Android自定义控件练手——简单的时钟

Posted 2020-10-24 steinsgatezero

    首先这应该是一个老生常谈的设计了，但是毕竟身为小白的自己都没动手做过，不动手怎么提高自己呢，所以在这梅林沉船闲暇之际，我就把我的设计流程与思路记录下来。首先来看看效果图吧：

    如上图就是一个简单并没有美化过的时钟，接下来我就来讲讲我的设计流程与思路。

一.首先继承view重写里面的onDraw方法。

    我们要搭建好了画布才能开始在里面画画，而onDraw方法中的canvas当然就是起到画布的作用。

 1 public class MyClockView extends View {
 2 
 3     public MyClockView(Context context) {
 4         super(context);
 5         init();//初始化的方法
 6     }
 7 
 8     public MyClockView(Context context, AttributeSet attrs) {
 9         super(context, attrs);
10         init();
11     }
12 
13     public MyClockView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
14         super(context, attrs, defStyleAttr);
15         init();
16     }
17 
18     public void init() {
19     
20     }
21 
22     @Override
23     protected void onDraw(Canvas canvas) {
24         super.onDraw(canvas);
25     }
26 
27 }

二.准备需要用到的工具。

    要画一个时钟当然首先得要有笔才行，第一步上面我们得到了画布，现在我们还需要一个paint的画笔。似乎绘图用的工具就这么多了，一张画布，一支笔，那么让我们想想还需要用到些什么变量，我就先把时钟结构拆分成了，时、分、秒针，一个圆圈框和时钟的刻度与数字，但是这些能代表些什么deep♂dark♂fantastic的呢，再让我们想想这里一般绘图当然要和坐标挂钩，那就都变成二维坐标吧，时分秒针都是直线，就是画线，圆框就是画圆要知道圆心与半径，刻度也是画线，数字就是写字，拆分为了，时分秒针两端的坐标，圆心与半径，刻度两端的坐标，数字绘制开始的坐标。

三.坐标绘制的算法分析。

    我们应该是都知道要想根据坐标绘制就要先知道它的原点在哪，一般默认情况下它的原点定在屏幕左上角，并且y轴下半部为正半轴，上半部为负半轴。如图：

 

   根据上面图的坐标系，我们现在要画一个圆形，里面再画刻度，再画时分秒针，首先我们要确定圆心在哪，我按照习惯以控件长宽最短的一边为直径来定圆心的坐标，我在刚才继承view之后重写onSizeChanged方法(这个方法是当宽高放生变化和第一次会执行)做获取半径长：

 1 protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
 2         mWidth = w;//获得宽度
 3         mHeight = h;//获得高度
 4 
 5         //以最短的一边为所要绘制圆形的直径
 6         if (mWidth > mHeight) {
 7             arcRa = mHeight / 2;//以最短的一边算出半径
 8         } else {
 9             arcRa = mWidth / 2;//以最短的一边算出半径
10         }
11         super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
12     }

   这样在默认坐标系中，圆心坐标即为(arcRa,arcRa),这里我用arcRa代表半径。有了圆心和半径，那就可以顺利的用canvas.drawCircle画出一个圆。接下来我们要构思画刻度，刻度说白了就是把一个从圆心来等分，一个圆一圈是360度，也就是说把360度等分了，分多少呢，60秒等于1分钟，60分钟等于1小时，那就分60份咯，但是时钟有长短刻度，小刻度是分成60份了，那代表小时的长刻度怎么分，转一圈是12小时，那就分成12份。

    具体刻度切分的思路就上面那么多，那说了这么多，到底要干什么？当然都是为了确定坐标。接下来交给三角函数算法如下图：

    我们知道了圆心(arcRa,arcRa)和半径在坐标系中画圆，x轴与圆圈相交于一点(arcRa,0),连接(arcRa,0)与圆心是一条直线如图，并且这条直线垂直于x轴。我们要根据360度分出来的度数，来计算刻度坐标点所要在的位置，假设以圆心垂直于x轴的直线来切分，切分出为θ的角度，我们知道半径arcRa,用三角函数公式可得到如图所示的坐标点point。

    上面就是画刻度与指针的算法了，就是简单的三角函数问题。我用的是三角函数算法来绘制其实还有另外一种简单方法，通过旋转canvas画布来绘制，网上也能够查到，我这里就用我当时顺势想出来的麻烦点蠢的方法来绘制。

