Android SurfaceView实战 打造抽奖转盘

1、概述

今天给大家带来SurfaceView的一个实战案例，话说自定义View也是各种写，一直没有写过SurfaceView，这个玩意是什么东西？什么时候用比较好呢？

可以看到SurfaceView也是继承了View，但是我们并不需要去实现它的draw方法来绘制自己，为什么呢？

因为它和View有一个很大的区别，View在UI线程去更新自己；而SurfaceView则在一个子线程中去更新自己；这也显示出了它的优势，当制作游戏等需要不断刷新View时，因为是在子线程，避免了对UI线程的阻塞。

知道了优势以后，你会想那么不使用draw方法，哪来的canvas使用呢？

大家都记得更新View的时候draw方法提供了一个canvas，SurfaceView内部内嵌了一个专门用于绘制的Surface，而这个Surface中包含一个Canvas。

有了Canvas，我们如何获取呢？

SurfaceView里面有个getHolder方法，我们可以获取一个SurfaceHolder。通过SurfaceHolder可以监听SurfaceView的生命周期以及获取Canvas对象。

 

2、一般的写法

综上所述，一般SurfaceView类中我们会这么写代码：

 

public class SurfaceViewTemplate extends SurfaceView implements Callback, Runnable
{

    private SurfaceHolder mHolder;
    /**
     * 与SurfaceHolder绑定的Canvas
     */
    private Canvas mCanvas;
    /**
     * 用于绘制的线程
     */
    private Thread t;
    /**
     * 线程的控制开关
     */
    private boolean isRunning;

    public SurfaceViewTemplate(Context context)
    {
        this(context, null);
    }

    public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs)
    {
        super(context, attrs);

        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);

        // setZOrderOnTop(true);// 设置画布 背景透明
        // mHolder.setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT);

        //设置可获得焦点
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        //设置常亮
        this.setKeepScreenOn(true);

    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
    {

        // 开启线程
        isRunning = true;
        t = new Thread(this);
        t.start();
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
            int height)
    {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
    {
        // 通知关闭线程
        isRunning = false;
    }

    @Override
    public void run()
    {
        // 不断的进行draw
        while (isRunning)
        {
            draw();
        }

    }

    private void draw()
    {
        try
        {
            // 获得canvas
            mCanvas = mHolder.lockCanvas();
            if (mCanvas != null)
            {
                // drawSomething..
            }
        } catch (Exception e)
        {
        } finally
        {
            if (mCanvas != null)
                mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
        }
    }
}

结合上面我们的介绍，我们在构造中通过getHolder拿到SurfaceHolder对象，然后设置一个addCallback回调，去监听SurfaceView的生命周期，生命周期有三个方法，分别为create,change,destory;我们一般在create里面进行初始化的一些操作，然后开启线程；在destroy里面设置关闭线程；

 

所有的绘制流程都是线程的run方法里面，可以看到我们的draw方法。

注意下，我们在draw里面进行了try catch然后很多的判空，主要是因为，当用户点击back或者按下home键以后，surfaceview会被销毁；

 mHolder.lockCanvas();返回的就是null了，所以为了避免造成空指针错误，我们各种判null，甚至还加了个try catch。

说了这么多，竟然没看到效果图，这怎么能行~~

 

3、效果图

就这么个效果，当然了模拟器录制的效果肯定没有真机上效果流畅。

结合上面我们给出的模版，我们需要改变的就是，在create回调里面需要去初始化一些变量，在draw方法里面去绘制我们的文本、图片、扇形块块等等。整体架构没有变化。

4、转盘的制作

 

1、构造方法以及变量

 

public class LuckyPanView extends SurfaceView implements Callback, Runnable
{

    private SurfaceHolder mHolder;
    /**
     * 与SurfaceHolder绑定的Canvas
     */
    private Canvas mCanvas;
    /**
     * 用于绘制的线程
     */
    private Thread t;
    /**
     * 线程的控制开关
     */
    private boolean isRunning;

    /**
     * 抽奖的文字
     */
    private String[] mStrs = new String[] { "单反相机", "IPAD", "恭喜发财", "IPHONE",
            "妹子一只", "恭喜发财" };
    /**
     * 每个盘块的颜色
     */
    private int[] mColors = new int[] { 0xFFFFC300, 0xFFF17E01, 0xFFFFC300,
            0xFFF17E01, 0xFFFFC300, 0xFFF17E01 };
    /**
     * 与文字对应的图片
     */
    private int[] mImgs = new int[] { R.drawable.danfan, R.drawable.ipad,
            R.drawable.f040, R.drawable.iphone, R.drawable.meizi,
            R.drawable.f040 };

    /**
     * 与文字对应图片的bitmap数组
     */
    private Bitmap[] mImgsBitmap;
    /**
     * 盘块的个数
     */
    private int mItemCount = 6;

