1.前言
安卓框架提供了一組2D繪圖的APIs，允許在畫布上渲染自定義圖形或者修改已存在的View來定義外觀和感覺。繪制2D圖形通常有兩種途徑：
a.給布局中的View對象繪制圖形和動畫。由系統(tǒng)的視圖層次結(jié)構(gòu)處理繪制過程，你只需定義視圖內(nèi)的圖形。
b.直接將圖形繪制到畫布上。你自己調(diào)用適當類的 onDraw() 方法（傳入畫布）或者Canvas對象的 draw...() 方法（就像 drawPicture() 方法），這樣也可以控制任何動畫。
選項“a”，當繪制的是不需要動態(tài)變化的簡單圖形和非性能密集型游戲的一部分時，在視圖上繪制是最好的選擇。例如，顯示靜態(tài)圖形或預(yù)定義的動畫。詳細信息看圖形這一章節(jié)。
選項“b”，當應(yīng)用需要經(jīng)常重繪時，在畫布上繪制是較好的選擇。例如，電子游戲等。有兩種方式去實現(xiàn)：
- 與UI Activity同一線程時，給布局創(chuàng)建自定義視圖組件，需要調(diào)用 invalidate() 方法和處理 onDraw() 方法的回調(diào)。
- 一個單獨的線程時，管理一個SurfaceView，在畫布上以線程支持的最快速度繪制（不需要請求 invalidate()）。
2.使用畫布繪制
寫程序時，若希望執(zhí)行專門的繪圖和/或控制圖形的動畫，應(yīng)該在畫布上繪制。畫布只是表面的封裝，負責所有 draw...() 方法的調(diào)用，圖形傳遞給實際的Surface上，擺放在窗口中的底層的位圖。
如果在 onDraw() 回調(diào)方法內(nèi)繪制，調(diào)用提供的Canvas的 draw...() 方法即可。處理SurfaceView對象時，通過 SurfaceHolder.lockCanvas() 方法獲取Canvas對象。（這兩種情況在下面的章節(jié)中都有討論）如果需要創(chuàng)建新的Canvas對象，必須定義實際執(zhí)行繪制的Bitmap對象。畫布總是需要位圖配合，創(chuàng)建新畫布如下：
Bitmap b = Bitmap.createBitmap(100, 100, Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas c = new Canvas(b);
現(xiàn)在畫布將在給定的位圖上繪制，繪制完后，通過 drawBitmap(Bitmap,...) 方法可將位圖帶給另外畫布。建議在 View.onDraw() 或 SurfaceHolder.lockCanvas() 方法提供的畫布上繪制最終圖形（詳見下面的章節(jié)）。
2.1.繪制在View上
如果你的應(yīng)用不需要大量的處理或好高的幀速率（也許是象棋游戲，貪吃蛇游戲或者緩慢的動畫應(yīng)用），應(yīng)該創(chuàng)建自定義視圖組件和在 View.onDraw() 方法內(nèi)用畫布繪圖。這樣做方便的是，安卓系統(tǒng)將提供預(yù)定義的Canvas對象來調(diào)用 draw...() 方法。
首先，繼承View類（或其子類）和定義 onDraw() 回調(diào)方法。當視圖繪制自己時，安卓系統(tǒng)將調(diào)用這個方法，通過傳入的Canvas對象執(zhí)行所有的繪制操作。
安卓系統(tǒng)只會在必要時調(diào)用 onDraw() 方法。每當應(yīng)用準備好繪制時，調(diào)用 invalidate() 方法廢除當前的視圖，同時告知安卓系統(tǒng)調(diào)用 onDraw() 方法（不能保證回調(diào)是瞬時的）。
在視圖組件的 onDraw() 方法內(nèi)，使用提供的Canvas對象的各種 draw...() 方法或其它類的 draw() 方法（以提供的Canvas對象為參數(shù)）完成所有繪圖。一旦 onDraw() 方法完成，安卓系統(tǒng)將使用畫布繪制位圖。
注意：為了從非主線程刷新界面，必須調(diào)用 postInvalidate() 方法。
關(guān)于擴展View類的更多信息，閱讀 read Building Custom Components。
2.2.繪制在SurfaceView上
SurfaceView是View的一個專注于繪圖的子類，目的是在應(yīng)用的子線程中提供繪圖功能，那樣應(yīng)用不需要等待系統(tǒng)視圖結(jié)構(gòu)的繪制完成。反而，與SurfaceView相關(guān)聯(lián)的子線程可以按照自己的頻率在畫布上繪制。
首先，需要創(chuàng)建一個類繼承SurfaceView，同時實現(xiàn)SurfaceHolder.Callback接口。它可以提供Surface的底層信息，例如，什么時候被創(chuàng)建、被改變或者被銷毀。這些信息很重要，可以知道何時開始繪圖，是否需要根據(jù)新的Surface屬性進行調(diào)整，何時停止繪圖，以及殺死某些任務(wù)。在SurfaceView類內(nèi)部定義子線程，以便在你的畫布上執(zhí)行所有的繪圖過程。
對于Surface的操作應(yīng)該通過SurfaceHolder而不是直接處理。當SurfaceView被初始化后，調(diào)用 getHolder() 方法獲取SurfaceHolder。通過 addCallback() 方法（參數(shù)為this）可以將回調(diào)對象傳入SurfaceHolder以獲取通知，而被回調(diào)的方法需在SurfaceView類中重寫。
為了在子線程中通過畫布繪制，需要將SurfaceHolder對象傳進線程，并調(diào)用它的 lockCanvas() 方法獲取畫布，有了畫布就可以進行必要的繪制操作了。畫完后，調(diào)用 unlockCanvasAndPost() 方法解鎖和傳遞畫布對象，這樣，內(nèi)容才會顯示到畫布上。每當要重繪時，先鎖定畫布再解鎖畫布，代碼看這篇文章。
