深度分析：Google Play列表滑动效果

时间  2021-08-15

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文章目录

  1. 简介

  2. 原理剖析

    1. Fling操作

    2. 三个抽象方法

    3. attachToRecyclerView()

    4. snapToTargetExistingView()

    5. setupCallbacks()和destroyCallbacks()

    6. LinearSnapHelper

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简介

RecyclerView在24.2.0版本中新增了SnapHelper这个辅助类，用于辅助RecyclerView在滚动结束时将Item对齐到某个位置。特别是列表横向滑动时，很多时候不会让列表滑到任意位置，而是会有一定的规则限制，这时候就可以通过SnapHelper来定义对齐规则了。

SnapHelper是一个抽象类，官方提供了一个LinearSnapHelper的子类，可以让RecyclerView滚动停止时相应的Item停留中间位置。25.1.0版本中官方又提供了一个PagerSnapHelper的子类，可以使RecyclerView像ViewPager一样的效果，一次只能滑一页，而且居中显示。

这两个子类使用方式也很简单，只需要创建对象之后调用attachToRecyclerView()附着到对应的RecyclerView对象上就可以了。

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原理剖析

Fling操作

首先来了解一个概念，手指在屏幕上滑动RecyclerView然后松手，RecyclerView中的内容会顺着惯性继续往手指滑动的方向继续滚动直到停止，这个过程叫做Fling。Fling操作从手指离开屏幕瞬间被触发，在滚动停止时结束。

三个抽象方法

SnapHelper是一个抽象类，它有三个抽象方法：

该方法会根据触发Fling操作的速率（参数velocityX和参数velocityY）来找到RecyclerView需要滚动到哪个位置，该位置对应的ItemView就是那个需要进行对齐的列表项。我们把这个位置称为targetSnapPosition，对应的View称为targetSnapView。如果找不到targetSnapPosition，就返回RecyclerView.NO_POSITION。

该方法会找到当前layoutManager上最接近对齐位置的那个view，该view称为SanpView，对应的position称为SnapPosition。如果返回null，就表示没有需要对齐的View，也就不会做滚动对齐调整。

这个方法会计算第二个参数对应的ItemView当前的坐标与需要对齐的坐标之间的距离。该方法返回一个大小为2的int数组，分别对应x轴和y轴方向上的距离。

SnapView.png

attachToRecyclerView()

现在来看attachToRecyclerView()这个方法，SnapHelper正是通过该方法附着到RecyclerView上，从而实现辅助RecyclerView滚动对齐操作。源码如下：

可以看到，在attachToRecyclerView()方法中会清掉SnapHelper之前保存的RecyclerView对象的回调(如果有的话)，对新设置进来的RecyclerView对象设置回调,然后初始化一个Scroller对象,最后调用snapToTargetExistingView()方法对SnapView进行对齐调整。

snapToTargetExistingView()

该方法的作用是对SnapView进行滚动调整，以使得SnapView达到对齐效果。源码如下：

可以看到，snapToTargetExistingView()方法就是先找到SnapView，然后计算SnapView当前坐标到目的坐标之间的距离，然后调用RecyclerView.smoothScrollBy()方法实现对RecyclerView内容的平滑滚动，从而将SnapView移到目标位置，达到对齐效果。RecyclerView.smoothScrollBy()这个方法的实现原理这里就不展开了 ，它的作用就是根据参数平滑滚动RecyclerView的中的ItemView相应的距离。

setupCallbacks()和destroyCallbacks()

再看下SnapHelper对RecyclerView设置了哪些回调:

可以看出RecyclerView设置的回调有两个：一个是OnScrollListener对象mScrollListener.还有一个是OnFlingListener对象。由于SnapHelper实现了OnFlingListener接口,所以这个对象就是SnapHelper自身了.

先看下mScrollListener这个变量在怎样实现的.

该滚动监听器的实现很简单,只是在正常滚动停止的时候调用了snapToTargetExistingView()方法对targetView进行滚动调整，以确保停止的位置是在对应的坐标上，这就是RecyclerView添加该OnScrollListener的目的。

除了OnScrollListener这个监听器，还对RecyclerView还设置了OnFlingListener这个监听器，而这个监听器就是SnapHelper自身。因为SnapHelper实现了RecyclerView.OnFlingListener接口。我们先来看看RecyclerView.OnFlingListener这个接口。

这个接口中就只有一个onFling()方法，该方法会在RecyclerView开始做fling操作时被调用。我们来看看SnapHelper怎么实现onFling()方法：

注释解释得很清楚。看下snapFromFling()怎么操作的：

可以看到，snapFromFling()方法会先判断layoutManager是否实现了ScrollVectorProvider接口，如果没有实现该接口就不允许通过该方法做滚动操作。那为啥一定要实现该接口呢？待会再来解释。接下来就去创建平滑滚动器SmoothScroller的一个实例，layoutManager可以通过该平滑滚动器来进行滚动操作。SmoothScroller需要设置一个滚动的目标位置，我们将通过findTargetSnapPosition()方法来计算得到的targetSnapPosition给它，告诉滚动器要滚到这个位置，然后就启动SmoothScroller进行滚动操作。

