Android绘图之Canvas状态保存和恢复(7)

Android 绘图学习

1 Canvas 状态保存和恢复

前面讲canvas概念理解时
已经讲解了save和savelayer,saveLayerAlpha函数,这里进行canvas状态保存和恢复的详细讲解。

Canvas 调用了translate,scale,rotate,skew,concat or clipRect等变换后,后续的操作都是基于变换后的Canvas,都会受到影响,对于后续的操作很不方便。

Canvas提供了save,saveLayer,saveLayerAlpha,restore,restoreToCount来保存和恢复状态,有了这些函数,我们就可以随时恢复canvas以前的状态,不必担心当前操作对画布造成的影响。

2 保存和恢复状态函数

注意:
Canvas提供的save,saveLayer等保存状态函数还提供了很多flag,类似MATRIX_SAVE_FLAG,CLIP_SAVE_FLAG, ALL_SAVE_FLAG等,默认如果调用没有flag的函数flag默认为 ALL_SAVE_FLAG就是所有的状态都保存,而且新的api把
带有flag的函数都标记成了deprecated,推荐使用不带flag的函数,进行全部特性的保存。

2.1 save函数

Save函数保存当前画布的matrix,clip等信息到一个私有栈中,之后调用translate,scale,rotate,skew,concat or clipRect等操作,当调用restore或者resoreToCount()函数后,save之后对canvas做的操作将被抛弃,会从canvas状态栈中取出画布的状态信息进行恢复。返回getSaveCount的值,没有调用过一次save,getSaveCount值为1。

getSaveCount() ;
获取栈中保存的状态信息的个数,计算方式等于save()的次数减去restore的次数。

调用save函数之后会返回一个saveId,表示应该退栈的位置。

2.2 saveLayer

Save和saveLayer还有一些重载函数,save和savelayer的带saveFlag参数的函数都标注deprecated,所以就不像其他文章一样进行讲解了,用的也不多。


saveLayerAlpha(@Nullable RectF bounds, int alpha) 
saveLayerAlpha(float left, float top, float right, float bottom, int alpha)
saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, @Nullable Paint paint)
saveLayer(@Nullable RectF bounds, @Nullable Paint paint)

savelayer和saveLayerAlpha函数调用时会生成一个新的bitmap用于绘制,后续的操作都不会对原来的Canvas造成影响。调用restore或者resoreToCount()函数之后,新生成的bitmap最终会绘制到Canvas对应的原始Bitmap上,也会从canvas状态栈中获取状态信息,对canvas进行恢复。返回getSaveCount的值,没有调用过一次save,getSaveCount值为1。

saveLayerAlpha和saveLayer的区别只是saveLayerAlpha指定了新生成的bitmap的透明度,所以后面不会过多讲解saveLayerAlpha

2.3 restore,restoreToCount

restore函数:清除当前画布的matrix/clip状态信息,然后从栈顶取出保存的状态信息应用到画布,调用restore的次数不能超过save的次数。

Save(): 会把当前的画布的状态进行保存,然后放入Canvas状态栈中;
saveLayer()或者saveLayerAlpha: 会把当前画布状态保存放入栈中,会新建一个bitmap,后续的操作都会作用在这个bitmap上,同时可以指定新建bitmap的大小和透明度等。
restore()或restoreToCount: 就会把栈中最顶层的画布状态取出来,并按照这个状态恢复当前的画布,并在这个画布上做画。

saveLayer函数如果rectF为null,有一段注释:
May be null. The maximum size the offscreen render target needs to be (in local coordinates)
如果为null,生成的Bitmap的最大大小将和渲染目标需要大小一样,然而我去拿saveLayer后的canvas的大小是没有变化的,哪位同仁知道这个大小是多少。

推荐使用save,因为save不会新创建bitmap,saveLayer会创建新的bitmap,如果创建的bitmap过大会导致内存泄漏,这点在savelayer函数上有说明,如果一定要使用saveLayer一定要给出确定的大小,防止内存泄漏。

所有的save,saveLayer系列函数都有返回值,返回的是restoreToCount(),也就是调用了save次数。

没有调用任何一次save时的canvas.getSaveCount()的值为1。save,saveLayer,savelayeralpha保存画布信息共用一个栈,所以每次调用save函数getSaveCount函数都会加一,每次调用restore函数getSaveCount函数都会减一。调用restoreToCount(id)则会直接退栈到id标识的canvas状态,此时在其顶部保存的状态信息都已经被弹栈了。