注意：每次從SurfaceHolder獲取畫布，畫布之前的狀態(tài)將會被保留。為了正確展示動畫，你必須重繪整個Surface。比如，調(diào)用 drawColor() 方法填充一種顏色或者調(diào)用 drawBitmap() 方法設(shè)置一個背景圖像來清除畫布之前的狀態(tài)。否則，會在畫布上看到之前繪制過的痕跡。
3.圖形
安卓提供了一個自定義2D圖形庫，用于繪制形狀和圖像。這些在兩個維度上繪制的公共類放在 android.graphics.drawable 包中。
本文討論使用Drawable對象繪制圖形的基本知識和如何使用Drawable子類。關(guān)于使用圖形完成幀動畫，詳見 Drawable Animation。
圖形通常指可以繪制的東西，它的子類定義了各種具體的可繪圖形，包括BitmapDrawable，ShapeDrawable，PictureDrawable，LayerDrawable等。當然，也可以繼承這些類，來實現(xiàn)自己想要的、具有獨特行為的Drawable對象。
有三種方式定義和實例化Drawable對象：使用保存在項目資源中的圖像；使用XML文件定義Drawable屬性；使用正常的類構(gòu)造函數(shù)。下面，將分別討論前兩種技術(shù)（第三種就是代碼的調(diào)用，功能最全也不難）。
3.1.使用圖像資源創(chuàng)建
向應(yīng)用程序添加圖形的簡單方法是引用項目資源中的圖像文件，支持的文件類型有：PNG（首選），JPG（可接受），GIF（不建議）。這種技術(shù)顯然更適合應(yīng)用程序圖標、徽標或其它情況（如在游戲中使用）。
使用圖像資源，僅僅需要將文件添加到你項目的 res/drawable/ 目錄下，再從代碼和XML布局中引用。無論哪種方式，都涉及到使用資源ID，一種沒有文件類型擴展名的文件名（例如，my_image.png 用my_image引用）。
注意：放在 res/drawable/ 目錄下的圖像資源可能會被aapt工具在編譯過程中使用圖像無損壓縮進行自動優(yōu)化，比如，一個真的不需要超過256種顏色的PNG可能會被顏色調(diào)色板轉(zhuǎn)換成8位的PNG。在圖像質(zhì)量不變的情況下，可以使用較少的內(nèi)存。因此，需要認識到，這個目錄下的圖像二進制文件在編譯的過程中會改變。如果計劃用位流讀取圖像轉(zhuǎn)換成位圖，最好將圖像放到 res/raw/ 目錄下，避免被優(yōu)化。
示例代碼（使用圖形資源創(chuàng)建ImageView并添加到布局中）
LinearLayout mLinearLayout;
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// Create a LinearLayout in which to add the ImageView
mLinearLayout = new LinearLayout(this);
// Instantiate an ImageView and define its properties
ImageView i = new ImageView(this);
i.setImageResource(R.drawable.my_image);
i.setAdjustViewBounds(true); // set the ImageView bounds to match the Drawable's dimensions
i.setLayoutParams(new Gallery.LayoutParams(LayoutParams.WRAP_CONTENT,
LayoutParams.WRAP_CONTENT));
// Add the ImageView to the layout and set the layout as the content view
mLinearLayout.addView(i);
setContentView(mLinearLayout);
}
有些情況下，可能想要用Drawable對象來處理圖像資源。那么，通過資源創(chuàng)建Drawable對象如下：
Resources res = mContext.getResources();
Drawable myImage = res.getDrawable(R.drawable.my_image);
項目中每個獨特的資源，不管實例化多少個不同的對象，只能維持一種狀態(tài)。例如，對同一個圖像資源實例化兩個Drawable對象，改變其中一個對象的一個屬性（拿透明度來說），將會影響另一個。所以，處理一個對象的多個資源時，使用補間動畫來改變圖形比直接操作要好。
示例XML（在XML布局中給ImageView添加圖形資源）
<ImageView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:tint="#55ff0000"
android:src="@drawable/my_image"/>
關(guān)于使用項目資源的詳細信息，閱讀 Resources and Assets。
3.2.使用XML資源創(chuàng)建
若對安卓開發(fā)用戶界面的原則熟悉，應(yīng)該清楚在XML中定義對象所固有的能力和靈活性，這種理念從View貫穿到Drawable。如果想創(chuàng)建的Drawable對象不依賴于應(yīng)用程序代碼或者用戶交互，那么在XML中定義是個好的選擇。即使期望圖形隨著用戶的使用而改變屬性，你也應(yīng)該認識到在XML中定義對象可以隨時修改初始化時的屬性。
一旦在XML中定義Drawable對象，文件需保存到項目的 res/drawable/ 目錄下。然后調(diào)用 Resources.getDrawable() 方法，根據(jù)XML文件的資源ID獲取和初始化對象。
