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8.3.16 Canvas API詳解(Part 1)

編輯：Android技術基礎

本節引言：

前面我們花了13小節詳細地講解了Android中Paint類大部分常用的API，本節開始我們來講解 Canvas(畫板)的一些常用API，我們在
8.3.1 三個繪圖工具類詳解
中已經列出了我們可供調用的一些方法，我們分下類：

drawXxx方法族：以一定的坐標值在當前畫圖區域畫圖，另外圖層會疊加，即後面繪畫的圖層會覆蓋前面繪畫的圖層。

clipXXX方法族：在當前的畫圖區域裁剪(clip)出一個新的畫圖區域，這個畫圖區域就是canvas對象的當前畫圖區域了。比如：clipRect(new Rect())，那麼該矩形區域就是canvas的當前畫圖區域

getXxx方法族：獲得與Canvas相關一些值，比如寬高，屏幕密度等。

save()，restore()，saveLayer()，restoreToCount()等保存恢復圖層的方法

translate(平移)，scale(縮放)，rotate(旋轉)，skew(傾斜)

當然還有其他一些零散的方法，嗯，從本節開始我會挑一些感覺有點意思的API來進行學習~
而本節先給大家帶來的是translate(平移)，scale(縮放)，rotate(旋轉)，skew(傾斜) 以及save()，restore()的詳解！
官方API文檔：Canvas
另外我們先要明確Canvas中X軸與Y軸的方向：

1.translate(平移)

方法：translate(float dx, float dy)
解析：平移，將畫布的坐標原點向左右方向移動x，向上下方向移動y，canvas默認位置在(0,0)
參數：dx為水平方向的移動距離，dy為垂直方向的移動距離

使用示例：

for(int i=0; i < 5; i++) {
    canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);
    canvas.translate(100, 100);
}

運行效果：

2.rotate(旋轉)

方法：rotate(float degrees) / rotate(float degrees, float px, float py)
解析：圍繞坐標原點旋轉degrees度，值為正順時針
參數：degrees為旋轉角度，px和py為指定旋轉的中心點坐標(px,py)

使用示例：

Rect rect = new Rect(50,0,150,50);
canvas.translate(200, 200);
for(int i = 0; i < 36;i++){
    canvas.rotate(10);
    canvas.drawRect(rect, mPaint);
}

運行效果：

代碼分析：

這裡我們先調用了translate(200，200)將canvas的坐標原點移向了(200,200)，再進行繪制，所以我們繪制的結果可以完整的在畫布上顯示出來，假如我們是為rotate設置了(10,200,200)，會是這樣一個結果：

有疑問是吧，這個涉及到Canvas多圖層的概念，等等會講~

3.scale(縮放)

方法：scale(float sx, float sy) / scale(float sx, float sy, float px, float py)
解析：對畫布進行縮放
參數：sx為水平方向縮放比例，sy為豎直方向的縮放比例，px和py我也不知道，小數為縮小， 整數為放大

使用示例：

canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);
canvas.scale(0.8f, 0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.scale(0.8f, 0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);

運行效果：

4.skew(傾斜)

方法：skew(float sx, float sy)
解析：傾斜，也可以譯作斜切，扭曲
參數：sx為x軸方向上傾斜的對應角度，sy為y軸方向上傾斜的對應角度，兩個值都是tan值哦！都是tan值！都是tan值！比如要在x軸方向上傾斜60度，那麼小數值對應:tan 60 = 根號3 = 1.732！

使用示例：

canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);
canvas.translate(200, 200);
canvas.skew(0.2f,-0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);

運行效果：

5.Canvas圖層的概念以及save()和restore()詳解

我們一般喜歡稱呼Canvas為畫布，童鞋們一直覺得Canvas就是一張簡單的畫紙，那麼我想問下多層的動畫是怎麼用canvas來完成的？上面那個translate平移的例子，為什麼 drawCircle(50, 50, 50, mPaint); 參考坐標一直是(50,50)那為何會出現這樣的效果？有疑惑的童鞋可能是一直將屏幕的概念與Canvas的概念混淆了，下面我們來還原下調用translate的案發現場：

如圖，是畫布坐標原點的每次分別在x，y軸上移動100；那麼假如我們要重新回到(0,0) 點處繪制新的圖形呢？怎麼破，translate(-100,-100)的慢慢地平移回去？不會真的這麼糾結吧...

