Merge remote-tracking branch 'origin/master'

Author: JinJieGu

README.md

@@ -1,2 +1,75 @@
 # WaveLineView
-a beatiful wave line animation
+## 一款内存友好的录音漂亮的波浪动画
+
+# 效果图（实际效果更好）
+
+![image](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/pictures/%E6%95%88%E6%9E%9C.gif)
+
+----------
+
+# Usage
+## Step1
+```
+ allprojects {
+		repositories {
+			...
+			maven { url 'https://jitpack.io' }
+		}
+	}
+	
+	dependencies {
+	        compile 'com.github.Jay-Goo:WaveLineView:v1.0.2'
+	}
+```
+## Step2
+
+```
+<jaygoo.widget.wlv.WaveLineView
+        android:id="@+id/waveLineView"
+        android:layout_width="match_parent"
+        android:layout_height="120dp"
+        app:wlvBackgroundColor="@android:color/white"
+        app:wlvMoveSpeed="290"
+        />
+```
+## Step3
+
+```
+waveLineView.startAnim();
+
+waveLineView.stopAnim();
+```
+
+```
+  @Override
+    protected void onResume() {
+        super.onResume();
+        waveLineView.onResume();
+    }
+
+    @Override
+    protected void onPause() {
+        super.onPause();
+        waveLineView.onPause();
+    }
+
+    @Override
+    protected void onDestroy() {
+        super.onDestroy();
+        waveLineView.release();
+    }
+```
+
+----------
+# Attributes
+attr | format | description
+-------- | ---|---
+backgroundColor|color|背景色
+wlvLineColor|color|波浪线的颜色
+wlvThickLineWidth|dimension|中间粗波浪曲线的宽度
+wlvFineLineWidth|dimension|三条细波浪曲线的宽度
+wlvMoveSpeed|float|波浪线移动的速度，默认值为290F，方向从左向右，你可以使用负数改变移动方向
+wlvSamplingSize|integer|采样率，动画效果越大越精细，默认64
+wlvSensibility|integer|灵敏度，范围[1,10]，越大越灵敏，默认值为5
+
+## [原理讲解传送门](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/blog.md)

blog.md

@@ -1,8 +1,7 @@
 ![这里写图片描述](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/pictures/logo.jpg)
 
 
-看到咱们智课技术订阅号推送了好几遍精彩的技术分享了，写的都非常好，不过还没有移动端的文章，所以今天我这里也总结了一下我最近在做的一些东西，希望能抛砖引玉，吸引我们优秀的移动端小伙伴投稿。
-
+# 前言
 本文实战性较强，主要目的是通过一个自定义控件的开发，引出我对自定义控件性能优化的一些思考和实践，欢迎各位喜欢移动开发的小伙伴来拍砖~
 
 本文由于篇幅有限，只讲解思路，并没有放出大量源代码，如果对本项目感兴趣，文末会放出Demo，可以自行去Github上fork和star。
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  整个绘制过程通过一个Choreographer定时器驱动调用更新，每16ms会刷新一次，通过树状结构存储的 ViewGroup，依次递归的调用到每个 View 的 onMeasure、onLayout、onDraw 方法，从而最后将每个 View 都绘制出来（为了保证绘制效率，并不是每个View的这些方法每个绘制周期都会调用，那些没有变化的不会被重绘）。
 
-  但是由于普通的 View 都处于主线程中，Android 除了绘制之外，在主线程中还需要处理用户的各种点击事件。很多情况，在主线程中还需要运行额外的用户处理逻辑、轮询消息事件等。 如果主线程过于繁忙，不能及时的处理和响应用户的输入，会让用户的体验急剧降低。如果更严重的情况，当主线程延迟时间达到5s的时候，还会触发 ANR（Application Not Responding）。 如果界面的绘制和动画比较复杂，计算量比较大的情况，就不再适合使用 View 这种方式来绘制了。
+ 但是由于普通的 View 都处于主线程中，Android 除了绘制之外，在主线程中还需要处理用户的各种点击事件。很多情况，在主线程中还需要运行额外的用户处理逻辑、轮询消息事件等。 如果主线程过于繁忙，不能及时的处理和响应用户的输入，会让用户的体验急剧降低。如果更严重的情况，当主线程延迟时间达到5s的时候，还会触发 ANR（Application Not Responding）。 如果界面的绘制和动画比较复杂，计算量比较大的情况，就不再适合使用 View 这种方式来绘制了。
 
 Android考虑到这种场景，提出了SurfaceView机制，它可以在非主线程进行图形绘制，释放了主线程的压力，所以我们可以把View的绘制放到SurfaceView中完成。如果对SurfaceView不太熟悉，可以自行百度，或参看demo中封装好的RenderView，这里由于篇幅限制，这里就不作详细介绍了。
 
@@ -37,13 +36,11 @@ Android考虑到这种场景，提出了SurfaceView机制，它可以在非主
 # 动画实现
 看了一下要实现的效果，感觉是由四条振幅不等的正弦曲线组成，这些曲线振幅中间比较高，两边比较低，应该有一个对称的衰减系数，然后这些曲线根据声音的大小上下波动，保持一个速率向右运动。
 