但是这里有一点需要注意一下，默认情况下通过setTargetPosition()方法设置的SmoothScroller只能将对应位置的ItemView滚动到与RecyclerView的边界对齐，那怎么实现将该ItemView滚动到我们需要对齐的目标位置呢？就得对SmoothScroller进行一下处理了。

看下平滑滚动器RecyclerView.SmoothScroller，这个东西是通过createSnapScroller()方法创建得到的：

通过以上的分析可以看到，createSnapScroller()创建的是一个LinearSmoothScroller，并且在创建该LinearSmoothScroller的时候主要考虑两个方面：

  • 第一个是滚动速率，由calculateSpeedPerPixel()方法决定；

  • 第二个是在滚动过程中，targetView即将要进入到视野时，将匀速滚动变换为减速滚动，然后一直滚动目的坐标位置，使滚动效果更真实，这是由onTargetFound()方法决定。

刚刚不是留了一个疑问么？就是正常模式下SmoothScroller通过setTargetPosition()方法设置的ItemView只能滚动到与RecyclerView边缘对齐，而解决这个局限的处理方式就是在SmoothScroller的onTargetFound()方法中了。onTargetFound()方法会在SmoothScroller滚动过程中，targetSnapView被layout出来时调用。而这个时候利用calculateDistanceToFinalSnap()方法得到targetSnapView当前坐标与目的坐标之间的距离，然后通过Action.update()方法改变当前SmoothScroller的状态，让SmoothScroller根据新的滚动距离、新的滚动时间、新的滚动差值器来滚动，这样既能将targetSnapView滚动到目的坐标位置，又能实现减速滚动，使得滚动效果更真实。

onTargetFound

从图中可以看到，很多时候targetSnapView被layout的时候（onTargetFound()方法被调用）并不是紧挨着界面上的Item，而是会有一定的提前，这是由于RecyclerView为了优化性能，提高流畅度，在滑动滚动的时候会有一个预加载的过程，提前将Item给layout出来了，这个知识点涉及到的内容很多，这里做个理解就可以了，不详细细展开了，以后有时间会专门讲下RecyclerView的相关原理机制。

到了这里，整理一下前面的思路：SnapHelper实现了OnFlingListener这个接口，该接口中的onFling()方法会在RecyclerView触发Fling操作时调用。在onFling()方法中判断当前方向上的速率是否足够做滚动操作，如果速率足够大就调用snapFromFling()方法实现滚动相关的逻辑。在snapFromFling()方法中会创建一个SmoothScroller，并且根据速率计算出滚动停止时的位置，将该位置设置给SmoothScroller并启动滚动。而滚动的操作都是由SmoothScroller全权负责，它可以控制Item的滚动速度（刚开始是匀速），并且在滚动到targetSnapView被layout时变换滚动速度（转换成减速），以让滚动效果更加真实。

所以，SnapHelper辅助RecyclerView实现滚动对齐就是通过给RecyclerView设置OnScrollerListenerh和OnFlingListener这两个监听器实现的。

LinearSnapHelper

SnapHelper辅助RecyclerView滚动对齐的框架已经搭好了，子类只要根据对齐方式实现那三个抽象方法就可以了。以LinearSnapHelper为例，看它到底怎么实现SnapHelper的三个抽象方法，从而让ItemView滚动居中对齐：

calculateDistanceToFinalSnap()

该方法是返回第二个传参对应的view到RecyclerView中间位置的距离，可以支持水平方向滚动和竖直方向滚动两个方向的计算。最主要的计算距离的这个方法

distanceToCenter()：

可以看到，就是计算对应的view的中心坐标到RecyclerView中心坐标之间的距离，该距离就是此view需要滚动的距离。

findSnapView()

寻找SnapView，这里的目的坐标就是RecyclerView中间位置坐标，可以看到会根据layoutManager的布局方式（水平布局方式或者竖向布局方式）区分计算，但最终都是通过findCenterView()方法来找snapView的。

注释解释得很清楚，就不重复了。

findTargetSnapPosition()

RecyclerView的layoutManager很灵活，有两种布局方式（横向布局和纵向布局），每种布局方式有两种布局方向（正向布局和反向布局）。这个方法在计算targetPosition的时候把布局方式和布局方向都考虑进去了。布局方式可以通过layoutManager.canScrollHorizontally()/layoutManager.canScrollVertically()来判断，布局方向就通过RecyclerView.SmoothScroller.ScrollVectorProvider这个接口中的computeScrollVectorForPosition()方法来判断。

