由旋转画廊，看自定义RecyclerView.LayoutManager

一、简介

前段时间需要一个旋转木马效果用于展示图片，于是第一时间在github上找了一圈，找了一个还不错的控件，但是使用起来有点麻烦，始终觉得很不爽，所以寻思着自己做一个轮子。想起旋转画廊的效果不是和横向滚动列表非常相似吗？那么是否可以利用RecycleView实现呢？

RecyclerView是google官方在support.v7中提供的一个控件，是ListView和GridView的升级版。该控件具有高度灵活、高度解耦的特性，并且还提供了添加、删除、移动的动画支持，分分钟让你作出漂亮的列表、九宫格、瀑布流。相信使用过该控件的人必定爱不释手。

先来看下如何简单的使用RecyclerView


RecyclerView listView = (RecyclerView)findViewById(R.id.lsit);
listView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this, LinearLayoutManager.VERTICAL, false));
listView.setAdapter(new Adapter());

就是这么简单：

  1. 设置LayoutManager
  2. 设置Adapter（继承RecyclerView.Adapter）

其中，LayoutManager用于指定布局管理器，官方已经提供了几个布局管理器，可以满足大部分需求：

  • LinearLayoutManger：提供了竖向和横向线性布局（可实现ListView功能）
  • GridLayoutManager：表格布局（可实现GridView功能）
  • StaggeredGridLayoutManager：瀑布流布局

Adapter的定义与ListView的Adapter用法类似。

重点来看LayoutManage。

LinearLayoutManager与其他几个布局管理器都是继承了该类，从而实现了对每个Item的布局。那么我们也可以通过自定义LayoutManager来实现旋转画廊的效果。

看下要实现的效果：

旋转画廊.gif

二、自定义LayoutManager

首先，我们来看看，自定义LayoutManager是什么样的流程：

  1. 计算每个Item的位置，并对Item布局。重写onLayoutChildren()方法

  2. 处理滑动事件（包括横向和竖向滚动、滑动结束、滑动到指定位置等）

    i.横向滚动：重写scrollHorizontallyBy()方法

    ii.竖向滚动：重写scrollVerticallyBy()方法

    iii.滑动结束：重写onScrollStateChanged()方法

    iiii.指定滚动位置：重写scrollToPosition()和smoothScrollToPosition()方法

  3. 重用和回收Item

  4. 重设Adapter 重写onAdapterChanged()方法

接下来，就来实现这个流程

第一步，定义CoverFlowLayoutManager继承RecyclerView.LayoutManager


public class CoverFlowLayoutManger extends RecyclerView.LayoutManager {
    @Override
    public RecyclerView.LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {
        return new RecyclerView.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT);
    }
}

继承LayoutManager后，会强制要求必须实现generateDefaultLayoutParams()方法，提供默认的Item布局参数，设置为Wrap_Content，由Item自己决定。

第二步，计算Item的位置和布局，并根据显示区域回收出界的Item

i.计算Item位置
@Override
public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
    //如果没有item，直接返回
    //跳过preLayout，preLayout主要用于支持动画
    if (getItemCount() <= 0 || state.isPreLayout()) {
        mOffsetAll = 0;
        return;
    }
    mAllItemFrames.clear(); //mAllItemFrame存储了所有Item的位置信息
    mHasAttachedItems.clear(); //mHasAttachedItems存储了Item是否已经被添加到控件中

    //得到子view的宽和高，这里的item的宽高都是一样的，所以只需要进行一次测量
    View scrap = recycler.getViewForPosition(0);
    addView(scrap);
    measureChildWithMargins(scrap, 0, 0);
    //计算测量布局的宽高
    mDecoratedChildWidth = getDecoratedMeasuredWidth(scrap);
    mDecoratedChildHeight = getDecoratedMeasuredHeight(scrap);
    //计算第一个Item X轴的起始位置坐标,这里第一个Item居中显示
    mStartX = Math.round((getHorizontalSpace() - mDecoratedChildWidth) * 1.0f / 2);
    //计算第一个Item Y轴的启始位置坐标，这里为控件竖直方向居中
    mStartY = Math.round((getVerticalSpace() - mDecoratedChildHeight) *1.0f / 2);