-这里再取回还给高中老师的数学知识，下面是正弦曲线的公式：y=Asin（ωx+φ）+k
-
-A 代表的是振幅，对应的波峰和波谷的高度，即 y 轴上的距离；ω 是角速度，换成频率是 2πf，能够控制波形的宽度；φ 是初始相位，能够决定正弦曲线的初始 x 轴位置；k 是偏距，能够控制在 y 轴上的偏移量
+这里再取回还给高中老师的数学知识，下面是正弦曲线的公式：y=Asin（ωx+φ）+k，其中A 代表的是振幅，对应的波峰和波谷的高度，即 y 轴上的距离；ω 是角速度，换成频率是 2πf，能够控制波形的宽度；φ 是初始相位，能够决定正弦曲线的初始 x 轴位置；k 是偏距，能够控制在 y 轴上的偏移量。
 
 那么我们只需根据时间改变φ，那么曲线就可以实现移动，通过一个对称衰减函数乘以A，就可实现曲线衰减变化，通过改变A的值可以实现上下波动。恩，完美，开干！
 
-趁着给我们智课教育云的销售小伙伴们培训开会的功夫，我绘制调整了下大致的曲线函数，这里我要推荐大家一个绘图网站 [https://www.desmos.com/calculator](https://www.desmos.com/calculator)，它可以帮你将函数转换成相应的图形，十分方便。
+这里我要推荐大家一个绘图网站 [https://www.desmos.com/calculator](https://www.desmos.com/calculator) ，它可以帮你将函数转换成相应的图形，十分方便。
 函数很简单，正弦就行，主要是衰减函数的选取，这里要找一个对称的衰减函数，如图所示：
 ![衰减函数](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/pictures/%E8%A1%B0%E5%87%8F%E5%87%BD%E6%95%B0%E5%9B%BE.png)
 我们只要将每个点的x分别映射到衰减函数的一个对称区间，根据函数计算出相应的衰减系数，就可以实现振幅不同的波动曲线了。
@@ -52,10 +49,9 @@ A 代表的是振幅，对应的波峰和波谷的高度，即 y 轴上的距离
 接下来，我们只需要在 SurfaceView 中使用 Path，通过上面的公式计算出一个个的点，然后画直线连接起来就行啦！效果如图所示：
 ![曲线函数](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/pictures/%E9%9D%99%E6%80%81%E6%95%88%E6%9E%9C%E5%9B%BE.png)
 
-然后就是让它动起来了，前面也说了，可以根据时间改变曲线的相位值φ来实现移动，我在封装好的RenderView中实现了一个叫做onRender的方法，它主要是代替onDraw工作的，我们传入时间，然后让时间除以一个位移系数当φ，于是就让曲线实现了位移效果。然后再给一个volume变量，volume乘以一个初始振幅amplitude和根据横坐标算出的衰减系数，作为纵坐标，便实现了曲线形状和根据声音大小波动的效果。
+然后就是让它动起来了，前面也说了，可以根据时间改变曲线的相位值φ来实现移动，我在封装好的RenderView中实现了一个叫做onRender的方法，它主要是代替onDraw工作的，我们传入时间millisPassed，定义位移系数offsetSpeed，那么相位值φ = π * millisPassed / offsetSpeed，每次渲染周期都将φ代入函数就可以让曲线实现位移效果了。最后再给一个volume变量，volume乘以一个初始振幅amplitude和根据横坐标算出的衰减系数，作为纵坐标，便实现了曲线形状和根据声音大小波动的效果。
 
 这里再总结下大致实现步骤：
-
  - 计算出函数曲线和对称衰减函数
  - 根据函数计算出需要绘制的点，通过Path连线
  - 根据时间改变曲线的φ，实现曲线位移效果
@@ -72,7 +68,7 @@ A 代表的是振幅，对应的波峰和波谷的高度，即 y 轴上的距离
 ## 降低绘制密度
 Ok，让我们review下绘制过程，第二步的时候我们需要计算曲线的点，然后通过Path连线这些点，而现在的手机屏幕1960x1080已经成为了标配，如果我们把宽度的像素点叫做采样点，每次我们要把每个采样点的x代入函数求出y，然后调用lineTo连线，那么我们每16ms都需要做出大量的计算。
 
-但是事实上人的肉眼是有一定容忍度的，特别是快速运动的动画，一些失真的地方，肉眼很难分辨，所以我们没必要把1080个点每个都算出来，经过试验发现我们只要在60个以上的采样点，效果还是十分的平滑，粗略计算，这样做可以将计算量减少到原来的1/16，于是可以释放大量的CPU时间。（由于采样点的减少，图形会出现锯齿，我们可以通过Paint的抗锯齿属性优化）
+但是事实上人的肉眼是有一定容忍度的，特别是快速运动的动画，一些失真的地方，肉眼很难分辨，所以我们没必要把1080个点每个都算出来，经过试验发现我们只要在60个以上的采样点，效果还是十分的平滑，粗略计算，这样做可以将计算量减少到原来的1/16，于是可以释放大量的CPU时间（由于采样点的减少，图形会出现锯齿，我们可以通过Paint的抗锯齿属性优化）。
 