多次调用save函数,可以多次进行restore恢复,restore之后进行绘制,会在当前状态canvas画布上进行绘制,受当前Canvas状态的影响。

重要:
调用save或者saveLayer系列函数是有返回值的,这个返回值就可以作为restoreToCount的函数实参,可以返回到保存之前的画布状态。

例如调用save或者saveLayer后返回saveId为2,那么现在getSaveCount的值应该为3,此时直接调用restoreToCount(2),就可以返回调用save或者saveLayer之前的状态,而且可以保存这个获取到的saveId值,在特定的位置利用restoreToCount(saveId),就可以回到生成这个saveId之前的状态。

总结:
restore ,restoreToCount两个函数都是用于恢复画布,restore直接取保存在栈中的栈顶的画布状态进行恢复,restoreToCount:是对restore的封装,可以直接弹栈直到目标位置的画布状态,当saveCount小于1时会报错。

3代码示例

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

最后一句想在原点绘制图形,无法回到绘制第一个矩形时的原点。

调用了save,restore。

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.save();
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

saveLayer(@Nullable RectF bounds, @Nullable Paint paint)
saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, @Nullable Paint paint)
Paint可以不传。
生成一个(0,0,100,100)的bitmap

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(0,0,100,100,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);//绘制不上,因为不在生成的bitmap范围
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

可以绘制上的版本。

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(0,0,700,700,mPaint1);
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);//由于translate的原因,绘制不全
canvas.restore();
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

** getSaveCount:**

canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
System.out.println("==========daxiao11111=========="+canvas.getSaveCount());
//canvas.saveLayer(0,0,700,700,mPaint1);
canvas.saveLayer(null,mPaint1);
System.out.println("==========daxiao222========="+canvas.getSaveCount());
mPaint1.setColor(Color.GRAY);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(100,100);
canvas.setMatrix(matrix);
canvas.drawRect(200,200,700,700,mPaint1);
canvas.restore();
System.out.println("==========daxiao333========="+canvas.getSaveCount());
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

canvas.saveLayer(100, 100, 200, 200, mPaint1);
canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);
canvas.restore();

result:
==========daxiao11111=========1
==========daxiao222=========2
==========daxiao333=========1

多次save,多次restore:

  canvas.save();//第一次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();// 保存第二次
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第三次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第四次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第五次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();

        mPaint1.setColor(Color.RED);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.YELLOW);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.GREEN);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.BLUE);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.GRAY);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

        canvas.restore();
        mPaint1.setColor(Color.BLACK);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

可以看到,每次restore,恢复之前的canvas画布状态。

restoreToCount
上面的例子,如果restore一次,如何画蓝色矩形。

  canvas.save();//第一次保存,count2
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();// 保存第二次,count3
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第三次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第四次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();//第五次保存
        canvas.translate(200,200);
        canvas.save();
        //直接4,就可以回到画蓝色矩形位置
        canvas.restoreToCount(4);
        mPaint1.setColor(Color.BLUE);
        canvas.drawRect(0,0,100,100,mPaint1);

总结:

  • 所有的save函数(save,saveLayer,saveLayerAlpha)公用一个栈,每次save函数会把Canvas状态信息保存在栈顶
  • 进入onDraw没有调用save函数前getSaveCount值为1,
  • restore 每次取栈顶Cavas状态
  • restoreToCount(id) 直接出栈id之前的所有状态,恢复调用save或者saveLayer返回id之前的对应栈中Canvas的状态
  • saveLayer和saveLayerAlpha会生成一个新的Bitmap,可以指定大小和透明度,但可能引起内存泄漏要控制好生成bitmap的大小。
  • 多次save可以多次restore,调用restore的次数不能超过save的次数

4 状态保存saveFlag

虽然 带有saveFlag的函数都标记了过时,但是还是可以使用的,下面简介各个flag的作用:

ALL_SAVE_FLAG
保存全部的状态,默认的save行为,可以用于save,saveLayer函数。

CLIP_SAVE_FLAG
保存裁剪的某个区域的状态,只保存尺寸状态,不保存matrix,所以调用restore恢复后,旋转都操作依然影响canvas,clip操作不影响。可以用于save,saveLayer函数。

MATRIX_SAVE_FLAG
Matrix信息(translate,rotate,scale,skew)的状态保存,不保存尺寸信息,调用restore后,clip依然影响画布,matrix操作则不影响画布。可以用于save,saveLayer函数。

后面的三个flag只作用于saveLayer函数
CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG
保存预先设置的范围里的状态

FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG
保存彩色涂层

HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG
不透明图层保存

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