记录按下时的Y值
			startY = ev.getY();
			break;
			
		case MotionEvent.ACTION_UP:
			
			if(!isMoved) break;  //如果没有移动布局, 则跳过执行
			
			// 开启动画
			TranslateAnimation anim = new TranslateAnimation(0, 0, contentView.getTop(),
					originalRect.top);
			anim.setDuration(ANIM_TIME);
			
			contentView.startAnimation(anim);
			
			// 设置回到正常的布局位置
			contentView.layout(originalRect.left, originalRect.top, 
					originalRect.right, originalRect.bottom);
			
			//将标志位设回false
			canPullDown = false;
			canPullUp = false;
			isMoved = false;
			
			break;
		case MotionEvent.ACTION_MOVE:
			
			//在移动的过程中, 既没有滚动到可以上拉的程度, 也没有滚动到可以下拉的程度
			if(!canPullDown && !canPullUp) {
				startY = ev.getY();
				canPullDown = isCanPullDown();
				canPullUp = isCanPullUp();
				
				break;
			}
			
			//计算手指移动的距离
			float nowY = ev.getY();
			int deltaY = (int) (nowY - startY);
			
			//是否应该移动布局
			boolean shouldMove = 
					(canPullDown && deltaY > 0)    //可以下拉, 并且手指向下移动
					|| (canPullUp && deltaY< 0)    //可以上拉, 并且手指向上移动
					|| (canPullUp && canPullDown); //既可以上拉也可以下拉(这种情况出现在ScrollView包裹的控件比ScrollView还小)
			
			if(shouldMove){
				//计算偏移量
				int offset = (int)(deltaY * MOVE_FACTOR);
				
				//随着手指的移动而移动布局
				contentView.layout(originalRect.left, originalRect.top + offset,
						originalRect.right, originalRect.bottom + offset);
				
				isMoved = true;  //记录移动了布局
			}
			
			break;
		default:
			break;
		}

		return super.dispatchTouchEvent(ev);
	}
	

	/**
	 * 判断是否滚动到顶部
	 */
	private boolean isCanPullDown() {
		return getScrollY() == 0 || 
				contentView.getHeight() < getHeight() + getScrollY();
	}
	
	/**
	 * 判断是否滚动到底部
	 */
	private boolean isCanPullUp() {
		return  contentView.getHeight() <= getHeight() + getScrollY();
	}
	
}



关键点解析


1 判断适合拉伸的时机


也就是说要判断什么时候开始拉伸, 当然是当ScrollView滑动到顶部或底部的时候。 是否移动到顶部或底部,需要根据三个&#20540;进行判断, 这三个&#20540;分别是ScrollView的高度, ScrollView中的子控件(在本例中是contentView变量)的高度, 和ScrollView在竖直方向上滚动的距离mScrollY。这三个数&#20540;的关系如下图所示:
\

其中位于下方的蓝色控件是ScrollView, 位于上方的是contentView。

所以mScrollY等于0的时候, 就说明ScrollView滚动到了顶部。 如下图所示: \

当contentView.height() = scrollView.height &#43; mScrollY时, 就说明滚动到了底部, 如下图所示:


\


还有一种情况既可以认为滚动到了底部,也可以认为滚动到顶部, 那就是contentView的高度本身就小于ScrollView的高度, 不需要滑动, 这时满足条件contentView.height() < scrollView.height &#43; mScrollY。 如下图所示:

\


判断滚动到顶部和滚动到底部,分别由isCanPullDown方法和isCanPullUp方法实现。理解了上面图示的内容, 就可以很容易的理解这两个方法的原理。 这两个方法的代码如下所示:

	/**
	 * 判断是否滚动到顶部
	 */
	private boolean isCanPullDown() {
		return getScrollY() == 0 || 
				contentView.getHeight() < getHeight() + getScrollY();
	}
	
	/**
	 * 判断是否滚动到底部
	 */
	private boolean isCanPullUp() {
		return  contentView.getHeight() <= getHeight() + getScrollY();
	}