好吧，不賣關子了，我們可以在做平移變換之前將當前canvas的狀態進行保存，其實Canvas為我們提供了圖層(Layer)的支持，而這些Layer(圖層)是按"棧結構"來進行管理的

當我們調用save()方法，會保存當前Canvas的狀態然後作為一個Layer(圖層)，添加到Canvas棧中，另外，這個Layer(圖層)不是一個具體的類，就是一個概念性的東西而已！
而當我們調用restore()方法的時候，會恢復之前Canvas的狀態，而此時Canvas的圖層棧會彈出棧頂的那個Layer，後繼的Layer來到棧頂，此時的Canvas回復到此棧頂時保存的Canvas狀態！
簡單說就是：save()往棧壓入一個Layer，restore()彈出棧頂的一個Layer，這個Layer代表Canvas的狀態！也就是說可以save()多次，也可以restore()多次，但是restore的調用次數不能大於save 否則會引發錯誤！這是網上大部分的說法，不過實際測試中並沒有出現這樣的問題，即使我restore的次數多於save，也沒有出現錯誤~目測是系統改了，等下測給大家看~ 來來來，寫個例子驗證下save和restore的作用！

寫個例子：

例子代碼：

canvas.save();  //保存當前canvas的狀態

canvas.translate(100, 100);
canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);

canvas.restore();  //恢復保存的Canvas的狀態
canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);

運行結果：

不用說什麼了吧，代碼和結果已經說明了一切，接著我們搞得復雜點，來一發多個save()和restore()！

例子代碼：

canvas.save();

canvas.translate(300, 300);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.rotate(45);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.rotate(45);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.translate(0, 200);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);

運行結果：

結果分析：

首先平移(300,300)畫圖，然後旋轉45度畫圖，再接著旋轉45度畫圖，接著平移(0,200)，期間每次畫圖前都save()一下，看到這裡你可能有個疑問，最後這個平移不是y移動200 麼，怎麼變成向左了？嘿嘿，我會告訴你rotate()旋轉的是整個坐標軸麼？坐標軸的變化：

嗯，rotate()弄懂了是吧，那就行，接著我們來試試restore咯~我們在最後繪圖的前面加兩個restore()！

canvas.restore();
canvas.restore();
canvas.translate(0, 200);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);

運行結果：

不說什麼，自己體會，再加多個restore()！

有點意思，再來，繼續加restore()

嗯，好像不可以再寫restore了是吧，因為我們只save了四次，按照網上的說法，這會報錯的，真的是這樣嗎？這裡我們調用Canvas給我們提供的一個獲得當前棧中有多少個Layer的方法：getSaveCount()；然後在save()和restore()的前後都加一個Log將棧中Layer的層數打印出來：

結果真是喜聞樂見，畢竟實踐出真知，可能是Canvas改過吧，或者其他原因，這裡要看源碼才知道了，時間關系，這裡我們知道下restore的次數可以比save多就好了，但是還是建議restore的次數還是少於save，以避免造成不必要的問題~ 至於進棧和出棧的流程我就不話了，筆者自己動筆畫畫，非常容易理解！

6.saveLayer()與restoreToCount()講解

其實這兩個方法和save以及restore大同小異，只是在後者的基礎上多了一些東東而已，比如saveLayer()，有下面多個重載方法：

你可以理解為save()方法保存的是整個Canvas，而saveLayer()則可以選擇性的保存某個區域的狀態，另外，我們看到餐宿和中有個:int saveFlags，這個是設置改保存那個對象的！可選值有：

標記說明 ALL_SAVE_FLAG 保存全部的狀態 CLIP_SAVE_FLAG 保存裁剪的某個區域的狀態 CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG 保存預先設置的范圍裡的狀態 FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG 保存彩色塗層 HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG 不透明圖層保存 MATRIX_SAVE_FLAG Matrix信息(translate，rotate，scale，skew)的狀態保存

PS:上述說明有點問題，筆者英語水平低，可能說錯，如果有知道的，請務必指正提出，謝謝~

這裡我們寫個例子來驗證下：我們選用CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG模式來寫個例子

實現代碼：

RectF bounds = new RectF(0, 0, 400, 400);
canvas.saveLayer(bounds, mPaint, Canvas.CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG);
canvas.drawColor(getResources().getColor(R.color.moss_tide));
canvas.drawBitmap(bmp, 200, 200, mPaint);
canvas.restoreToCount(1);
canvas.drawBitmap(bmp, 300, 200, mPaint);

運行結果：