    /**
     * 绘制盘块的范围
     */
    private RectF mRange = new RectF();
    /**
     * 圆的直径
     */
    private int mRadius;
    /**
     * 绘制盘快的画笔
     */
    private Paint mArcPaint;

    /**
     * 绘制文字的画笔
     */
    private Paint mTextPaint;

    /**
     * 滚动的速度
     */
    private double mSpeed;
    private volatile float mStartAngle = 0;
    /**
     * 是否点击了停止
     */
    private boolean isShouldEnd;

    /**
     * 控件的中心位置
     */
    private int mCenter;
    /**
     * 控件的padding，这里我们认为4个padding的值一致，以paddingleft为标准
     */
    private int mPadding;

    /**
     * 背景图的bitmap
     */
    private Bitmap mBgBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
            R.drawable.bg2);
    /**
     * 文字的大小
     */
    private float mTextSize = TypedValue.applyDimension(
            TypedValue.COMPLEX_UNIT_SP, 20, getResources().getDisplayMetrics());

    public LuckyPanView(Context context)
    {
        this(context, null);
    }

    public LuckyPanView(Context context, AttributeSet attrs)
    {
        super(context, attrs);

        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);

        // setZOrderOnTop(true);// 设置画布 背景透明
        // mHolder.setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT);

        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);

    }

我们在构造中设置了Callback回调，然后通过成员变量，大家应该也能看得出来每个变量的作用，以及可能有的代码快。

 

2、onMeasure

这里我简单重写了一下onMeasure，使我们的控件为正方形

 

/**
     * 设置控件为正方形
     */
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
    {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

        int width = Math.min(getMeasuredWidth(), getMeasuredHeight());
        // 获取圆形的直径
        mRadius = width - getPaddingLeft() - getPaddingRight();
        // padding值
        mPadding = getPaddingLeft();
        // 中心点
        mCenter = width / 2;
        setMeasuredDimension(width, width);
    }

并且为我们的mRadius和mCenter进行了赋值。

 

3、surfaceCreated

 

@Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
    {
        // 初始化绘制圆弧的画笔
        mArcPaint = new Paint();
        mArcPaint.setAntiAlias(true);
        mArcPaint.setDither(true);
        // 初始化绘制文字的画笔
        mTextPaint = new Paint();
        mTextPaint.setColor(0xFFffffff);
        mTextPaint.setTextSize(mTextSize);
        // 圆弧的绘制范围
        mRange = new RectF(getPaddingLeft(), getPaddingLeft(), mRadius
                + getPaddingLeft(), mRadius + getPaddingLeft());

        // 初始化图片
        mImgsBitmap = new Bitmap[mItemCount];
        for (int i = 0; i < mItemCount; i++)
        {
            mImgsBitmap[i] = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
                    mImgs[i]);
        }

        // 开启线程
        isRunning = true;
        t = new Thread(this);
        t.start();
    }

surfaceCreated我们初始化了绘制需要用到的变量，以及开启了线程。

 

surfaceDestroyed中就一行代码，顺便贴出。

 

@Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
            int height)
    {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
    {
        // 通知关闭线程
        isRunning = false;
    }

可以猜到核心的代码都在我们的线程的run里面了。

 

4、draw

 

@Override
    public void run()
    {
        // 不断的进行draw
        while (isRunning)
        {
            long start = System.currentTimeMillis();
            draw();
            long end = System.currentTimeMillis();
            try
            {
                if (end - start < 50)
                {
                    Thread.sleep(50 - (end - start));
                }
            } catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

    private void draw()
    {
        try
        {
            // 获得canvas
            mCanvas = mHolder.lockCanvas();
            if (mCanvas != null)
            {
                // 绘制背景图
                drawBg();

                /**
                 * 绘制每个块块，每个块块上的文本，每个块块上的图片
                 */
                float tmpAngle = mStartAngle;
                float sweepAngle = (float) (360 / mItemCount);
                for (int i = 0; i < mItemCount; i++)
                {
                    // 绘制快快
                    mArcPaint.setColor(mColors[i]);
                    mCanvas.drawArc(mRange, tmpAngle, sweepAngle, true,
                            mArcPaint);
                    // 绘制文本
                    drawText(tmpAngle, sweepAngle, mStrs[i]);
                    // 绘制Icon
                    drawIcon(tmpAngle, i);

                    tmpAngle += sweepAngle;
                }

                // 如果mSpeed不等于0，则相当于在滚动
                mStartAngle += mSpeed;