四.开始draw啦。

    嗨呀，终于可以开始画了，不过在开始绘制指针之前，先要获取时间才行：

1 private void getCurrentTime() {
2         long time = System.currentTimeMillis();//获取时间
3         Calendar mCalendar = Calendar.getInstance();
4         mCalendar.setTimeInMillis(time);
5         startHour = mCalendar.get(Calendar.HOUR);//获取小时,12小时制
6         startMinute = mCalendar.get(Calendar.MINUTE);//获取分钟
7         startSecond = mCalendar.get(Calendar.SECOND);//获取秒
8     }

    这里我们获取到的时间其实就是所占的份数，分钟与秒都是总共60份，小时为12份。

    先画圆与刻度：

 1 //画圆,通过获取宽高算出最短一边作为直径，坐标原点默认在手机屏幕左上角
 2         canvas.drawCircle(arcRa, arcRa, arcRa, paint);
 3 
 4         //围绕圆形绘制刻度,坐标原点默认在手机屏幕左上角
 5         for (int i = 0; i < 60; i++) {///2π圆形分成60份,一秒钟与一分钟,所以要绘制60次,这里是从0到59
 6             float x1, y1, x2, y2;//刻度的两端的坐标即起始于结束的坐标
 7             float scale;//每个刻度离圆心的最近端坐标点到圆心的距离
 8             Double du = rr * i;//当前所占的角度
 9             Double sinx = Math.sin(du);//该角度的sin值
10             Double cosy = Math.cos(du);//该角度的cos值
11             x1 = (float) (arcRa + arcRa * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出刻度离圆心最远的端点的x轴坐标
12             y1 = (float) (arcRa - arcRa * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出刻度离圆心最远的端点的y轴坐标
13             if (i % 5 == 0) {//筛选刻度长度
14                 scale = 5 * arcRa / 6;//长刻度绘制,刻度离圆心的最近端坐标点到圆心的距离,这里取半径的五分之六的长度,可以通过情况来定
15             } else {
16                 scale = 9 * arcRa / 10;//短刻度绘制,这里取半径的十分之六九的长度,可以通过情况来定
17             }
18             x2 = (float) (arcRa + scale * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出该刻度离圆心最近的端点的x轴坐标
19             y2 = (float) (arcRa - scale * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出该刻度离圆心最近的端点的y轴坐标
20             canvas.drawLine(x1, y1, x2, y2, paint);//通过两端点绘制刻度
21         }

    然后开始绘制时分秒指针：

 1  //利用三角函数计算分别计算出,时分秒三针所在的坐标点,坐标原点默认在手机屏幕左上角
 2         float sencondScale = 5 * arcRa / 6;//秒针长度
 3         float minuteScale = 3 * arcRa / 4;//分针长度
 4         float hourScale = arcRa / 2;//时针长度
 5         secondStartPoint.x = (float) (arcRa + sencondScale * Math.sin(secondAngle));
 6         secondStartPoint.y = (float) (arcRa - sencondScale * Math.cos(secondAngle));
 7         minuteStartPoint.x = (float) (arcRa + minuteScale * Math.sin(minuteAngle));
 8         minuteStartPoint.y = (float) (arcRa - minuteScale * Math.cos(minuteAngle));
 9         hourStartPoint.x = (float) (arcRa + hourScale * Math.sin(hourAngle));
10         hourStartPoint.y = (float) (arcRa - hourScale * Math.cos(hourAngle));
11  //绘制时、分、秒针,坐标原点默认在手机屏幕左上角
12         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, secondStartPoint.x, secondStartPoint.y, paint);
13         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, minuteStartPoint.x, minuteStartPoint.y, paint);
14         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, hourStartPoint.x, hourStartPoint.y, paint);

   其实上面都是一个画线条的过程，也就是知道两点坐标drawLine的过程。接下来绘制数字，找到需要绘制地点的坐标，我们在长刻度上绘制小时数，一圈12个小时，那就在刚才上面绘制长刻度里面加上：

 1  //绘制长刻度上的数字1~12
 2                 String number = itime + "";//当前数字变为String类型
 3                 itime++;//数字加1
 4                 if (itime > 12) {//如果大于数字12,重置为1
 5                     itime = 1;
 6                 }
 7                 float numScale = 4 * arcRa / 5;//数字离圆心的距离,这里取半径的五分之四的长度,可以通过情况来定
 8                 float x3 = (float) (arcRa + numScale * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出x轴坐标
 9                 float y3 = (float) (arcRa - numScale * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出x轴坐标
10                 paint.getTextBounds(number, 0, number.length(), textBound);//获取每个数字被全部包裹的最小的矩形边框数值
11 
12                 //绘制数字,通过x3,y3根据文字最小包裹矩形边框数值进行绘制点调整
13                 canvas.drawText(number, x3 - textBound.width() / 2, y3 + textBound.height() / 2, paint);

