本系列教程概述与目录：http://www.cnblogs.com/chengyujia/p/5787111.html
本系列教程项目源码GitHub地址：https://github.com/jackchengyujia/HappySnake
一、本文概述
在上篇教程中，我们画了4个背景三角形，并且实现了点击变色的按钮效果。
在本篇教程中，我们将在这4个三角形上分别绘制表示方向的箭头，并且让箭头也有点击变色的效果。
我们先看一下运行效果，有一个直观的了解，然后再从代码的角度分析和讲解。
二、运行效果
没有触摸时的效果:
按左键时的效果：
按上键时的效果：
按右键时的效果：
按下键时的效果：
三、代码分析
我们前面画三角形是用Path对象来告诉程序我们要画的图形，这里画箭头也是这样的。
先定义4个Path对象，分别用来表示4个箭头的路径数据。
//画左箭头的路径
private Path pathLeftArrow = new Path();
//画上箭头的路径
private Path pathUpArrow = new Path();
//画右箭头的路径
private Path pathRightArrow = new Path();
//画下箭头的路径
private Path pathDownArrow = new Path();
然后在初始化方法中设置各自的路径数据。
从上面的运行截图上可以看到，每个箭头由一个三角形和一个矩形组成。
同样，在程序中也是先设计一个三角形，然后拼接一个矩形，这样一个箭头的path数据就设置好了。
这里有两点需要注意：
1.箭头上每个转折点的坐标要计算准确。
2.我们只需要设置左箭头和上箭头的详细数据，右箭头和下箭头可以通过旋转来得到。
箭头相关的初始化程序我都放在了initArrow()方法中了，该方法代码如下：
//初始化与箭头相关的数据。
private void initArrow() {
/*
这里我们规定：
1.每个箭头由一个三角形和一个矩形组成；
2.每个箭头整体的宽和高分别为画布宽和高的1/4；
3.每个箭头的三角形部分和矩形部分在宽（左右箭头）或高（上下箭头）上各占一半。
4.每个三角形矩形部分的高（左右箭头）或宽（上下箭头）为箭头整体高或宽的一半。
*/ //每个箭头整体的宽和高。
final int arrowWidth = width / 4;
final int arrowHeight = height / 4; /*
设计左箭头
先设计三角形部分，再设计矩形部分。
*/
//设置箭头尖的坐标。这里我们规定让左键头尖的横坐标为画布宽的1/16；纵坐标为画布高度的1/2，也就是垂直方向居中。
int arrowStartX = width / 16;
int arrowStartY = height / 2;
//设计箭头的三角形部分
int arrowX = arrowStartX;
int arrowY = arrowStartY;
//从箭头尖开始
pathLeftArrow.moveTo(arrowX, arrowY);
//直线移动到三角形的上顶点
pathLeftArrow.lineTo(arrowX += arrowWidth / 2, arrowY -= arrowHeight / 2);
//然后直线移动到三角形的下顶点
pathLeftArrow.lineTo(arrowX, arrowY += arrowHeight);
//闭合三角形
pathLeftArrow.close(); //重置坐标，准备设计矩形部分。在计算机中画矩形是最容易的，只要知道左上角和右下角两点的坐标即可。
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
//矩形左边界到画布左边界的距离（左上角横坐标）
float left = arrowX += arrowWidth / 2;
//矩形上边界到画布上边界的距离（左上角纵坐标）
float top = arrowY -= arrowHeight / 4;
//矩形右边界到画布左边界的距离（右下角横坐标）
float right = arrowX += arrowWidth / 2;
//矩形下边界到画布上边界的距离（右下角纵坐标）
float bottom = arrowY += arrowHeight / 2;
//在已有三角形的基础上增加一个矩形。最后一个参数是一个枚举，只有两个值，Direction.CW表示顺时针，Direction.CCW表示逆时针。在我们这里选那个都行，没有影响。
pathLeftArrow.addRect(left, top, right, bottom, Path.Direction.CW); /*
设计右箭头
由于右箭头与左箭头是中心对称图形，只要把左箭头旋转180度即可。这里我们使用矩阵来做旋转。
*/
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setRotate(180, width / 2, height / 2);
pathLeftArrow.transform(matrix, pathRightArrow); /*
设计上箭头
和左箭头一样，先设计三角形部分，再设计矩形部分。
*/
//设置箭头尖的坐标。这里我们规定让上键头尖的横坐标为画布宽的1/2，也就是水平方向居中；纵坐标为画布高度的1/16。
arrowStartX = width / 2;
arrowStartY = height / 16;
//设计三角形部分
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
pathUpArrow.moveTo(arrowX, arrowY);
pathUpArrow.lineTo(arrowX += arrowWidth / 2, arrowY += arrowHeight / 2);
pathUpArrow.lineTo(arrowX - +arrowWidth, arrowY);
pathUpArrow.close();
//设计矩形部分
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
pathUpArrow.addRect(arrowX -= arrowWidth / 4, arrowY += arrowHeight / 2, arrowX += arrowWidth / 2, arrowY += arrowHeight / 2, Path.Direction.CW); /*
设计下箭头
同理，将上箭头旋转180度得到下箭头。
*/
pathUpArrow.transform(matrix, pathDownArrow);
}
注释比较详细，看过之章节的朋友，看这个应该问题不大。
下面是目前为止DirectionKeys类的全部代码：
package net.chengyujia.happysnake;import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Matrix;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;/**
* 屏幕上的虚拟方向键
* Created by ChengYuJia on 2016/8/19.
