Android:ScaleType与Matrix相关

浏览数：35 / 时间：2015年06月11日

关于ScaleType，网上介绍这个枚举对象的文章很多了，不过基本都只是介绍了它的效果。我在做可缩放移动的ImageView时，为了实现图片的缩放和拖动，需要记录图片的原始Matrix，在使用过程中发现，这个原始Matrix和ScaleType有着直接的关系，不同的ScaleType将会直接影响到Matrix的值进而影响了该自定义控件的效果。为了更好地理清两者的关系，我去阅读了ImageView的源码，在此记录整理后的个人理解。

首先简单介绍下不同的ScaleType，其实看名字就知道，Scale(比例)Type(类型)，这个对象用以调整图片的比例缩放类型。不同的ScaleType影响的就是图片长与宽的不同缩放比例。

matrix 用矩阵来绘制(从左上角起始的矩阵区域)

fitXY 把图片不按比例扩大/缩小到View的大小显示（确保图片会完整显示，并充满View）

fitStart 把图片按比例扩大/缩小到View的宽度，显示在View的上部分位置（图片会完整显示）

fitCenter 把图片按比例扩大/缩小到View的宽度，居中显示（图片会完整显示）

fitEnd 把图片按比例扩大/缩小到View的宽度，显示在View的下部分位置（图片会完整显示）

center 按图片的原来size居中显示，当图片宽超过View的宽，则截取图片的居中部分显示，当图片宽小于View的宽，则图片居中显示

centerCrop 按比例扩大/缩小图片的size居中显示，使得图片的高等于View的高，使得图片宽等于或大于View的宽

centerInside 将图片的内容完整居中显示，使得图片按比例缩小或原来的大小（图片比View小时）使得图片宽等于或小于View的宽（图片会完整显示）

我们知道，可以使用getImageMatrix方法获取ImageView中图片的Matrix对象，事实上，ScaleType影响的也正是该Matrix对象。在ImageView源码中，configureBounds用以处理Matrix和ScaleType的关系。接下去通过阅读源码来解释下为什么会实现上述显示效果。

configureBounds源码如下：

private void configureBounds() {
        if (mDrawable == null || !mHaveFrame) {
            return;
        }

        int dwidth = mDrawableWidth;
        int dheight = mDrawableHeight;

        int vwidth = getWidth() - mPaddingLeft - mPaddingRight;
        int vheight = getHeight() - mPaddingTop - mPaddingBottom;

        boolean fits = (dwidth < 0 || vwidth == dwidth) &&
                       (dheight < 0 || vheight == dheight);

        if (dwidth <= 0 || dheight <= 0 || ScaleType.FIT_XY == mScaleType) {
            /* If the drawable has no intrinsic size, or we‘re told to
                scaletofit, then we just fill our entire view.
            */
            mDrawable.setBounds(0, 0, vwidth, vheight);
            mDrawMatrix = null;
        } else {
            // We need to do the scaling ourself, so have the drawable
            // use its native size.
            mDrawable.setBounds(0, 0, dwidth, dheight);

            if (ScaleType.MATRIX == mScaleType) {
                // Use the specified matrix as-is.
                if (mMatrix.isIdentity()) {
                    mDrawMatrix = null;
                } else {
                    mDrawMatrix = mMatrix;
                }
            } else if (fits) {
                // The bitmap fits exactly, no transform needed.
                mDrawMatrix = null;
            } else if (ScaleType.CENTER == mScaleType) {
                // Center bitmap in view, no scaling.
                mDrawMatrix = mMatrix;
                mDrawMatrix.setTranslate((int) ((vwidth - dwidth) * 0.5f + 0.5f),
                                         (int) ((vheight - dheight) * 0.5f + 0.5f));
            } else if (ScaleType.CENTER_CROP == mScaleType) {
                mDrawMatrix = mMatrix;

                float scale;
                float dx = 0, dy = 0;

                if (dwidth * vheight > vwidth * dheight) {
                    scale = (float) vheight / (float) dheight; 
                    dx = (vwidth - dwidth * scale) * 0.5f;
                } else {
                    scale = (float) vwidth / (float) dwidth;
                    dy = (vheight - dheight * scale) * 0.5f;
                }

