Android Studio实现简单的自定义钟表

项目目录

一、项目概述
二、开发环境
三、详细设计
四、运行演示
五、总结展望
六、源码获取

一、项目概述

在安卓开发中，当系统自带的View已经无法满足项目需求时，就要自定义View。在Android中是没有与钟表有关的View，因此我们制作一个简单的钟表View，这样就可以在其他项目中进行使用。

自定义钟表具有表盘，表盘上有12个刻度，有时针、分针、秒针，和家里面的石英表样式相同，用于显示时间会比数码表更加有内涵。

二、开发环境

只要是21年之后从Android Studio官网下载的AS，都可以运行该App。因为高版本IDE向下兼容，只需要修改Java环境。

三、详细设计

3.1、尺寸设置

onMeasure方法被重写用于决定自定义View的最终大小。这个过程考虑了父布局传递过来的宽度和高度的具体规格（spec）。MeasureSpec类提供了一种方式来理解这些规格，包括它们的模式和大小。

模式有三种：

UNSPECIFIED：父布局没有限制子View的大小，子View可以选择任何大小。
EXACTLY：父布局指定了一个确切的大小，子View应该尽可能地匹配这个大小。
AT_MOST：父Layout设定了一个最大值，子View的大小不能超过这个值。

在代码中，首先检查了宽度和高度的规格模式。

如果宽度和高度都是EXACTLY，则取两者中的较小值作为View的大小。
如果只有高度是EXACTLY，则取高度的值作为View的大小。
如果只有宽度是EXACTLY，则取宽度的值作为View的大小。
如果两者都不是EXACTLY，则取一个默认的值400作为View的大小。

最后，调用setMeasuredDimension(int, int)方法来设置View的大小。这个方法接受两个参数：第一个是View的宽度，第二个是View的高度。由于在本例中，View是一个圆形，所以不管宽度还是高度，最终的大小都会被设置为相同的值，从而保证View是完美圆形的。

这种方法确保了View在不同设备和屏幕方向上具有一致的外观和大小，前提是父布局至少为View指定了一个方向上的确切大小。如果宽度和高度都没有具体的规格，那么View将会有一个默认的400px大小。这可能会导致View在布局中超出预期的范围，因此在实际应用中，可能需要对这种情况进行额外的处理。

java 复制代码

  //显示的尺寸，和使用时传入的宽高相关，因为整体为圆形
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        //获取传入宽高的模式
        int wmode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int hmode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int wsize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int hsize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        //判断模式，获取最终显示的尺寸
        int size = 400;
        if (wmode == MeasureSpec.EXACTLY) {
            if (hmode == MeasureSpec.EXACTLY) {
                size = Math.min(wsize, hsize);
            } else {
                size = wsize;
            }
        } else {
            if (hmode == MeasureSpec.EXACTLY) {
                size = hsize;
            } else {
                size = 400;
            }
        }
        //将测量好的值设置给宽高
        setMeasuredDimension(size, size);
    }

3.2、绘制表盘和指针

重写onDraw方法来绘制时钟的表盘和指针。在绘制之前，先创建一个Paint对象并根据需要设置其样式、颜色、宽度等属性。设置Paint对象的抗锯齿模式为true，这样可以让时钟的数字和指针看起来更加平滑。

java 复制代码

     Paint paint = new Paint();
     //设置抗锯齿
     paint.setAntiAlias(true);
     //获取在布局当中设置的自定义属性，设置给view
     TypedArray typedArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.ColokView);
     int color = typedArray.getColor(R.styleable.ColokView_clockColor, Color.BLACK);
     //设置画笔的颜色
     paint.setColor(color);

时钟想要显示当前时间，所以必须获取系统的准确时间，并将其分解为小时、分钟和秒。定义一个getTime方法获取系统时间。首先，创建了一个 Calendar 类的实例，通过调用静态方法 getInstance() 来初始化该实例，这样可以确保 calendar 对象包含了调用该方法时设备上的当前日期和时间。

接下来，使用 calendar 对象来获取当前的时间：

hours = calendar.get(Calendar.HOUR); 这行代码获取了当前的小时数，但是请注意，这是基于12小时制的，所以它返回的小时数范围是0（午夜12点）到11（中午12点）。
minutes = calendar.get(Calendar.MINUTE); 这行代码获取了当前的分钟数，范围是0到59。
seconds = calendar.get(Calendar.SECOND); 这行代码获取了当前的秒数，范围也是0到59。

java 复制代码

    //获取当前时间的方法
    public void getTime() {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        hours = calendar.get(Calendar.HOUR);
        minutes = calendar.get(Calendar.MINUTE);
        seconds = calendar.get(Calendar.SECOND);
    }