   绘制文字我以为只要drawText出来就行了，没想到错位了，我就思考怎么会这样，后来发现drawText的参数设定：

/** 
* text:绘制的文字 
* x：绘制原点x坐标 
* y：绘制原点y坐标(基线)
* paint:用来做画的画笔 
*/  
public void drawText(String text, float x, float y, Paint paint) 

这里y是绘制的基线并不是文字中心点，基线这里我用网上找到的图来展示一下：

   所以还是得我们自己调整下文字的绘制位置，Paint画笔默认绘制文字(SetTextAlign)是按照左下角红点开始绘制：

   

    所以我就通过获得paint.getTextBounds(number,0,number.length(),textBound);获取每个数字被全部包裹的最小的矩形边框数值,通过坐标移动将它移动到相应位置。

    最后绘制完毕了！   (╯‵□′)╯︵┻━┻怎么放上去不动，不要唬我！那是忘记进行刷新操作，最后在onDraw方法中绘制完毕最后加上这个：

 postInvalidateDelayed(1000);//每秒刷新一次

     结束放上源码与神秘链接：

GitHub：https://github.com/SteinsGateZero/MyclockViewtest.git

  1 public class MyClockView extends View {
  2     private Paint paint;//画笔
  3     private int mainColor = Color.parseColor("#000000");//画笔颜色
  4     private float mWidth, mHeight;//视图宽高
  5     private float arcRa = 0;//圆半径
  6     private Double rr = 2 * Math.PI / 60;//2π即360度的圆形分成60份,一秒钟与一分钟
  7     private Double rr2 = 2 * Math.PI / 12;//2π圆形分成12份,圆形显示12个小时的刻度
  8     private PointF secondStartPoint, minuteStartPoint, hourStartPoint;//秒,分,时的坐标点
  9     private int startSecond, startMinute, startHour;//初始化时秒,分,时获取的系统时间
 10     private Rect textBound = new Rect();//字体被全部包裹的最小的矩形边框
 11 
 12     public MyClockView(Context context) {
 13         super(context);
 14         init();
 15     }
 16 
 17     public MyClockView(Context context, AttributeSet attrs) {
 18         super(context, attrs);
 19         init();
 20     }
 21 
 22     public MyClockView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
 23         super(context, attrs, defStyleAttr);
 24         init();
 25     }
 26 
 27     @Override
 28     protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
 29         mWidth = w;//获得宽度
 30         mHeight = h;//获得高度
 31 
 32         //以最短的一边为所要绘制圆形的直径
 33         if (mWidth > mHeight) {
 34             arcRa = mHeight / 2;//以最短的一边算出半径
 35         } else {
 36             arcRa = mWidth / 2;//以最短的一边算出半径
 37         }
 38         super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
 39     }
 40 
 41     public void init() {
 42         paint = new Paint();//初始化画笔
 43         paint.setColor(mainColor);//设置颜色
 44         //  paint.setAntiAlias(true);//抗锯齿(性能影响)
 45         paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔
 46         paint.setTextSize(45);//设置字体大小
 47         secondStartPoint = new PointF(arcRa, 0);//初始化坐标点
 48         hourStartPoint = new PointF(arcRa, 0);
 49         minuteStartPoint = new PointF(arcRa, 0);
 50     }
 51 
 52     @Override
 53     protected void onDraw(Canvas canvas) {
 54         super.onDraw(canvas);
 55 
 56         //①获取系统时间
 57         getCurrentTime();
 58 
 59         //②当前时间时分秒分别所占的份数(角度),即为上面rr,rr2所得到的每份的角度乘以获得的时间
 60         Double secondAngle = rr * startSecond;
 61         Double minuteAngle = rr * startMinute;
 62         Double hourAngle = rr2 * startHour;
 63 
 64         //③利用三角函数计算分别计算出,时分秒三针所在的坐标点,坐标原点默认在手机屏幕左上角
 65         float sencondScale = 5 * arcRa / 6;//秒针长度
 66         float minuteScale = 3 * arcRa / 4;//分针长度
 67         float hourScale = arcRa / 2;//时针长度
 68         secondStartPoint.x = (float) (arcRa + sencondScale * Math.sin(secondAngle));
 69         secondStartPoint.y = (float) (arcRa - sencondScale * Math.cos(secondAngle));