                mDrawMatrix.setScale(scale, scale);
                mDrawMatrix.postTranslate((int) (dx + 0.5f), (int) (dy + 0.5f));
            } else if (ScaleType.CENTER_INSIDE == mScaleType) {
                mDrawMatrix = mMatrix;
                float scale;
                float dx;
                float dy;
                
                if (dwidth <= vwidth && dheight <= vheight) {
                    scale = 1.0f;
                } else {
                    scale = Math.min((float) vwidth / (float) dwidth,
                            (float) vheight / (float) dheight);
                }
                
                dx = (int) ((vwidth - dwidth * scale) * 0.5f + 0.5f);
                dy = (int) ((vheight - dheight * scale) * 0.5f + 0.5f);

                mDrawMatrix.setScale(scale, scale);
                mDrawMatrix.postTranslate(dx, dy);
            } else {
                // Generate the required transform.
                mTempSrc.set(0, 0, dwidth, dheight);
                mTempDst.set(0, 0, vwidth, vheight);
                
                mDrawMatrix = mMatrix;
                mDrawMatrix.setRectToRect(mTempSrc, mTempDst, scaleTypeToScaleToFit(mScaleType));
            }
        }
    }

分段阅读：

int dwidth = mDrawableWidth;
        int dheight = mDrawableHeight;

        int vwidth = getWidth() - mPaddingLeft - mPaddingRight;
        int vheight = getHeight() - mPaddingTop - mPaddingBottom;

        boolean fits = (dwidth < 0 || vwidth == dwidth) &&
                       (dheight < 0 || vheight == dheight);

1.在这一步中，获取了图片对象(即Drawable对象，ImageView实际显示的是Drawable对象)的宽度和高度，存放在dwidth和dheight中。同时，获取了ImageView控件的显示区域的宽度和高度，存放在vwidth和vheight中。

if (dwidth <= 0 || dheight <= 0 || ScaleType.FIT_XY == mScaleType) {
            /* If the drawable has no intrinsic size, or we‘re told to
                scaletofit, then we just fill our entire view.
            */
            mDrawable.setBounds(0, 0, vwidth, vheight);
            mDrawMatrix = null;
        } else {

2.当图片的大小未知或者ScaleType为FIT_XY时，将drawable的边界设置为控件的大小，并且将图片matrix对象设置为null。setBounds方法用以设置Drawable绘制区域的大小，是一个矩形对象。在ImageView的onDraw方法中，最终会将Drawable表示的图片绘制到该区域上。在这里，就是将图片绘制到ImageView大小的区域上，也就是所谓的图片完整显示，填充满ImageView。注意此处并未对Matrix对象进行操作，而是直接设置为null，所以当ImageView的ScaleType为FIT_XY时，getImageMatrix将获取到一个初始Matrix对象，getImageMatrix方法如下。

 public Matrix getImageMatrix() {
        if (mDrawMatrix == null) {
            return new Matrix(Matrix.IDENTITY_MATRIX);
        }
        return mDrawMatrix;
    }

else {
            // We need to do the scaling ourself, so have the drawable
            // use its native size.
            mDrawable.setBounds(0, 0, dwidth, dheight);

3.当ScaleType不为FIT_XY并且图片宽高不为0，就会把drawable的绘制区域设成图片实际大小。注：此处的实际大小不是指文件大小，而是指源文件大小和屏幕分辨率计算后的结果。

 if (ScaleType.MATRIX == mScaleType) {
                // Use the specified matrix as-is.
                if (mMatrix.isIdentity()) {
                    mDrawMatrix = null;
                } else {
                    mDrawMatrix = mMatrix;
                }
  } else if (fits) {
                // The bitmap fits exactly, no transform needed.
                mDrawMatrix = null;
  }

4.接下去判断ScaleType是否为MATRIX，如果为MATRIX类型，就会把当前绘制用的的Matrix赋值为mMatrix，mMatrix是通过setImageMatrix方法赋值的。这之后还有一个if(fits)判断，假如fits为true，表示图片大小等于ImageView大小，也不需要进行缩放操作了。

else if (ScaleType.CENTER == mScaleType) {
                // Center bitmap in view, no scaling.
                mDrawMatrix = mMatrix;
                mDrawMatrix.setTranslate((int) ((vwidth - dwidth) * 0.5f + 0.5f),
                                         (int) ((vheight - dheight) * 0.5f + 0.5f));
            }