所以SnapHelper为了适配layoutManager的各种情况，特意要求只有实现了RecyclerView.SmoothScroller.ScrollVectorProvider接口的layoutManager才能使用SnapHelper进行辅助滚动对齐。官方提供的LinearLayoutManager、GridLayoutManager和StaggeredGridLayoutManager都实现了这个接口，所以都支持SnapHelper。

这几个方法在计算位置的时候用的是OrientationHelper这个工具类，它是LayoutManager用于测量child的一个辅助类，可以根据Layoutmanager的布局方式和布局方向来计算得到ItemView的大小位置等信息。

从源码中可以看到findTargetSnapPosition()会先找到fling操作被触发时界面上的snapView（因为findTargetSnapPosition()方法是在onFling()方法中被调用的），得到对应的snapPosition，然后通过estimateNextPositionDiffForFling()方法估算位置偏移量，snapPosition加上位置偏移量就得到最终滚动结束时的位置，也就是targetSnapPosition。

这里有一个点需要注意一下，就是在找targetSnapPosition之前是需要先找一个参考位置的，该参考位置就是snapPosition了。这是因为当前界面上不同的ItemView位置相差比较大，用snapPosition作参考位置，会使得参考位置加上位置偏移量得到的targetSnapPosition最接近目的坐标位置，从而让后续的坐标对齐调整更加自然。

看下estimateNextPositionDiffForFling()方法怎么估算位置偏移量的：

可以看到就是用滚动总距离除以itemview的长度，从而估算得到需要滚动的item数量，此数值就是位置偏移量。而滚动距离是通过SnapHelper的calculateScrollDistance（）方法得到的，ItemView的长度是通过computeDistancePerChild（）方法计算出来。

看下这两个方法：

可以发现computeDistancePerChild（）方法也用总长度除以ItemView个数的方式来得到ItemView平均长度，并且也支持了layoutManager不同的布局方式和布局方向。

calculateScrollDistance（）是SnapHelper中的方法，它使用到的mGravityScroller是一个在attachToRecyclerView()中初始化的Scroller对象，通过Scroller.fling()方法模拟fling操作，将fling的起点位置为设置为0，此时得到的终点位置就是fling的距离。这个距离会有正负符号之分，表示滚动的方向。

现在明白了吧，LinearSnapHelper的主要功能就是通过实现SnapHelper的三个抽象方法，从而实现辅助RecyclerView滚动Item对齐中心位置。

自定义SnapHelper

经过了以上分析，了解了SnapHelper的工作原理之后，自定义SnapHelper也就更加自如了。现在来看下Google Play主界面的效果。

可以看到该效果是一个类似Gallery的横向列表滑动控件，很明显可以用RecyclerView来实现，而滚动后的ItemView是对齐RecyclerView的左边缘位置，这种对齐效果当仍不让就使用了SnapHelper来实现了。这里就主要讲下这个SnapHelper怎么实现的。

创建一个GallerySnapHelper继承SnapHelper实现它的三个抽象方法：

calculateDistanceToFinalSnap（）：计算SnapView当前位置与目标位置的距离

findSnapView（）：找到当前时刻的SnapView。

findTargetSnapPosition()： 在触发fling时找到targetSnapPosition。

这个方法跟LinearSnapHelper的实现基本是一样的。

就这样实现三个抽象方法之后看下效果：

发现基本能像Google Play那样进行对齐左侧边缘。但作为一个有理想有文化有追求的程序员，怎么可以那么容易满足呢？！极致才是最终的目标！没时间解释了，快上车！

目前的效果跟Google Play中的效果主要还有两个差异：

  • 滚动速度明显慢于Google Play的横向列表滚动速度，导致滚动起来感觉比较拖沓，看起来不是很干脆的样子。

  • Google Play那个横向列表一次滚动的个数最多就是一页的Item个数，而目前的效果滑得比较快时会滚得很远。

其实这两个问题如果你理解了我上面所讲的SnapHelper的原理，解决起来就很容易了。

对于滚动速度偏慢的问题，由于这个fling过程是通过SnapHelper的SmoothScroller控制的，我们在分析创建SmoothScroller对象的时候就提到SmoothScroller的calculateSpeedPerPixel()方法是在定义滚动速度的，那复写SnapHelper的createSnapScroller()方法重新定义一个SmoothScroller不就可以了么？!

可以看到，代码跟SnapHelper里是一模一样的，就只是改了MILLISECONDS_PER_INCH这个数值而已，使得calculateSpeedPerPixel()返回值变小，从而让SmoothScroller的滚动速度更快。

对于一次滚动太多个Item的问题，就需要对他滚动的个数做下限制了。那在哪里对滚动的数量做限制呢？findTargetSnapPosition()方法里！ 该方法的作用就是在寻找需要滚动到哪个位置的，不在这里还能在哪里？！直接看代码：

可以看到就是对估算出来的位置偏移量做下大小限制而已，就这么简单！

通过这样调整，效果已经跟Google Play基本一样了，我猜Google Play也是这样做的！看效果：

源码地址：

https://github.com/zhimaochen/SnapHelperDemo

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