                // 点击停止时，设置mSpeed为递减，为0值转盘停止
                if (isShouldEnd)
                {
                    mSpeed -= 1;
                }
                if (mSpeed <= 0)
                {
                    mSpeed = 0;
                    isShouldEnd = false;
                }
                // 根据当前旋转的mStartAngle计算当前滚动到的区域
                calInExactArea(mStartAngle);
            }
        } catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        } finally
        {
            if (mCanvas != null)
                mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
        }

    }

可以看到我们的run里面调用了draw，和上面模版一致。

 

使用通过 mHolder.lockCanvas();获得我们的Canvas，然后就可以尽情的绘制了。

1、绘制背景drawBg();

 

/**
 * 根据当前旋转的mStartAngle计算当前滚动到的区域 绘制背景，不重要，完全为了美观
 */
private void drawBg()
{
    mCanvas.drawColor(0xFFFFFFFF);
    mCanvas.drawBitmap(mBgBitmap, null, new Rect(mPadding / 2,
            mPadding / 2, getMeasuredWidth() - mPadding / 2,
            getMeasuredWidth() - mPadding / 2), null);
}

这个比较简单，其实就是绘制一个棕色的圆盘，在运行代码前，你可以忽略掉，不影响。

 

接下来一个for循环，且角度每次递增(360 / mItemCount);就是绘制每个盘块以及盘块上的字体和图标了。

2、绘制盘块

 

// 绘制快快
                    mArcPaint.setColor(mColors[i]);
                    mCanvas.drawArc(mRange, tmpAngle, sweepAngle, true,
                            mArcPaint);

这个比较简单了~~

 

3、绘制文本

 

/**
     * 绘制文本
     *
     * @param rect
     * @param startAngle
     * @param sweepAngle
     * @param string
     */
    private void drawText(float startAngle, float sweepAngle, String string)
    {
        Path path = new Path();
        path.addArc(mRange, startAngle, sweepAngle);
        float textWidth = mTextPaint.measureText(string);
        // 利用水平偏移让文字居中
        float hOffset = (float) (mRadius * Math.PI / mItemCount / 2 - textWidth / 2);// 水平偏移
        float vOffset = mRadius / 2 / 6;// 垂直偏移
        mCanvas.drawTextOnPath(string, path, hOffset, vOffset, mTextPaint);
    }

利用Path，添加入一个Arc，然后设置水平和垂直的偏移量，垂直偏移量就是当前Arc朝着圆心移动的距离；水平偏移量，就是顺时针去旋转，

 

我们偏移了 (mRadius * Math.PI / mItemCount / 2 - textWidth / 2);目的是为了文字居中。mRadius * Math.PI 是圆的周长；周长/ mItemCount / 2 是每个Arc的一半的长度；

拿Arc一半的长度减去textWidth / 2，就把文字设置居中了。

最后，用过path去绘制文本即可。

凑合看个图：

本来字的位置在外围的横线处，我们希望到内部的横线位置，需要调节水平和垂直的偏移；水平和垂直的平移方向为绿色的箭头；大概就这样。

4、绘制图像

 

/**
     * 绘制图片
     *
     * @param startAngle
     * @param sweepAngle
     * @param i
     */
    private void drawIcon(float startAngle, int i)
    {
        // 设置图片的宽度为直径的1/8
        int imgWidth = mRadius / 8;

        float angle = (float) ((30 + startAngle) * (Math.PI / 180));

        int x = (int) (mCenter + mRadius / 2 / 2 * Math.cos(angle));
        int y = (int) (mCenter + mRadius / 2 / 2 * Math.sin(angle));

        // 确定绘制图片的位置
        Rect rect = new Rect(x - imgWidth / 2, y - imgWidth / 2, x + imgWidth
                / 2, y + imgWidth / 2);

        mCanvas.drawBitmap(mImgsBitmap[i], null, rect, null);

    }

绘制图片主要就是图片的中心的确定，这里我们固定图片大小为直径的1/8；至于圆心的确定，看下图：

 

我们需要图片的中心，为每个块块的中间：

我们希望图片在中间的那个点，点距离圆心即center的距离为r = mRadius /2 / 2 ;

绿线与水平线的夹角为a = 360 / count / 2 ，本图为30 ；

于是那个点的坐标为：(mCenter + r * cos a , mCenter + r * sina );

其他的点同理，唯一变化就是a 的角度 ，在计算时需要把a转化为弧度制。

 集合图和上面的代码好好理解下。

到此基本我们的圆盘就绘制好了。

 

5、让圆盘先滚一会

怎么让圆盘滚动呢？如果你足够细心，应该发现我们的draw里面有这么一句：

mStartAngle += mSpeed;

