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。new LinearSnapHelper().attachToRecyclerView(mRecyclerView); //或者 new PagerSnapHelper().attachToRecyclerView(mRecyclerView);
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：
public abstract int findTargetSnapPosition(LayoutManager layoutManager, int velocityX, int velocityY)
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。
public abstract View findSnapView(LayoutManager layoutManager)
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。
public abstract int[] calculateDistanceToFinalSnap(@NonNull LayoutManager layoutManager, @NonNull View targetView);
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。
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：
public void attachToRecyclerView(@Nullable RecyclerView recyclerView) throws IllegalStateException { //如果SnapHelper之前已经附着到此RecyclerView上，不用进行任何操作 if (mRecyclerView == recyclerView) { return; } //如果SnapHelper之前附着的RecyclerView和现在的不一致，清理掉之前RecyclerView的回调 if (mRecyclerView != null) { destroyCallbacks(); } //更新RecyclerView对象引用 mRecyclerView = recyclerView; if (mRecyclerView != null) { //设置当前RecyclerView对象的回调 setupCallbacks(); //创建一个Scroller对象，用于辅助计算fling的总距离，后面会涉及到 mGravityScroller = new Scroller(mRecyclerView.getContext(), new DecelerateInterpolator()); //调用snapToTargetExistingView()方法以实现对SnapView的对齐滚动处理 snapToTargetExistingView(); } }
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：
void snapToTargetExistingView() { if (mRecyclerView == null) { return; } LayoutManager layoutManager = mRecyclerView.getLayoutManager(); if (layoutManager == null) { return; } //找出SnapView View snapView = findSnapView(layoutManager); if (snapView == null) { return; } //计算出SnapView需要滚动的距离 int[] snapDistance = calculateDistanceToFinalSnap(layoutManager, snapView); //如果需要滚动的距离不是为0，就调用smoothScrollBy（）使RecyclerView滚动相应的距离 if (snapDistance[0] != 0 || snapDistance[1] != 0) { mRecyclerView.smoothScrollBy(snapDistance[0], snapDistance[1]); } }
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:
private void setupCallbacks() throws IllegalStateException { if (mRecyclerView.getOnFlingListener() != null) { throw new IllegalStateException("An instance of OnFlingListener already set."); } mRecyclerView.addOnScrollListener(mScrollListener); mRecyclerView.setOnFlingListener(this); } private void destroyCallbacks() { mRecyclerView.removeOnScrollListener(mScrollListener); mRecyclerView.setOnFlingListener(null); }
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.
private final RecyclerView.OnScrollListener mScrollListener = new RecyclerView.OnScrollListener() { boolean mScrolled = false; @Override public void onScrollStateChanged(RecyclerView recyclerView, int newState) { super.onScrollStateChanged(recyclerView, newState); //mScrolled为true表示之前进行过滚动. //newState为SCROLL_STATE_IDLE状态表示滚动结束停下来 if (newState == RecyclerView.SCROLL_STATE_IDLE && mScrolled) { mScrolled = false; snapToTargetExistingView(); } } @Override public void onScrolled(RecyclerView recyclerView, int dx, int dy) { if (dx != 0 || dy != 0) { mScrolled = true; } } };
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。
public static abstract class OnFlingListener { /** * Override this to handle a fling given the velocities in both x and y directions. * Note that this method will only be called if the associated {@link LayoutManager} * supports scrolling and the fling is not handled by nested scrolls first. * * @param velocityX the fling velocity on the X axis * @param velocityY the fling velocity on the Y axis * * @return true if the fling washandled, false otherwise. */ public abstract boolean onFling(int velocityX, int velocityY); }
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：
@Override public boolean onFling(int velocityX, int velocityY) { LayoutManager layoutManager = mRecyclerView.getLayoutManager(); if (layoutManager == null) { return false; } RecyclerView.Adapter adapter = mRecyclerView.getAdapter(); if (adapter == null) { return false; } //获取RecyclerView要进行fling操作需要的最小速率， //只有超过该速率，ItemView才会有足够的动力在手指离开屏幕时继续滚动下去 int minFlingVelocity = mRecyclerView.getMinFlingVelocity(); //这里会调用snapFromFling()这个方法，就是通过该方法实现平滑滚动并使得在滚动停止时itemView对齐到目的坐标位置 return (Math.abs(velocityY) > minFlingVelocity || Math.abs(velocityX) > minFlingVelocity) && snapFromFling(layoutManager, velocityX, velocityY); }