下面讲解onDraw方法的具体实现，它负责在View上绘制表盘和指针。

首先，覆盖了onDraw方法，这个方法是View类的一部分，用于在View上进行绘制。
调用super.onDraw(canvas);确保父类的绘制逻辑得到执行。
设置画笔的风格为空心（STROKE），这样绘制的图形只有边缘有颜色。
设置View的内边距为20像素。
绘制外层大圈，设置线条宽度为8像素，以View中心为圆心，以View宽度的一半减去20像素为半径绘制一个圆。
绘制内层大圆，设置线条宽度为4像素，以View中心为圆心，以View宽度的一半减去30像素为半径绘制一个圆。
绘制时钟的中心点小圆，设置填充样式为FILL，以View中心为圆心，以10像素为半径绘制一个圆。
循环12次，绘制时钟的12个刻度。每次循环中：
- 保存当前的Canvas状态。
- 使用canvas.rotate()方法根据角度绘制刻度，这里有一个问题，因为每次旋转后都应该绘制新的刻度，但代码中却重复绘制了相同的刻度，这可能是一个错误。
- 发送一个空消息延迟1秒（通过handler.sendEmptyMessageDelayed(1, 1000);），这部分代码的意图可能是让时钟每秒移动一次，但它被放置在了绘制刻度的循环中，这也是一个逻辑错误。
绘制时针：
- 设置画笔宽度为8像素。
- 保存Canvas状态。
- 根据当前小时数和分钟数计算出的角度旋转Canvas。
- 绘制时针，从View中心向上40像素处开始到60像素处结束。
- 恢复Canvas状态。
绘制分针：
- 设置画笔宽度为5像素。
- 保存Canvas状态。
- 根据当前分钟数计算出的角度旋转Canvas。
- 绘制分针，从View中心向上2/3的高度处开始向下2/3的高度处结束。
- 恢复Canvas状态。
绘制秒针与上述分针的逻辑基本相同，只是画笔宽度改为3像素，角度计算改为每秒钟6度。

java 复制代码

	//显示的内容就在onDraw方法中进行绘制
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        //设置空心
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        //设置内边距
        setPadding(20, 20, 20, 20);
        //绘制外层大圈
        paint.setStrokeWidth(8);//设置线条宽度
        canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2 - 20, paint);
        //绘制内层大圆
        paint.setStrokeWidth(4);
        canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2 - 30, paint);
        //绘制表中间轴心
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
        canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, 10, paint);
        //绘制表的刻度12个，通过旋转画布实现
        for (int i = 1; i <= 12; i++) {
            //保存画布的状态
            canvas.save();
            //旋转到指定的角度
            canvas.rotate(30 * i, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
            canvas.drawLine(getWidth() / 2, 40, getWidth() / 2, 60, paint);
            //恢复旋转之前的状态
            canvas.restore();
            handler.sendEmptyMessageDelayed(1, 1000);
        }
        //绘制时针,1h=30°,1m=0.5°
        paint.setStrokeWidth(8);
        canvas.save();
        //旋转画布，旋转的度数由当前时间决定
        canvas.rotate(30 * hours + 0.5f * minutes, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
        canvas.drawLine(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2, getHeight() / 2 - getHeight() / 5, paint);
        canvas.restore();
        //绘制分针,1min=6°
        paint.setStrokeWidth(5);
        canvas.save();
        canvas.rotate(6 * minutes, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
        canvas.drawLine(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2, getHeight() / 2 - getHeight() / 4, paint);
        canvas.restore();
        //绘制秒针,1s=6°
        paint.setStrokeWidth(3);
        canvas.save();
        canvas.rotate(6 * seconds, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
        canvas.drawLine(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2, getHeight() / 2 - getHeight() / 3, paint);
        canvas.restore();
    }

3.3、动态效果

为了让指针走起来，我们定义了一个Handler的匿名子类，并覆写了其handleMessage方法。Handler通常用于处理线程间通信，特别是在Android开发中，它常用来处理UI线程（主线程）和后台线程之间的消息传递。

在handleMessage方法中，首先检查传入的Message对象的what字段是否等于1。如果是，表示该消息需要被处理：

调用getTime()方法来获取当前的时间。
调用invalidate()方法强制重新绘制View。invalidate()方法会告诉系统该View的部分或全部区域已经变得不再有效，需要重绘。调用此方法后，系统将安排onDraw方法在适当的时候被再次调用。
使用handler.sendEmptyMessageDelayed(1, 1000);来设定一个定时器。这行代码的意思是，它会让当前的消息处理器（handler）在1000毫秒（即1秒）后，再次向自己发送一个what值为1的空Message对象。这样就创建了一个每秒重复执行一次的循环，用于不断更新时钟时间并刷新界面。

通过Handler在Android的主线程上每秒更新并重绘时钟界面，从而模拟了一个动态的时钟效果。

java 复制代码

    Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == 1) {
                //重新获取时间
                getTime();
                //重新绘制界面
                invalidate();
                handler.sendEmptyMessageDelayed(1, 1000);
            }
        }
    };

四、运行演示

五、总结展望

总的来说，本次自定义钟表项目可以学习到编程技巧，并且加深对Canvas API的理解。大家可以考虑添加一些定制选项，如不同的表盘样式、颜色或字体，以便用户可以根据自己的喜好来个性化他们的时钟；也可以考虑添加一些高级功能，如秒表、闹钟或世界时钟，以扩展应用程序的实用性。简单的项目掌握透了就不简单，期待大家在此基础上制作更多的创新钟表！

六、源码获取

♻️下面两种方式都可以获取源代码
1️⃣ 点击直接下载 Android Studio 自定义钟表
2️⃣关注公众号《萌新加油站》，后台回复：钟表

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普劝青年烈士，黄卷名流，发觉悟之心，破色魔之障。芙蓉白面，须知带肉骷髅。美貌红妆，不过蒙衣漏厕。纵对如玉如花之貌，皆存若姊若母之心。未犯淫邪者，宜防失足。曾行恶事者，务劝回头。更祈展转流通，迭相化导。必使在在齐归觉路，人人共出迷津。------《欲海回狂》