 70         minuteStartPoint.x = (float) (arcRa + minuteScale * Math.sin(minuteAngle));
 71         minuteStartPoint.y = (float) (arcRa - minuteScale * Math.cos(minuteAngle));
 72         hourStartPoint.x = (float) (arcRa + hourScale * Math.sin(hourAngle));
 73         hourStartPoint.y = (float) (arcRa - hourScale * Math.cos(hourAngle));
 74 
 75         //④画圆,通过获取宽高算出最短一边作为直径，坐标原点默认在手机屏幕左上角
 76         canvas.drawCircle(arcRa, arcRa, arcRa, paint);
 77 
 78         //⑤围绕圆形绘制刻度,坐标原点默认在手机屏幕左上角
 79         int itime = 12;//长的刻度要显示的数字，这里从12点刻度开始顺时针绘制
 80         for (int i = 0; i < 60; i++) {///2π圆形分成60份,一秒钟与一分钟,所以要绘制60次,这里是从0到59
 81             float x1, y1, x2, y2;//刻度的两端的坐标即起始于结束的坐标
 82             float scale;//每个刻度离圆心的最近端坐标点到圆心的距离
 83             Double du = rr * i;//当前所占的角度
 84             Double sinx = Math.sin(du);//该角度的sin值
 85             Double cosy = Math.cos(du);//该角度的cos值
 86             x1 = (float) (arcRa + arcRa * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出刻度离圆心最远的端点的x轴坐标
 87             y1 = (float) (arcRa - arcRa * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出刻度离圆心最远的端点的y轴坐标
 88             if (i % 5 == 0) {//筛选刻度长度
 89                 scale = 5 * arcRa / 6;//长刻度绘制,刻度离圆心的最近端坐标点到圆心的距离,这里取半径的五分之六的长度,可以通过情况来定
 90 
 91                 //绘制长刻度上的数字1~12
 92                 String number = itime + "";//当前数字变为String类型
 93                 itime++;//数字加1
 94                 if (itime > 12) {//如果大于数字12,重置为1
 95                     itime = 1;
 96                 }
 97                 float numScale = 4 * arcRa / 5;//数字离圆心的距离,这里取半径的五分之四的长度,可以通过情况来定
 98                 float x3 = (float) (arcRa + numScale * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出x轴坐标
 99                 float y3 = (float) (arcRa - numScale * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出x轴坐标
100                 paint.getTextBounds(number, 0, number.length(), textBound);//获取每个数字被全部包裹的最小的矩形边框数值
101 
102                 //绘制数字,通过x3,y3根据文字最小包裹矩形边框数值进行绘制点调整
103                 canvas.drawText(number, x3 - textBound.width() / 2, y3 + textBound.height() / 2, paint);
104 
105             } else {
106                 scale = 9 * arcRa / 10;//短刻度绘制,这里取半径的十分之六九的长度,可以通过情况来定
107             }
108             x2 = (float) (arcRa + scale * sinx);//以默认坐标系通过三角函数算出该刻度离圆心最近的端点的x轴坐标
109             y2 = (float) (arcRa - scale * cosy);//以默认坐标系通过三角函数算出该刻度离圆心最近的端点的y轴坐标
110             canvas.drawLine(x1, y1, x2, y2, paint);//通过两端点绘制刻度
111         }
112 
113         //⑥绘制时、分、秒针,坐标原点默认在手机屏幕左上角
114         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, secondStartPoint.x, secondStartPoint.y, paint);
115         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, minuteStartPoint.x, minuteStartPoint.y, paint);
116         canvas.drawLine(arcRa, arcRa, hourStartPoint.x, hourStartPoint.y, paint);
117 
118         postInvalidateDelayed(1000);//每秒刷新一次
119     }
120 
121     private void getCurrentTime() {
122         long time = System.currentTimeMillis();//获取时间
123         Calendar mCalendar = Calendar.getInstance();
124         mCalendar.setTimeInMillis(time);
125         startHour = mCalendar.get(Calendar.HOUR);//获取小时,12小时制
126         startMinute = mCalendar.get(Calendar.MINUTE);//获取分钟
127         startSecond = mCalendar.get(Calendar.SECOND);//获取秒
128     }
129 }