    float offset = mStartX; //item X轴方向的位置坐标
    for (int i = 0; i < getItemCount(); i++) { //存储所有item具体位置
        Rect frame = mAllItemFrames.get(i);
        if (frame == null) {
            frame = new Rect();
        }
        frame.set(Math.round(offset), mStartY, Math.round(offset + mDecoratedChildWidth), mStartY + mDecoratedChildHeight);
        mAllItemFrames.put(i, frame); //保存位置信息
        mHasAttachedItems.put(i, false);
        //计算Item X方向的位置，即上一个Item的X位置+Item的间距
        offset = offset + getIntervalDistance();
    }

    detachAndScrapAttachedViews(recycler);

    layoutItems(recycler, state, SCROLL_RIGHT); //布局Item

    mRecycle = recycler; //保存回收器
    mState = state; //保存状态
}

以上，我们为Item的布局做了准备，计算了Item的宽高，以及首个Item的起始位置，并根据设置的Item间，计算每个Item的位置，并保存了下来。

接下来，来看看layoutItems()方法做了什么。

ii.布局和回收Item
private void layoutItems(RecyclerView.Recycler recycler,
                             RecyclerView.State state, int scrollDirection) {
        if (state.isPreLayout()) return;

    Rect displayFrame = new Rect(mOffsetAll, 0, mOffsetAll + getHorizontalSpace(), getVerticalSpace()); //获取当前显示的区域

    //回收或者更新已经显示的Item
    for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {
        View child = getChildAt(i);
        int position = getPosition(child);

        if (!Rect.intersects(displayFrame, mAllItemFrames.get(position))) {
            //Item没有在显示区域，就说明需要回收
            removeAndRecycleView(child, recycler); //回收滑出屏幕的View
            mHasAttachedItems.put(position, false);
        } else { //Item还在显示区域内，更新滑动后Item的位置
            layoutItem(child, mAllItemFrames.get(position)); //更新Item位置
            mHasAttachedItems.put(position, true);
        }
    }

    for (int i = 0; i < getItemCount(); i++) {
        if (Rect.intersects(displayFrame, mAllItemFrames.get(i)) &&
                !mHasAttachedItems.get(i)) { //加载可见范围内，并且还没有显示的Item
            View scrap = recycler.getViewForPosition(i);
            measureChildWithMargins(scrap, 0, 0);
            if (scrollDirection == SCROLL_LEFT || mIsFlatFlow) {
                //向左滚动，新增的Item需要添加在最前面
                addView(scrap, 0);
            } else { //向右滚动，新增的item要添加在最后面
                addView(scrap);
            }
            layoutItem(scrap, mAllItemFrames.get(i)); //将这个Item布局出来
            mHasAttachedItems.put(i, true);
        }
    }
}

private void layoutItem(View child, Rect frame) {
    layoutDecorated(child,
            frame.left - mOffsetAll,
            frame.top,
            frame.right - mOffsetAll,
            frame.bottom);
        child.setScaleX(computeScale(frame.left - mOffsetAll)); //缩放
        child.setScaleY(computeScale(frame.left - mOffsetAll)); //缩放
}