*/
public class DirectionKeys extends View {
//左三角形按压时的颜色（较亮）
private int leftPressedColor = 0xFFFF0000;
//左三角形正常显示的颜色（较暗）
private int leftNormalColor = 0xFFAA0000;
//上三角形按压时的颜色（较亮）
private int upPressedColor = 0xFF00FF00;
//上三角形正常显示的颜色（较暗）
private int upNormalColor = 0xFF00AA00;
//右三角形按压时的颜色（较亮）
private int rightPressedColor = 0xFF0000FF;
//右三角形正常显示的颜色（较暗）
private int rightNormalColor = 0xFF0000AA;
//下三角形按压时的颜色（较亮）
private int downPressedColor = 0xFFFFFF00;
//下三角形正常显示的颜色（较暗）
private int downNormalColor = 0xFFAAAA00; //箭头按压时的颜色（较亮）
private int arrowPressedColor = 0xFFFFFFFF;
//箭头正常显示的颜色（较暗）
private int arrowNormalColor = 0xFFAAAAAA; //画笔
private Paint paint = new Paint(); //画左三角形的路径
private Path pathLeft = new Path();
//画上三角形的路径
private Path pathUp = new Path();
//画右三角形的路径
private Path pathRight = new Path();
//画下三角形的路径
private Path pathDown = new Path(); //画左箭头的路径
private Path pathLeftArrow = new Path();
//画上箭头的路径
private Path pathUpArrow = new Path();
//画右箭头的路径
private Path pathRightArrow = new Path();
//画下箭头的路径
private Path pathDownArrow = new Path(); //画布的宽
private int width;
//画布的高
private int height;
//初始化方法是否执行过，确保初始化方法只执行一次。
private boolean initDone = false;
//记录当前哪个方向键被按下
private Direction currentDirection = Direction.none; //只有一个参数的构造方法是我们在程序中通过“new”关键字创建实例时调用。
public DirectionKeys(Context context) {
super(context);
} //有两个参数的构造方法是系统在XML布局文件中创建实例时调用。
public DirectionKeys(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
} //初始化方法
private void init(Canvas canvas) {
//抗锯齿。让图形边界的锯齿模糊，看起来图形边界将更加光滑。
paint.setAntiAlias(true); /*获取画布的长和宽*/
width = canvas.getWidth();
height = canvas.getHeight();
/*
（小提示：在计算机中一般都是将左上角作为坐标原点的）
画布上四个顶点和中心点的坐标如下：
左上点 0，0
左下点 0，height
右上点 width,0
右下点 width,height
中心点 width/2,height/2
*/ initBackgroundTriangle();
initArrow();
} //初始化与背景三角形相关的数据。
private void initBackgroundTriangle() {
/*设置左三角形的路径数据*/
//从画布左上点开始
pathLeft.moveTo(0, 0);
//画直线到画布中心点
pathLeft.lineTo(width / 2, height / 2);
//再画直线到画布左下点
pathLeft.lineTo(0, height);
//自动闭合图形。从最后一个点（左下点）画直线到第一个点（左上点）。
pathLeft.close(); /*同理设置上三角形的路径数据*/
pathUp.moveTo(0, 0);
pathUp.lineTo(width / 2, height / 2);
pathUp.lineTo(width, 0);
pathUp.close(); /*同理设置右三角形的路径数据*/
pathRight.moveTo(width, 0);
pathRight.lineTo(width / 2, height / 2);
pathRight.lineTo(width, height);
pathRight.close(); /*同理设置下三角形的路径数据*/
pathDown.moveTo(width, height);
pathDown.lineTo(width / 2, height / 2);
pathDown.lineTo(0, height);
pathDown.close();
} //初始化与箭头相关的数据。
private void initArrow() {
/*
这里我们规定：
1.每个箭头由一个三角形和一个矩形组成；
2.每个箭头整体的宽和高分别为画布宽和高的1/4；
3.每个箭头的三角形部分和矩形部分在宽（左右箭头）或高（上下箭头）上各占一半。
4.每个三角形矩形部分的高（左右箭头）或宽（上下箭头）为箭头整体高或宽的一半。
*/ //每个箭头整体的宽和高。
final int arrowWidth = width / 4;
final int arrowHeight = height / 4; /*
设计左箭头
先设计三角形部分，再设计矩形部分。
*/
//设置箭头尖的坐标。这里我们规定让左键头尖的横坐标为画布宽的1/16；纵坐标为画布高度的1/2，也就是垂直方向居中。
int arrowStartX = width / 16;
int arrowStartY = height / 2;
//设计箭头的三角形部分
int arrowX = arrowStartX;
int arrowY = arrowStartY;
