Android Launcher 1

Posted by Gityuan on September 20, 2015

layout: post title: “Android Launcher原理分析” date: 2015-9-20 15:30:00 catalog: true tags: - android


基本概念

本文主要讲述Launcher3屏幕滑动过程,首先需要了解Android的触摸事件分发机制。关于分发机制,可查看文章Android事件分发机制

常用类介绍

  1. Launcher.java: launcher主要的activity,是launcher桌面第一次启动的activity.
  2. Workspace.java: 抽象的桌面。由N个cellLayout组成,从cellLayout更高一级的层面上对事件的处理。
  3. PagedView.java: 是workspace的父类,用来桌面的左右滑屏
  4. CellLayout.java: 组成workspace的view,继承自viewgroup,既是一个dragSource,又是一个dropTarget,可以将它里面的item拖出去,也可以容纳拖动过来的item。在workspace_screen里面定了一些它的view参数。
  5. LauncherModel.java: 辅助的文件。里面有许多封装的对数据库的操作。包含几个线程,其中最主要的是ApplicationsLoader和DesktopItemsLoader。ApplicationsLoader在加载所有应用程序时使用,DesktopItemsLoader在加载workspace的时候使用。其他的函数就是对数据库的封装,比如在删除,替换,添加程序的时候做更新数据库和UI的工作。
  6. LauncherProvider.java: launcher的数据库,里面存储了桌面的item的信息。在创建数据库的时候会loadFavorites(db)方法,loadFavorites()会解析xml目录下的default_workspace.xml文件,把其中的内容读出来写到数据库中,这样就做到了桌面的预制。

初始化参数

PagedView是滑屏最主要的类,下面是init()方法出初始化参数,假设以1080*1440分辨率,即densiy=3为例,来计算各个阈值。

protected void init() {
    mDirtyPageContent = new ArrayList<Boolean>();
    mDirtyPageContent.ensureCapacity(32);
    mScroller = new LauncherScroller(getContext()); //初始化滚动器LauncherScroller
    setDefaultInterpolator(new ScrollInterpolator()); //设置插值器为ScrollInterpolator
    mCurrentPage = 0;
    mCenterPagesVertically = true;

    // 获取ViewConfiguration
    final ViewConfiguration configuration = ViewConfiguration.get(getContext());

    //mTouchSlop = 16dp;
    mTouchSlop = configuration.getScaledPagingTouchSlop();
    //mPagingTouchSlop = 16dp;
    mPagingTouchSlop = configuration.getScaledPagingTouchSlop();
    //最大速度8000dp/s;
    mMaximumVelocity = configuration.getScaledMaximumFlingVelocity();
    //获取屏幕密度系数mDensity
    mDensity = getResources().getDisplayMetrics().density;

    //用于删除的抛出阈值: -1440*3
    mFlingToDeleteThresholdVelocity =
            (int) (mFlingToDeleteThresholdVelocity * mDensity);

    //滚动速度阈值 500 *3 px/s
    mFlingThresholdVelocity = (int) (FLING_THRESHOLD_VELOCITY * mDensity);
    //最小滚动速度值 250 *3  px/s
    mMinFlingVelocity = (int) (MIN_FLING_VELOCITY * mDensity);
    //最小snap速度值1500 *3 px/s
    mMinSnapVelocity = (int) (MIN_SNAP_VELOCITY * mDensity);
    setOnHierarchyChangeListener(this);
}

下面主要讲述:Workspace,PagedView 这两个关于滑屏最为核心的类,也是代码量最大的类。

2. 滑动原理:

先来看看launcher桌面的整体UI布局图:

launcher ui

1. 手指按下:

当手指按下时,触发ACTION_DOWN事件,由Activity

launcher_down

当手指按下时,还没有准备滚动,此时mTouchState = TOUCH_STATE_REST,故Worksapce,PagedView并不会拦截事件,虽然没有拦截器进行拦截,也没有onTouchEvent消费,但由于CellLayout的clickable=”true”,故ACTION_DOWN事件仍然是被消费了,具体说明见上一篇文章Android事件分发机制.

2. 手指移动:

launcher_move

决定是否屏幕是否开始滑动的阈值计算:

mTouchSlop = configuration.getScaledPagingTouchSlop()
mTouchSlop = res.getDimensionPixelSize(
            com.android.internal.R.dimen.config_viewConfigurationTouchSlop)*2; 常量定义在文件`data/res/values/config.xml`中`<dimen name="config_viewConfigurationTouchSlop">8dp</dimen>`。 故mTouchSlop = 8dp * 2 = 16dp,这是系统默认值。

当手指移动距离>mTouchSlop时,Wokespace开始拦截ACTION_MOVE事件,并调用scrollBy(),这是整个过程第一次屏幕移动。每收到一次ACTION_MOVE事件,并执行scrollBy()事件,直到用户手指离开屏幕。并执行scrollBy()事件,最终调用的还是View.scrollTo()来进行屏幕的滚动操作。