第一个方法：在layoutItems()中
mOffsetAll记录了当前控件滑动的总偏移量，一开始mOffsetAll为0。

在第一个for循环中，先判断已经显示的Item是否已经超出了显示范围，如果是，则回收改Item，否则更新Item的位置。

在第二个for循环中，遍历了所有的Item，然后判断Item是否在当前显示的范围内，如果是，将Item添加到控件中，并根据Item的位置信息进行布局。

第二个方法：在layoutItem()中
调用了父类方法layoutDecorated对Item进行布局，其中mOffsetAll为整个旋转控件的滑动偏移量。

布局好后，对根据Item的位置对Item进行缩放，中间最大，距离中间越远，Item越小。

第三步，处理滑动事件

i. 处理横向滚动事件
由于旋转画廊只需横向滚动，所以这里只处理横向滚动事件

@Override
public boolean canScrollHorizontally() {
    return true;
}

@Override
public int scrollHorizontallyBy(int dx, RecyclerView.Recycler recycler,
                                RecyclerView.State state) {
    if (mAnimation != null && mAnimation.isRunning()) mAnimation.cancel();
    int travel = dx;
    if (dx + mOffsetAll < 0) {
        travel = -mOffsetAll;
    } else if (dx + mOffsetAll > getMaxOffset()){
        travel = (int) (getMaxOffset() - mOffsetAll);
    }
    mOffsetAll += travel; //累计偏移量
    layoutItems(recycler, state, dx > 0 ? SCROLL_RIGHT : SCROLL_LEFT);
    return travel;
}

首先，需要告诉RecyclerView，我们需要接收横向滚动事件。
当用户滑动控件时，会回调scrollHorizontallyBy()方法对Item进行重新布局。

我们先忽略第一句代码，mAnimation用于处理滑动停止后Item的居中显示。

然后，我们判断了滑动距离dx，加上之前已经滚动的总偏移量mOffsetAll，是否超出所有Item可以滑动的总距离（总距离= Item个数 * Item间隔），对滑动距离进行边界处理，并将实际滚动的距离累加到mOffsetAll中。

当dx>0时，控件向右滚动,即<--；当dx<0时，控件向左滚动，即-->

接着，调用先前已经写好的布局方法layoutItems()，对Item进行重新布局。

最后，返回实际滑动的距离。

ii.处理滑动结束事件，将Item居中显示
@Override
public void onScrollStateChanged(int state) {
    super.onScrollStateChanged(state);
    switch (state){
        case RecyclerView.SCROLL_STATE_IDLE:
            //滚动停止时
            fixOffsetWhenFinishScroll();
            break;
        case RecyclerView.SCROLL_STATE_DRAGGING:
            //拖拽滚动时
            break;
        case RecyclerView.SCROLL_STATE_SETTLING:
            //动画滚动时
            break;
    }
}

private void fixOffsetWhenFinishScroll() {
    //计算滚动了多少个Item
    int scrollN = (int) (mOffsetAll * 1.0f / getIntervalDistance()); 
    //计算scrollN位置的Item超出控件中间位置的距离
    float moreDx = (mOffsetAll % getIntervalDistance());
    if (moreDx > (getIntervalDistance() * 0.5)) { //如果大于半个Item间距，则下一个Item居中
        scrollN ++;
    }
    //计算最终的滚动距离
    int finalOffset = (int) (scrollN * getIntervalDistance());
    //启动居中显示动画
    startScroll(mOffsetAll, finalOffset);
    //计算当前居中的Item的位置
    mSelectPosition = Math.round (finalOffset * 1.0f / getIntervalDistance());
}

通过onScrollStateChanged()方法，可以监听到控件的滚动状态，这里我们只需处理滑动停止事件。

在fixOffsetWhenFinishScroll()中，getIntervalDistance()方法用于获取Item的间距。
根据滚动的总距离除以Item的间距计算出总共滚动了多少个Item，然后启动居中显示动画。

private void startScroll(int from, int to) {
    if (mAnimation != null && mAnimation.isRunning()) {
        mAnimation.cancel();
    }
    final int direction = from < to ? SCROLL_RIGHT : SCROLL_LEFT;
    mAnimation = ValueAnimator.ofFloat(from, to);
    mAnimation.setDuration(500);
    mAnimation.setInterpolator(new DecelerateInterpolator());
    mAnimation.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            mOffsetAll = Math.round((float) animation.getAnimatedValue());
            layoutItems(mRecycle, mState, direction);
        }
    });
}