//从箭头尖开始
pathLeftArrow.moveTo(arrowX, arrowY);
//直线移动到三角形的上顶点
pathLeftArrow.lineTo(arrowX += arrowWidth / 2, arrowY -= arrowHeight / 2);
//然后直线移动到三角形的下顶点
pathLeftArrow.lineTo(arrowX, arrowY += arrowHeight);
//闭合三角形
pathLeftArrow.close(); //重置坐标，准备设计矩形部分。在计算机中画矩形是最容易的，只要知道左上角和右下角两点的坐标即可。
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
//矩形左边界到画布左边界的距离（左上角横坐标）
float left = arrowX += arrowWidth / 2;
//矩形上边界到画布上边界的距离（左上角纵坐标）
float top = arrowY -= arrowHeight / 4;
//矩形右边界到画布左边界的距离（右下角横坐标）
float right = arrowX += arrowWidth / 2;
//矩形下边界到画布上边界的距离（右下角纵坐标）
float bottom = arrowY += arrowHeight / 2;
//在已有三角形的基础上增加一个矩形。最后一个参数是一个枚举，只有两个值，Direction.CW表示顺时针，Direction.CCW表示逆时针。在我们这里选那个都行，没有影响。
pathLeftArrow.addRect(left, top, right, bottom, Path.Direction.CW); /*
设计右箭头
由于右箭头与左箭头是中心对称图形，只要把左箭头旋转180度即可。这里我们使用矩阵来做旋转。
*/
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setRotate(180, width / 2, height / 2);
pathLeftArrow.transform(matrix, pathRightArrow); /*
设计上箭头
和左箭头一样，先设计三角形部分，再设计矩形部分。
*/
//设置箭头尖的坐标。这里我们规定让上键头尖的横坐标为画布宽的1/2，也就是水平方向居中；纵坐标为画布高度的1/16。
arrowStartX = width / 2;
arrowStartY = height / 16;
//设计三角形部分
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
pathUpArrow.moveTo(arrowX, arrowY);
pathUpArrow.lineTo(arrowX += arrowWidth / 2, arrowY += arrowHeight / 2);
pathUpArrow.lineTo(arrowX - +arrowWidth, arrowY);
pathUpArrow.close();
//设计矩形部分
arrowX = arrowStartX;
arrowY = arrowStartY;
pathUpArrow.addRect(arrowX -= arrowWidth / 4, arrowY += arrowHeight / 2, arrowX += arrowWidth / 2, arrowY += arrowHeight / 2, Path.Direction.CW); /*
设计下箭头
同理，将上箭头旋转180度得到下箭头。
*/
pathUpArrow.transform(matrix, pathDownArrow);
} //画路径的共用方法
private void drawPath(Path path, int color, Canvas canvas) {
//设置画笔颜色
paint.setColor(color);
//用画笔在画布上按照路径数据画出图形
canvas.drawPath(path, paint);
} //画左方向键正常状态
private void drawLeftNormal(Canvas canvas) {
drawPath(pathLeft, leftNormalColor, canvas);
drawPath(pathLeftArrow, arrowNormalColor, canvas);
} //画左方向键按压状态（高亮）
private void drawLeftPressed(Canvas canvas) {
drawPath(pathLeft, leftPressedColor, canvas);
drawPath(pathLeftArrow, arrowPressedColor, canvas);
} //画上方向键正常状态
private void drawUpNormal(Canvas canvas) {
drawPath(pathUp, upNormalColor, canvas);
drawPath(pathUpArrow, arrowNormalColor, canvas);
} //画上方向键按压状态（高亮）
private void drawUpPressed(Canvas canvas) {
drawPath(pathUp, upPressedColor, canvas);
drawPath(pathUpArrow, arrowPressedColor, canvas);
} //画右方向键正常状态
private void drawRightNormal(Canvas canvas) {
drawPath(pathRight, rightNormalColor, canvas);
drawPath(pathRightArrow, arrowNormalColor, canvas);
} //画右方向键按压状态（高亮）
private void drawRightPressed(Canvas canvas) {
drawPath(pathRight, rightPressedColor, canvas);
drawPath(pathRightArrow, arrowPressedColor, canvas);
} //画下方向键正常状态
private void drawDownNormal(Canvas canvas) {
drawPath(pathDown, downNormalColor, canvas);
drawPath(pathDownArrow, arrowNormalColor, canvas);
} //画下方向键按压状态（高亮）