其实每次draw都会让mStartAngle += mSpeed;看起来就是滚动了。

那么滚动，其实就是去设置mSpeed即可。

嗯，是的，如果单纯想滚动，只要去设置mSpeed就行了；但是，这样就行了么，就拿我们这个奖项来说，你敢1/6的概率拿到大奖么，你个IT公司让人抽到妹子一只咋办。

所以我们还要来控制用户抽奖的概率，这里我们让用户中奖的产品在开始滚的时候就决定了。是不是玩转盘的时候很傻很天真，以为可以中大奖。

 

/**
     * 点击开始旋转
     *
     * @param luckyIndex
     */
    public void luckyStart(int luckyIndex)
    {
        // 每项角度大小
        float angle = (float) (360 / mItemCount);
        // 中奖角度范围（因为指针向上，所以水平第一项旋转到指针指向，需要旋转210-270；）
        float from = 270 - (luckyIndex + 1) * angle;
        float to = from + angle;
        // 停下来时旋转的距离
        float targetFrom = 4 * 360 + from;
        /**
         * <pre>
         *  (v1 + 0) * (v1+1) / 2 = target ;
         *  v1*v1 + v1 - 2target = 0 ;
         *  v1=-1+(1*1 + 8 *1 * target)/2;
         * </pre>
         */
        float v1 = (float) (Math.sqrt(1 * 1 + 8 * 1 * targetFrom) - 1) / 2;
        float targetTo = 4 * 360 + to;
        float v2 = (float) (Math.sqrt(1 * 1 + 8 * 1 * targetTo) - 1) / 2;

        mSpeed = (float) (v1 + Math.random() * (v2 - v1));
        isShouldEnd = false;
    }

当外部调用luckyStart即可以旋转，index为停下来的位置，水平位置开始算，即0为相机，1为IPAD。

 

这里又开始牵扯数学了：

 

float from = 270 - (luckyIndex + 1) * angle;
        float to = from + angle;

这个from , to 比较简单，就是确定中将范围，比如我index=0，则只要转了210-270之间，我们的相机都会被垂直向上的指针指向。

 

那么这个targetFrom是干嘛的，是决定你点击停止的时候转多长距离，这里我们设置为4圈多一点，这个多一点就是上面的from和to。

最麻烦就是v1的计算了，既然我们希望决定停下里的位置，那么这个速度就是我们去计算出来的，怎么算呢？

我们旋转的距离有了targetFrom，然后我们点击的时候mSpeed -= 1;也就是说速度是递减的，每次减去1。

递减说明是个等差数列，等差数列的和是targetFrom。

等差数列的求和公式大家记得否：（首项+末项）*（项数）/ 2

我们的首项是v1 ，末项肯定是0 ， 项数 （v1/ 1 + 1）加个1为向上进一位。 

那么式子就是： （v1 + 0 ) * (v1 / 1 +1) /2 = targetFrom ; 只有v1是未知数，一元二次方程的解，大家还记得否，不记得我来写 : 

于是我们的v1就是v1=-1+(1*1 + 8 *1 * target)/2;

好了，尼玛求出来v1，为啥我们代码还有个v2，这是因为v1停下来永远在某个块块的边界，我们屌丝又不傻，你每次停一个位置，都知道你造假。

那么我们就求个v2，这个停下块块的最后位置。

最后我们的速度为v1，v2间的一个随机数，也就是在某个块块中间任意位置。这样就可以让你觉得每次都在这个块块，但是指针位置还不同。

好了，这里就是最复杂的地方了，如果你比较善良，不想内置这个功能，那就随便设置个速度吧。

6、让圆盘停止滚动

别忘了，我们5计算那么多，都是从水平那个距离为0开始计算的，于是我们的停止代码是这样的：

 

public void luckyEnd()
    {
        mStartAngle = 0;
        isShouldEnd = true;
    }

最后贴出我们的主布局文件和Activity

 

7、布局文件和MainActivity

 

package com.zhy.demo_zhy_06_choujiangzhuanpan;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.ImageView;

import com.zhy.view.LuckyPanView;

public class MainActivity extends Activity
{
    private LuckyPanView mLuckyPanView;
    private ImageView mStartBtn;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mLuckyPanView = (LuckyPanView) findViewById(R.id.id_luckypan);
        mStartBtn = (ImageView) findViewById(R.id.id_start_btn);

        mStartBtn.setOnClickListener(new OnClickListener()
        {
            @Override
            public void onClick(View v)
            {
                if (!mLuckyPanView.isStart())
                {
                    mStartBtn.setImageResource(R.drawable.stop);
                    mLuckyPanView.luckyStart(1);
                } else
                {
                    if (!mLuckyPanView.isShouldEnd())

                    {
                        mStartBtn.setImageResource(R.drawable.start);
                        mLuckyPanView.luckyEnd();
                    }
                }
            }
        });
    }

}

 

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    <com.zhy.view.LuckyPanView
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    <ImageView
        android:id="@+id/id_start_btn"
        android:src="@drawable/start"
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        />


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