任何支持 inflate() 方法的Drawable子類能夠被XML定義和被應(yīng)用初始化，它們特有的XML屬性能夠找到對應(yīng)的對象屬性（詳見類參考）。
示例
// TransitionDrawable在XML中的使用
<transition xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<item android:drawable="@drawable/image_expand">
<item android:drawable="@drawable/image_collapse">
</transition>
// 實例化TransitionDrawable并設(shè)置為ImageView的內(nèi)容
Resources res = mContext.getResources();
TransitionDrawable transition = (TransitionDrawable)res.getDrawable(R.drawable.expand_collapse);
ImageView image = (ImageView) findViewById(R.id.toggle_image);
image.setImageDrawable(transition);
// 運行變換一秒鐘
transition.startTransition(1000);
4.形狀圖片
當想要動態(tài)地繪制兩個維度的圖形時，ShapeDrawable對象將滿足需求，可以通過編程的方式繪制原始形狀和定義任何樣式。
ShapeDrawable繼承自Drawable類，可以被當作Drawable對象使用，比如，調(diào)用 setBackgroundDrawable() 方法給視圖設(shè)置背景。當然也可以給自定義視圖繪制自己的形狀，但記得添加到自己的布局中。因為ShapeDrawable對象有自己的 draw() 方法，所以在View子類的 View.onDraw() 方法中調(diào)用ShapeDrawable對象的 draw() 方法。下面是對View類最基本的擴展，繪制一個ShapeDrawable：
public class CustomDrawableView extends View {
private ShapeDrawable mDrawable;
public CustomDrawableView(Context context) {
super(context);
int x = 10;
int y = 10;
int width = 300;
int height = 50;
mDrawable = new ShapeDrawable(new OvalShape());
mDrawable.getPaint().setColor(0xff74AC23);
mDrawable.setBounds(x, y, x + width, y + height);
}
protected void onDraw(Canvas canvas) {
mDrawable.draw(canvas);
}
}
在構(gòu)造方法中，ShapeDrawable對象被定義為橢圓形，然后給了顏色和大小。如果不設(shè)置形狀，將不會繪制；如果不設(shè)置顏色，將默認黑色。
在自定義視圖中可以繪制任何想要的樣子。我們可以將上面示例的形狀用代碼繪制到Activity中：
CustomDrawableView mCustomDrawableView;
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
mCustomDrawableView = new CustomDrawableView(this);
setContentView(mCustomDrawableView);
}
若要通過XML布局自定義圖形而不是在Activity中設(shè)置，CustomDrawableView類必須重寫 View(Context, AttributeSet) 構(gòu)造函數(shù)，因為從XML實例化View對象時將會調(diào)用。接著將CustomDrawableView元素添加到Activity的XML布局中，如下：
<com.example.shapedrawable.CustomDrawableView
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
/>
ShapeDrawable類（像 android.graphics.drawable 包中其它Drawable類型一樣）允許通過公開的方法定義各種屬性，包括alpha、濾色器、震動、不透明度和顏色。
使用XML也可以定義原始形狀，詳細信息參考 Drawable Resources文檔中ShapeDrawable章節(jié)。
5.可伸縮圖片
NinePatchDrawable是一個可伸縮的位圖圖像，在標準PNG圖像的基礎(chǔ)上加了1像素寬的邊框。當它作為背景時，安卓會自動調(diào)整大小以適應(yīng)視圖中的內(nèi)容。它必須以.9.png為擴展名保存在項目的 res/drawable/ 目錄下。
NinePatch圖分為兩個部分，左、上為定義拉伸區(qū)，右、下為定義內(nèi)邊距（里面是內(nèi)容區(qū)），如下圖：
將它作為Button的背景圖時，實際效果如下：
6.矢量圖片
VectorDrawable對象由定義在XML文件中的一系列點、線、曲線和相關(guān)的顏色信息組成。安卓5.0（API 21）開始，VectorDrawable和AnimatedVectorDrawable這兩個類支持矢量圖形作為圖形資源。之前若想使用，支持庫23.2或更高也提供矢量圖形和動態(tài)矢量圖形的支持。
關(guān)于使用矢量圖形系統(tǒng)APIs或矢量圖形支持庫的更多信息，前往 Vector Drawable。