在用户按下手指时(也就是ACTION_DOWN事件), 调用上面的两个方法判断是否滚动到了顶部或底部, 如果滚动到了顶部或底部, 就说明在移动手指时需要移动contentView的布局。 这时就用标志位canPullDown和canPullUp 记住这两个个状态, 并且也记住ACTION_DOWN发生时, 手指触摸点的Y&#20540;, 就是startY成员变量。具体实现代码如下:

		case MotionEvent.ACTION_DOWN:
			
			//判断是否可以上拉和下拉
			canPullDown = isCanPullDown();
			canPullUp = isCanPullUp();
			
			//记录按下时的Y值
			startY = ev.getY();
			break;


2 布局的移动


如果上面一步执行ACTION_DOWN之后, 判定不处于上拉或下拉的时机上, 那么在ACTION_MOVE事件处理时, 也要随着ACTION_MOVE事件的多次触发持续更新手指所处的Y&#20540;(startY变量)并且及时判断在手指移动的过程中是否使contentView滚动到了顶部或底部, 如果使contentView滚动到了顶部或底部,那么在下一个ACTION_MOVE事件的触发点, 就要移动布局了。 如果上面一步执行ACTION_DOWN之后, 就已经确定要上拉或下拉布局, 那么在ACTION_MOVE时, 也就要随着手指的移动而移动布局。
布局移动的实现原理是改变contentView中的mTop和mBottom成员变量的&#20540;(这两个变量定义在父类View中),并且对contentView重新布局。 mTop代表当前控件的顶端到父控件的顶端的距离,mBottom代表当前控件的底端到父控件的顶端的距离 。示意图如下:
\

同时改变mTop和mBottom的&#20540;, 可以使contentView上下移动, 达到随手指拉伸的效果。代码逻辑如下:
		case MotionEvent.ACTION_MOVE:
			
			//在移动的过程中, 既没有滚动到可以上拉的程度, 也没有滚动到可以下拉的程度
			if(!canPullDown && !canPullUp) {
				startY = ev.getY();
				canPullDown = isCanPullDown();
				canPullUp = isCanPullUp();
				
				break;
			}
			
			//计算手指移动的距离
			float nowY = ev.getY();
			int deltaY = (int) (nowY - startY);
			
			//是否应该移动布局
			boolean shouldMove = 
					(canPullDown && deltaY > 0)    //可以下拉, 并且手指向下移动
					|| (canPullUp && deltaY< 0)    //可以上拉, 并且手指向上移动
					|| (canPullUp && canPullDown); //既可以上拉也可以下拉(这种情况出现在ScrollView包裹的控件比ScrollView还小)
			
			if(shouldMove){
				//计算偏移量
				int offset = (int)(deltaY * MOVE_FACTOR);
				
				//随着手指的移动而移动布局
				contentView.layout(originalRect.left, originalRect.top + offset,
						originalRect.right, originalRect.bottom + offset);
				
				isMoved = true;  //记录移动了布局
			}
			
			break;


上面代码有三点需要注意: 1 MOVE_FACTOR是一个常量, 定义为0.5F。 这是一个因子, 让手指移动的举例乘以这个因子得到布局移动的距离, 例如手指移动了100px, 那么布局就移动100*0.5 = 50px。 这样做主要是达到一种延迟的效果, 增强用户的体验。 2 调用contentView的layout方法对他重新布局, 传入的originalRect.top &#43; offset 和 originalRect.bottom &#43; offset就是新的mTop和mBottom, originalRect.top和originalRect.bottom是原始的mTop和mBottom。 3 isMove变量用于记住布局已经移动的状态, 以便于在ACTION_UP事件触发时, 将布局回弹到正常位置


3 布局的回弹


在用户松开手时, 布局要回弹到原始位置。这个回弹很简单, 就是让mTop和mBottom回到原始的&#20540;。并加上动画效果。mTop和mBottom的原始&#20540;被记录在一个名为originalRect的Rect对象中。 在对ScrollView进行布局操作的时候, 初始化这个originalRect对象, 代码如下:
	@Override
	protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
		super.onLayout(changed, l, t, r, b);
		
		if(contentView == null) return;