private void drawDownPressed(Canvas canvas) {
drawPath(pathDown, downPressedColor, canvas);
drawPath(pathDownArrow, arrowPressedColor, canvas);
} //所有方向键恢复正常状态
private void reset(Canvas canvas) {
drawLeftNormal(canvas);
drawUpNormal(canvas);
drawRightNormal(canvas);
drawDownNormal(canvas);
} //当按左方向键时，左方向键高亮，其它正常。
private void drawWhenLeftPressed(Canvas canvas) {
drawLeftPressed(canvas);
drawUpNormal(canvas);
drawRightNormal(canvas);
drawDownNormal(canvas);
} //当按上方向键时，上方向键高亮，其它正常。
private void drawWhenUpPressed(Canvas canvas) {
drawLeftNormal(canvas);
drawUpPressed(canvas);
drawRightNormal(canvas);
drawDownNormal(canvas);
} //当按右方向键时，右方向键高亮，其它正常。
private void drawWhenRightPressed(Canvas canvas) {
drawLeftNormal(canvas);
drawUpNormal(canvas);
drawRightPressed(canvas);
drawDownNormal(canvas);
} //当按下方向键时，下方向键高亮，其它正常。
private void drawWhenDownPressed(Canvas canvas) {
drawLeftNormal(canvas);
drawUpNormal(canvas);
drawRightNormal(canvas);
drawDownPressed(canvas);
} /**
* 通过重写父类的onDraw方法来绘制我们需要的图形
* 该方法会在控件第一次显示时被系统调用，并在之后每次调用invalidate方法后被系统调用。
*
* @param canvas 这里的canvas是系统提供的一块矩形画布，我们要做的就是在这块画布上画我们想要的东西。
*/
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
if (!initDone) {
init(canvas);
//确保初始化方法只执行一次
initDone = true;
} //按下不同的方向键，绘制不同的界面效果。
switch (currentDirection) {
case left://按左键时
drawWhenLeftPressed(canvas);
break;
case up://按上键时
drawWhenUpPressed(canvas);
break;
case right://按右键时
drawWhenRightPressed(canvas);
break;
case down://按下键时
drawWhenDownPressed(canvas);
break;
default://其它情况
reset(canvas);
}
} /**
* 当用户触摸到该控件时，系统通过该方法告诉控件“你被摸了，要不要有反应啊？有反应返回true，没反应返回false。”
* 控件说“那要看是怎么摸的了。如果是按下，我就将对应的方向键高亮显示；如果是抬起，我就将所有的方向键恢复成正常的颜色。其它情况我就不反应了，摸就摸吧。”
*
* @param event 系统给我们传递的触摸事件参数
* @return 如果该触摸事件被我们处理了返回true，反之返回false。
*/
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
//获取当前的触摸动作
int action = event.getAction();
if (action == MotionEvent.ACTION_DOWN) {//按下
//获取触摸点的坐标
float x = event.getX();
float y = event.getY();
currentDirection = getDirection(x, y);
invalidate();//重绘
return true;
} else if (action == MotionEvent.ACTION_UP) {//抬起
currentDirection = Direction.none;
invalidate();//重绘
return true;
} else {//其它不处理
return false;
}
} //根据坐标判断哪个三角形方向键被按下
private Direction getDirection(float x, float y) {
//经过坐标转换，统一成边长为1的正方形处理。对角线分割形成的4个区域，分别代表4个方向。
float relativeX = x / width;//0<=relativeX<=1
float relativeY = y / height;//0<=relativeY<=1
/*
注意：原点是左上角。
左上角到右下角对角线方程为y=x；
则：
y>x的区域包含左和下三角形
y<x的区域包含右和上三角形 左下角到右上角对角线方程为y=-x+1；
则：
y>1-x的区域包含右和下三角形
y<1-x的区域包含左和上三角形 综上可得：
y>x 且 y<1-x 表示左三角
y<x 且 y<1-x 表示上三角
y<x 且 y>1-x 表示右三角
y>x 且 y>1-x 表示下三角
*/ if (relativeY > relativeX) {//左和下
if (relativeY < 1 - relativeX) {//左
return Direction.left;
} else {//下
return Direction.down;
}
} else {//上和右
if (relativeY < 1 - relativeX) {//上
return Direction.up;
} else {//右
return Direction.right;
}
}
}
}
相比上节的代码，这里主要是增加了initArrow方法，另外把背景三角形相关的初始化代码放到了initBackgroundTriangle方法里，这样看起来会更有条理些。
好了本节先到这里，我们下节继续。:)