5.当ScaleType类型为CENTER时，实际操作是将图片进行右移和下移操作，移动的数值分别为为ImageView宽度、高度与图片宽度、高度差值的一半，这样就达到了居中显示的效果。注意，CENTER不进行缩放操作只进行位移操作，所以图片的显示大小并未改变，当图片大于控件时，只显示居中部分，大于控件的部分未显示。

else if (ScaleType.CENTER_CROP == mScaleType) {
                mDrawMatrix = mMatrix;

                float scale;
                float dx = 0, dy = 0;

                if (dwidth * vheight > vwidth * dheight) {
                    scale = (float) vheight / (float) dheight; 
                    dx = (vwidth - dwidth * scale) * 0.5f;
                } else {
                    scale = (float) vwidth / (float) dwidth;
                    dy = (vheight - dheight * scale) * 0.5f;
                }

                mDrawMatrix.setScale(scale, scale);
                mDrawMatrix.postTranslate((int) (dx + 0.5f), (int) (dy + 0.5f));
            }

6.在CENTER_CROP中，首先对dwidth * vheight > vwidth * dheight进行了一个判断，这个判断是什么意思呢？其实换成这样比较容易理解:dwidth/vwidth>dheight/vheight，即判断到底是图片的宽度比较接近控件宽度还是图片高度比较控件高度，最终会取相差较大的项，将其放大至控件对应的值。而另外一项将超出控件大小。之后，对其进行位移，使超出控件大小的一项居中显示。注：当图片大于控件时，是将超出更少的项进行缩放。CROP的目的在于对图片宽高进行变换，使其中一项和控件的值相等，另外一项大于控件的值。

else if (ScaleType.CENTER_INSIDE == mScaleType) {
                mDrawMatrix = mMatrix;
                float scale;
                float dx;
                float dy;
                
                if (dwidth <= vwidth && dheight <= vheight) {
                    scale = 1.0f;
                } else {
                    scale = Math.min((float) vwidth / (float) dwidth,
                            (float) vheight / (float) dheight);
                }
                
                dx = (int) ((vwidth - dwidth * scale) * 0.5f + 0.5f);
                dy = (int) ((vheight - dheight * scale) * 0.5f + 0.5f);

                mDrawMatrix.setScale(scale, scale);
                mDrawMatrix.postTranslate(dx, dy);
            }

7.当为CENTER_INSIDE时，若图片高宽均小于控件高宽，则不进行缩放只进行偏移，偏移方式跟其他情况相同。否则，将根据图片和控件的宽高比例差距更大的一项进行缩放，缩放的结果就是其中一项和控件相同，另外一项小于控件值。这个刚好和CENTER_CROP相反。

else {
                // Generate the required transform.
                mTempSrc.set(0, 0, dwidth, dheight);
                mTempDst.set(0, 0, vwidth, vheight);
                
                mDrawMatrix = mMatrix;
                mDrawMatrix.setRectToRect(mTempSrc, mTempDst, scaleTypeToScaleToFit(mScaleType));
            }

8.最后三种FIT_CENTER、FIT_START、FIT_END都是调用setRectToRect获取缩放偏移矩阵。setRectTorect返回一个Matrix，该Matrix表示从矩形mTempSrc到mTemDst的变换矩阵，根据第三个参数Matrix.ScaleToFit来确定缩放选项。

Matrix.ScaleToFit定义了四种选项：

CENTER: 保持坐标变换前矩形的长宽比，并最大限度的填充变换后的矩形。至少有一边和目标矩形重叠。
END:保持坐标变换前矩形的长宽比，并最大限度的填充变换后的矩形。至少有一边和目标矩形重叠。END提供右下对齐。
FILL: 可能会变换矩形的长宽比，保证变换和目标矩阵长宽一致。
START:保持坐标变换前矩形的长宽比，并最大限度的填充变换后的矩形。至少有一边和目标矩形重叠。START提供左上对齐。

ScaleType的FIT_CENTER、FIT_START、FIT_END分别对应于这里的CENTER、END、START。

总结下就一句话：ScaleType本质上是影响了ImageView中的mDrawMatrix对象，该对象用以在绘制时对Drawable对象进行矩阵转换。

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