Android中利用SurfaceView制作抽奖转盘的全流程攻略

一、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。

二、SurfaceView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~~

三、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。

四、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();
          }
        }
      }
    });
  } 

}

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
  android:layout_width="match_parent"
  android:background="#ffffff"
  android:layout_height="match_parent" > 

  <com.zhy.view.LuckyPanView
    android:id="@+id/id_luckypan"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:layout_centerInParent="true"
    android:padding="30dp" /> 

  <ImageView
    android:id="@+id/id_start_btn"
    android:src="@drawable/start"
    android:layout_centerInParent="true"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    /> 

</RelativeLayout>

终于写完了，数学把我这类渣渣计算的不行不行的。ps：抠图真恶心，爱歌撒时候给我传递些艺术的造诣和ps的技术呢。。。。
好了，我们的按钮是用布局文件加上的，方便大家自己定制按钮~~~并且大家的奖项，颜色，以及图片可以自己定义，这个不用说了吧，修改count，以及那几个数组就行。