3. 手指离开屏幕

launcher_up

达到下面两种情况之一,都可以触发launcher滑屏事件:

  • 滑动距离超过屏幕宽度的0.4倍,SIGNIFICANT_MOVE_THRESHOLD = 0.4 boolean isSignificantMove = Math.abs(deltaX) > pageWidth * SIGNIFICANT_MOVE_THRESHOLD;

  • 速度 大于500dp/s, 且滑动距离大于 25px。 boolean isFling = mTotalMotionX > MIN_LENGTH_FOR_FLING && Math.abs(velocityX) > mFlingThresholdVelocity;

当满足屏幕翻页的条件时,开始执行翻页动画,通过插值器ScrollInterpolator来计算每一步需要移动的距离。 插值函数为:f(t)=1+(t-1)^5。不断循环,直到timePassed > mDuration时,动画结束。

部分源码

1. determineScrollingStart滑动检测

用于判断是否进行滑动操作

protected void determineScrollingStart(MotionEvent ev, float touchSlopScale) {
    // Disallow scrolling if we don't have a valid pointer index
    final int pointerIndex = ev.findPointerIndex(mActivePointerId);
    if (pointerIndex == -1) return;

    // Disallow scrolling if we started the gesture from outside the viewport
    final float x = ev.getX(pointerIndex);
    final float y = ev.getY(pointerIndex);
    if (!isTouchPointInViewportWithBuffer((int) x, (int) y)) return;

    final int xDiff = (int) Math.abs(x - mLastMotionX);
    final int yDiff = (int) Math.abs(y - mLastMotionY);

    final int touchSlop = Math.round(touchSlopScale * mTouchSlop);
    boolean xPaged = xDiff > mPagingTouchSlop;
    boolean xMoved = xDiff > touchSlop;
    boolean yMoved = yDiff > touchSlop;

    //当滑动距离足够时,才开始滑动
    if (xMoved || xPaged || yMoved) {
        if (mUsePagingTouchSlop ? xPaged : xMoved) {
            // Scroll if the user moved far enough along the X axis
            mTouchState = TOUCH_STATE_SCROLLING;
            mTotalMotionX += Math.abs(mLastMotionX - x);
            mLastMotionX = x;
            mLastMotionXRemainder = 0;
            mTouchX = getViewportOffsetX() + getScrollX();
            mSmoothingTime = System.nanoTime() / NANOTIME_DIV;
            onScrollInteractionBegin();
            pageBeginMoving();
        }
    }
}

2. snapToPage滑屏方法

手指离开屏幕后,调用的滑动动画的方法

protected void snapToPage(int whichPage, int delta, int duration, boolean immediate,
                          TimeInterpolator interpolator) {

    whichPage = validateNewPage(whichPage);

    mNextPage = whichPage;
    View focusedChild = getFocusedChild();
    if (focusedChild != null && whichPage != mCurrentPage &&
            focusedChild == getPageAt(mCurrentPage)) {
        focusedChild.clearFocus();
    }

    sendScrollAccessibilityEvent();

    pageBeginMoving();
    awakenScrollBars(duration);
    if (immediate) {
        duration = 0;
    } else if (duration == 0) {
        duration = Math.abs(delta);
    }

    if (!mScroller.isFinished()) {
        abortScrollerAnimation(false);
    }

    if (interpolator != null) {
        mScroller.setInterpolator(interpolator);
    } else {
        // 插值器为ScrollInterpolator
        mScroller.setInterpolator(mDefaultInterpolator);
    }

    //这个整个滑动的开始点
    mScroller.startScroll(mUnboundedScrollX, 0, delta, 0, duration);

    updatePageIndicator();

    // Trigger a compute() to finish switching pages if necessary
    if (immediate) {
        computeScroll();
    }

    // Defer loading associated pages until the scroll settles
    mDeferLoadAssociatedPagesUntilScrollCompletes = true;

    mForceScreenScrolled = true;
    invalidate();
}

3.ScrollInterpolator插值器

滑屏时的插值器

private static class ScrollInterpolator implements Interpolator {
    public ScrollInterpolator() {
    }

    public float getInterpolation(float t) {
        t -= 1.0f;
        return t * t * t * t * t + 1;
    }
}

4. LauncherScroller滑动器

launcher桌面的滑动器 mDeceleration = computeDeceleration(ViewConfiguration.getScrollFriction()); mPhysicalCoeff = computeDeceleration(0.84f); // look and feel tuning

//计算 pixels/(s^2)
private float computeDeceleration(float friction) {
    return SensorManager.GRAVITY_EARTH   // g (m/s^2)
                  * 39.37f               // inch/meter
                  * mPpi                 // pixels per inch
                  * friction;
}

//获取速度
public float getCurrVelocity() {
    return mMode == FLING_MODE ?
            mCurrVelocity : mVelocity - mDeceleration * timePassed() / 2000.0f;
}

5.computeScroll

computeScroll():重写了父类的computeScroll();主要功能是计算拖动的位移量、更新背景、设置要显示的屏幕


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