 总结：通过动态调节自定义的绘制密度，在绘制密度与最终实现效果中找到一个平衡点（即不影响最后的视觉效果，同时还能最大限度的减少计算量），这个是最直接，也最简单的优化方法。
 
@@ -85,12 +81,12 @@ Ok，让我们review下绘制过程，第二步的时候我们需要计算曲线
 
 学过计算机的都知道，CPU在计算加减乘是非常快的，但是除法是比较慢的，特别是浮点数除法，我们可以将这些浮点运算转换成整数除法，除数、被除数乘以一个统一的精确度，用到时再除以精确度，这个方法在大量浮点计算时是很有效的，但是注意处理整形溢出。另外还要避免一些乘方、开平方根等运算的重复计算。
 
-就本例来讲，calcValue方法是为了计算每个点代表的衰减系数，但其实我们计算衰减函数的时候对于每次固定的x，我们算出的衰减系数都是一样，这就会产生大量重复的计算。
-我们可以把这些计算好的值直接放入表中，然后通过查表的方式，下次就不需要重复计算这些复杂运算了。关于存储，如果数量不是很多建议使用SparseArray，它可以避免自动装箱，节约不少时间。理论上是这样的，但其实由于本例的衰减函数不是很复杂，这种做法的优化空间并不是很大，而且由于前面已经降低了绘制密度，已经减少了大量的计算，统计了下，耗时节约了几ms左右，但这确实也是一个优化的好方向，特别是一些复杂的运算，还是很有意义的。
+就本例来讲，calcValue方法是为了计算每个点代表的衰减系数，但其实我们计算衰减函数的时候对于每次固定的x，我们算出的衰减系数都是一样，这就会产生大量重复的计算。我们可以把这些计算好的值直接放入表中，然后通过查表的方式，下次就不需要重复计算这些复杂运算了。关于存储，如果数量不是很多建议使用SparseArray，它可以避免自动装箱，节约不少时间。理论上是这样的，但其实由于本例的衰减函数不是很复杂，这种做法的优化空间并不是很大，而且由于前面已经降低了绘制密度，已经减少了大量的计算，统计了下，耗时节约了几ms左右，但这确实也是一个优化的好方向，特别是一些复杂的运算，还是很有意义的。
 
 总结：尽量减少重复运算，对重复复杂的计算，可以适当使用空间换时间。尽量减少浮点数除法运算。
 
 经过前两步的优化，再看一下目前的CPU trace，发现已经降低了很多，动画也流畅了起来。
+
 ![这里写图片描述](https://github.com/Jay-Goo/WaveLineView/blob/master/pictures/%E4%BC%98%E5%8C%96%E5%90%8E%E6%95%88%E6%9E%9C%E5%9B%BE.png)
 
 ## 内存泄漏
@@ -114,6 +110,7 @@ RenderThread持有了Activity的隐式context，导致Activity不能释放资源
  }
 ```
 在 Java 中，非静态匿名内部类会持有其外部类的隐式引用，所以RenderThread所持有的context就是holder和它的Runable方法持有的引用，而Activity销毁时，因为Thread的持有强引用导致无法及时的释放掉内存，从而导致内存泄漏。
+
 解决方案就是，将RenderThread改为私有的静态内部类，这样它便不会持有其外部类的引用，另外可以对surfaceHolder使用弱引用，确保GC可以及时释放掉holder。
 
 ```
@@ -131,20 +128,17 @@ RenderThread持有了Activity的隐式context，导致Activity不能释放资源
  1. 减少对象的重复创建，例如Paint，Path，Rect等
  2. 减少大量临时对象的创建，对于那些无法避免，每次又必须分配的，我们可以采用对象池模型的方式来分配对象。对象池来解决频繁创建与销毁的问题，但是这里需要注意结束使用之后，需要手动释放对象池中的对象。
  3. 减少一些资源操作，例如getColor，这个方法中会创建多个 StringBuilder 的变量
+ 
 # 总结
 通过一系列的优化，动画在中端手机上CPU稳定在2~3%左右，内存在2MB左右，在一些低端手机CPU占有率在控制在10%左右，内存在15MB左右（为什么内存这么高？我还没有研究），不过欣慰的是两者动画都十分流畅。
 
 本文介绍了从需求开始，如何一步步开发一个自定义控件，并通过降低绘制密度、减少重复实时计算量、避免和解决内存泄漏、如何优化内存等四方面对控件的性能进行了优化，希望能给大家平时开发工作带来一些启发和帮助，也希望大家可以提出更多更好的优化方案~
 
-限于笔者的水平和经验有限，本文如果有纰漏和错误的地方，欢迎大家指出。如果大家有更多更好的建议，欢迎一起分享讨论，共同进步。同时我也是咱们智课技术订阅号的运维人员，如果大家有好的文章，欢迎踊跃投稿！
+限于笔者的水平和经验有限，本文如果有纰漏和错误的地方，欢迎大家指出。如果大家有更多更好的建议，欢迎一起分享讨论，共同进步。
+
 # Github
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