注释解释得很清楚。看下snapFromFling()怎么操作的：
private boolean snapFromFling(@NonNull LayoutManager layoutManager, int velocityX, int velocityY) { //layoutManager必须实现ScrollVectorProvider接口才能继续往下操作 if (!(layoutManager instanceof ScrollVectorProvider)) { return false; } //创建SmoothScroller对象，这个东西是一个平滑滚动器，用于对ItemView进行平滑滚动操作 RecyclerView.SmoothScroller smoothScroller = createSnapScroller(layoutManager); if (smoothScroller == null) { return false; } //通过findTargetSnapPosition()方法，以layoutManager和速率作为参数，找到targetSnapPosition int targetPosition = findTargetSnapPosition(layoutManager, velocityX, velocityY); if (targetPosition == RecyclerView.NO_POSITION) { return false; } //通过setTargetPosition()方法设置滚动器的滚动目标位置 smoothScroller.setTargetPosition(targetPosition); //利用layoutManager启动平滑滚动器，开始滚动到目标位置 layoutManager.startSmoothScroll(smoothScroller); return true; }
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：@Nullable protected LinearSmoothScroller createSnapScroller(LayoutManager layoutManager) { //同样，这里也是先判断layoutManager是否实现了ScrollVectorProvider这个接口， //没有实现该接口就不创建SmoothScroller if (!(layoutManager instanceof ScrollVectorProvider)) { return null; } //这里创建一个LinearSmoothScroller对象，然后返回给调用函数， //也就是说，最终创建出来的平滑滚动器就是这个LinearSmoothScroller return new LinearSmoothScroller(mRecyclerView.getContext()) { //该方法会在targetSnapView被layout出来的时候调用。 //这个方法有三个参数： //第一个参数targetView，就是本文所讲的targetSnapView //第二个参数RecyclerView.State这里没用到，先不管它 //第三个参数Action，这个是什么东西呢？它是SmoothScroller的一个静态内部类, //保存着SmoothScroller在平滑滚动过程中一些信息，比如滚动时间，滚动距离，差值器等 @Override protected void onTargetFound(View targetView, RecyclerView.State state, Action action) { //calculateDistanceToFinalSnap（）方法上面解释过， //得到targetSnapView当前坐标到目的坐标之间的距离 int[] snapDistances = calculateDistanceToFinalSnap(mRecyclerView.getLayoutManager(), targetView); final int dx = snapDistances[0]; final int dy = snapDistances[1]; //通过calculateTimeForDeceleration（）方法得到做减速滚动所需的时间 final int time = calculateTimeForDeceleration(Math.max(Math.abs(dx), Math.abs(dy))); if (time > 0) { //调用Action的update()方法，更新SmoothScroller的滚动速率，使其减速滚动到停止 //这里的这样做的效果是，此SmoothScroller用time这么长的时间以mDecelerateInterpolator这个差值器的滚动变化率滚动dx或者dy这么长的距离 action.update(dx, dy, time, mDecelerateInterpolator); } } //该方法是计算滚动速率的，返回值代表滚动速率，该值会影响刚刚上面提到的 //calculateTimeForDeceleration（）的方法的返回返回值， //MILLISECONDS_PER_INCH的值是100，也就是说该方法的返回值代表着每dpi的距离要滚动100毫秒 @Override protected float calculateSpeedPerPixel(DisplayMetrics displayMetrics) { return MILLISECONDS_PER_INCH / displayMetrics.densityDpi; } }; }
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。
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
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。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。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()
@Override public int[] calculateDistanceToFinalSnap( @NonNull RecyclerView.LayoutManager layoutManager, @NonNull View targetView) { int[] out = new int[2]; //水平方向滚动,则计算水平方向需要滚动的距离,否则水平方向的滚动距离为0 if (layoutManager.canScrollHorizontally()) { out[0] = distanceToCenter(layoutManager, targetView, getHorizontalHelper(layoutManager)); } else { out[0] = 0; } //竖直方向滚动,则计算竖直方向需要滚动的距离,否则水平方向的滚动距离为0 if (layoutManager.canScrollVertically()) { out[1] = distanceToCenter(layoutManager, targetView, getVerticalHelper(layoutManager)); } else { out[1] = 0; } return out; }
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()：
private int distanceToCenter(@NonNull RecyclerView.LayoutManager layoutManager, @NonNull View targetView, OrientationHelper helper) { //找到targetView的中心坐标 final int childCenter = helper.getDecoratedStart(targetView) + (helper.getDecoratedMeasurement(targetView) / 2); final int containerCenter; //找到容器（RecyclerView）的中心坐标 if (layoutManager.getClipToPadding()) { containerCenter = helper.getStartAfterPadding() + helper.getTotalSpace() / 2; } else { containerCenter = helper.getEnd() / 2; } //两个中心坐标的差值就是targetView需要滚动的距离 return childCenter - containerCenter; }
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