		//ScrollView中的唯一子控件的位置信息, 这个位置信息在整个控件的生命周期中保持不变
		originalRect.set(contentView.getLeft(), contentView.getTop(), contentView
				.getRight(), contentView.getBottom());
	}

该方法首先调用父类的同名方法对ScrollView进行布局,在ScrollView进行布局时, 会对他的子View进行递归布局操作, 也就是说, 在调用完父类的onLayout方法后, contentView也已经完成了布局操作, 这时它的位置是可以确定的。 所以下面就将它的位置信息保存在originalRect对象中。
回弹效果的实现逻辑如下:
		case MotionEvent.ACTION_UP:
			
			if(!isMoved) break;  //如果没有移动布局, 则跳过执行
			
			// 开启动画
			TranslateAnimation anim = new TranslateAnimation(0, 0, contentView.getTop(),
					originalRect.top);
			anim.setDuration(ANIM_TIME);
			
			contentView.startAnimation(anim);
			
			// 设置回到正常的布局位置
			contentView.layout(originalRect.left, originalRect.top, 
					originalRect.right, originalRect.bottom);
			
			//将标志位设回false
			canPullDown = false;
			canPullUp = false;
			isMoved = false;
			
			break;


上面代码中ANIM_TIME是一个常量, 代表动画的执行时间, 被定义为300毫秒。 回弹到原始位置后, 将canPullDown,canPullUp和 isMoved标志清空, 以便进行下一次的触摸事件周期。


其他实现方式


在网上搜寻解决方案时, 发现以下代码也能实现弹性效果。
public class ReboundScrollView extends ScrollView {
	private static final int MAX_Y_OVERSCROLL_DISTANCE = 500; 
    private Context mContext; 
    private int mMaxYOverscrollDistance; 
      
    public ReboundScrollView(Context context){ 
        super(context); 
        mContext = context; 
        initBounceScrollView(); 
    } 
      
    public ReboundScrollView(Context context, AttributeSet attrs){ 
        super(context, attrs); 
        mContext = context; 
        initBounceScrollView();
    } 
      
    public ReboundScrollView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle){ 
        super(context, attrs, defStyle); 
        mContext = context; 
        initBounceScrollView(); 
    } 
      
    private void initBounceScrollView(){ 
        final DisplayMetrics metrics = mContext.getResources().getDisplayMetrics(); 
            final float density = metrics.density; 
          
        mMaxYOverscrollDistance = (int) (density * MAX_Y_OVERSCROLL_DISTANCE); 
    } 
    @Override
    protected boolean overScrollBy(int deltaX, int deltaY, int scrollX, int scrollY, int scrollRangeX, int scrollRangeY, int maxOverScrollX, int maxOverScrollY, boolean isTouchEvent){  
        //这块是关键性代码
        return super.overScrollBy(deltaX, deltaY, scrollX, scrollY, scrollRangeX, scrollRangeY, maxOverScrollX, mMaxYOverscrollDistance, isTouchEvent);   
    }
}

实现原理就是通过overScrollBy方法设置ScrollView可以过度滚动。 这种实现虽然简单, 但是有以下几个缺陷:
1 下拉或上拉时, 无法实现延迟效果, 也就是手指移动100px, 那么布局也移动100px, 经过尝试, 这种方式体验并不好, 给人的感觉是控件活动太灵活了。
2 如果下拉或上拉的举例超过 MAX_Y_OVERSCROLL_DISTANCE设定的&#20540;, 布局就不会再随着手指的移动而移动
3 无法设置自定义的动画, 不能控制动画持续的时间


效果演示


下面是演示的截图。
如果在触摸前已经滚动到顶部, 效果图如下: \


如果按住屏幕下拉, 会出现以下效果:
n峨跰坚豪澸鑹証n嫥u'+U夓喎源码。
资源链接: http://pan.baidu.com/s/1sj97qqD


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