动画很简单，从滑动停止的位置，不断刷新Item布局，直到滚动到最终位置。

iii.处理指定位置滚动事件
@Override
public void scrollToPosition(int position) {
    if (position < 0 || position > getItemCount() - 1) return;
    mOffsetAll = calculateOffsetForPosition(position);
    if (mRecycle == null || mState == null) {
        //如果RecyclerView还没初始化完，先记录下要滚动的位置
        mSelectPosition = position;
    } else {
        layoutItems(mRecycle, mState, 
                    position > mSelectPosition ? SCROLL_RIGHT : SCROLL_LEFT);
    }
}

@Override
public void smoothScrollToPosition(RecyclerView recyclerView, RecyclerView.State state, int position) {
    if (position < 0 || position > getItemCount() - 1) return;
    int finalOffset = calculateOffsetForPosition(position);
    if (mRecycle == null || mState == null) {
        //如果RecyclerView还没初始化完，先记录下要滚动的位置
        mSelectPosition = position;
    } else {
        startScroll(mOffsetAll, finalOffset);
    }
}

scrollToPosition()用于不带动画的Item直接跳转
smoothScrollToPosition()用于带动画Item滑动

也很简单，计算要跳转Item的所在位置需要滚动的距离，如果不需要动画，则直接对Item进行布局，否则启动滑动动画。

第四，处理重新设置Adapter

当重新调用RecyclerView的setAdapter时，需要对LayoutManager的所有状态进行重置

@Override
public void onAdapterChanged(RecyclerView.Adapter oldAdapter,  
                             RecyclerView.Adapter newAdapter) {
    removeAllViews();
    mRecycle = null;
    mState = null;
    mOffsetAll = 0;
    mSelectPosition = 0;
    mLastSelectPosition = 0;
    mHasAttachedItems.clear();
    mAllItemFrames.clear();
}

清空所有的Item，已经所有存放的位置信息和状态。

最后RecyclerView会重新调用onLayoutChildren()进行布局。

以上，就是自定义LayoutManager的流程，但是，为了实现旋转画廊的功能，只自定义了LayoutManager是不够的。旋转画廊中，每个Item是有重叠部分的，因此会有Item绘制顺序的问题，如果不对Item的绘制顺序进行调整，将出现中间Item被旁边Item遮挡的问题。

为了解决这个问题，需要重写RecyclerView的getChildDrawingOrder()方法，对Item的绘制顺序进行调整。

三、重写RecyclerView

这里简单看下如何如何改变Item的绘制顺序，具体可以查看源码


public class RecyclerCoverFlow extends RecyclerView {
    public RecyclerCoverFlow(Context context) {
        super(context);
        init();
    }

    public RecyclerCoverFlow(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public RecyclerCoverFlow(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyle) {
        super(context, attrs, defStyle);
        init();
    }
    
    private void init() {
        ......
        
        setChildrenDrawingOrderEnabled(true); //开启重新排序
        
        ......
    }

    @Override
    protected int getChildDrawingOrder(int childCount, int i) {
        //计算正在显示的所有Item的中间位置
        int center = getCoverFlowLayout().getCenterPosition()
                - getCoverFlowLayout().getFirstVisiblePosition();
        if (center < 0) center = 0;
        else if (center > childCount) center = childCount;
        int order;
        if (i == center) {
            order = childCount - 1;
        } else if (i > center) {
            order = center + childCount - 1 - i;
        } else {
            order = i;
        }
        return order;
    }
}

首先，需要调用setChildrenDrawingOrderEnabled(true); 开启重新排序功能。

接着，在getChildDrawingOrder()中，childCount为当前已经显示的Item数量，i为item的位置。
旋转画廊中，中间位置的优先级是最高的，两边item随着递减。因此，在这里，我们通过以上定义的LayoutManager计算了当前显示的Item的中间位置，然后对Item的绘制进行了重新排序。

最后将计算出来的顺序优先级返回给RecyclerView进行绘制。

总结

以上，通过旋转画廊控件，我们过了一遍自定义LayoutManager的流程。当然RecyclerView的强大远远不至于此，结合LayoutManager的横竖滚动事件还可以做出更多有趣的效果。

最后，奉上源码。

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