Jetpack Compose竟能写出如此炫酷的倒计时APP！

(给安卓开发精选加星标）

转自：掘金 fundroid

https://juejin.cn/post/6936918974399512612

# Compose开发者挑战赛二周目

为配合Jetpack Compose beta版的发布，Google官方发起了Compose开发者挑战赛活动，目前已经入二周目 android-dev-challenge-2

第二周的题目是使用Compose实现倒计时app 。题目出的非常妥当，难度不高，但是能引导大家有针对性地去学习Compose的某些特性，比如这个app的实现需要大家学习和了解state以及animations的使用。

Note：对Compose开发者挑战赛及其参加方法有兴趣的朋友可以参考：《Jetpack Compose 开发挑战赛》

以下是我完成的项目：TikTik

图片过大，截图处理

项目中使用的都是Compose最基础的API，花时间不多，但完成效果还比较满意，可见Compose确实有助于提升UI开发效率，这里简单与大家分享一下实现过程。

# App实现

1. 画面构成

app由两个画面构成：

• 输入画面（InputScreen） :
  通过数字软键盘输入时间，当新输入数字时，所有数字左移；backspace回退最近一次输入时，所有数字右移。类似计算器app的输入和显示逻辑。

• 倒计时画面（CountdownScreen）:
  显示当前剩余时间并配有动画效果；根据剩余时间的不同，文字格式和大小会做出变化：最后10秒倒计时的文字也有更醒目的缩放动画。

more than 1h	more than 1m & less than 1h	less than 1m

state控制页面跳转

页面之间的跳转逻辑：

• InputScreen完成输入后，点击底部Next，跳转到CountdownScreen进入倒计时

• CountdownScreen点击底部Cancel，返回InputScreen

Compose没有Activity、Fragment这样的页面管理单元，所谓的页面只不过是一个全屏的Composable，通常可以使用state实现。复杂的页面场景可以借助navigation-compose

enum class Screen {
    Input, Countdown
}

@Composable
fun MyApp() {

 var timeInSec = 0
    Surface(color = MaterialTheme.colors.background) {
        var screen by remember { mutableStateOf(Screen.Input) }

        Crossfade(targetState = screen) {
            when (screen) {
                Screen.Input -> InputScreen {
                    screen = Screen.CountdownScreen
                }
                Screen.Countdown -> CountdownScreen(timeInSec) {
                    screen = Screen.Input
                }
            }
        }
    }
}

• screen: 使用state保存并监听当前页面的变化，

• Crossfade：Crossfade可以淡入淡出的切换内部布局；内部根据screen切换不同页面。

• timeInSec：InputScreen的输入存入timeInSec，并携带到CountdownScreen

2. 输入画面（InputScreen）

InputScreen包括以下元素：

1. 输入结果：input-value

2. 回退：backspace

3. 软键盘：softkeyboard

4. 底部：next

根据当前的输入结果，画面各元素会发生变化。

• 当有输入结果时：next显示、backspace激活、input-value高亮；

• 反之，next隐藏、backspace禁用、input-value低亮

state驱动UI刷新

如果用传统写法会比较啰嗦，需要在影响输入结果的地方设置监听，例如本例中需要分别监听backspace和next。当输入变化时命令式地去修改相关元素，页面复杂度会随着页面元素增多呈指数级增长。

使用Compose则简单得多，我们只需要将输入结果包装成state并监听，当state变化时，所有Composable重新执行、更新状态。即使元素增多也不会影响已有代码，复杂度不会增加。

var input by remember {
 mutableStateOf(listOf<Int>())
}
    
val hasCountdownValue = remember(input) {
 input.isNotEmpty()
}

• mutableStateOf创建一个可变化的state，通过by代理进行订阅，当state变化时当前Composable会重新执行。

• 由于Composable会反复执行，使用remember{}可以避免由于Composable的执行反复而反复创建state实例。

• 当remember的参数变化时，block会重新执行，上面例子中，当input变化时，判断input是否为空并保存在hasCountdownValue中，供其他Composable参照。

Column() {

  ...
  
        Row(
            Modifier
                .fillMaxWidth()
                .height(100.dp)
                .padding(start = 30.dp, end = 30.dp)
        ) {
         //Input-value
            listOf(hou to "h", min to "m", sec to "s").forEach {
                DisplayTime(it.first, it.second, hasCountdownValue)
            }

   //Backspace
            Image(
                imageVector = Icons.Default.Backspace,
                contentDescription = null,
                colorFilter = ColorFilter.tint(
                    Color.Unspecified.copy(
                     //根据hasCountdownValue显示不同亮度
                        if (hasCountdownValue) 1.0f else 0.5f
                    )
                )
            )
        }

  ...

  //根据hasCountdownValue，是否显示next
        if (hasCountdownValue) {
            Image(
              imageVector = Icons.Default.PlayCircle,
                contentDescription = null,
                colorFilter = ColorFilter.tint(MaterialTheme.colors.primary)
            )
        }
    }

如上，声明UI的同时加入hasCountdownValue的判断逻辑，然后等待再次刷新就OK，无需像传统写法那样设置监听并命令式地更新UI。

3. 倒计时画面（CountdownScreen）

CountdownScreen主要包括以下元素：

1. 文字部分：显示hour、second、minutes 以及ms
2. 氛围部分：多个不同类型的圆形动画
3. 底部Cancel

使用animation计算倒计时

如何准确地计算倒计时呢？

最初的方案是使用flow计算倒计时，然后将flow转成state，驱动UI刷新：

private fun interval(sum: Long, step: Long): Flow<Long> = flow {
    while (sum > 0) {
        delay(step)
        sum -= step
        emit(sum)
    }
}

但是经过测试发现，由于协程切换也有开销，使用delay处理倒计时并不精确。

经过思考决定使用animation处理倒计时

var trigger by remember { mutableStateOf(timeInSec) }

val elapsed by animateIntAsState(
 targetValue = trigger * 1000,
 animationSpec = tween(timeInSec * 1000, easing = LinearEasing)
)

DisposableEffect(Unit) {
 trigger = 0
 onDispose { }
}

• Compose的动画也是通过state驱动的， animateIntAsState定义动画、计算动画估值并转成state。

• 动画由targetValue的变化触发启动。

• animationSpec用来配置动画类型，例如这里通过tween配置一个线性的补间动画。duration设置为timeInSec * 1000 ，也就是倒计时时长的ms。

• DisposableEffect用来用来在纯函数中执行副作用。如果参数发生变化，block中的逻辑会在每次重绘（Composition）时执行。DisposableEffect(Unit)由于参数永远不会变化，意味着block只会在第一次上屏时只执行一次。

• trigger初始状态为timeInSec（倒计时总时长），然后在第一次上屏时设置为0，targetValue变化触发了动画：从timeInSec*1000 执行到 0 ，duration为timeInSec*1000 ，动画结束时就是倒计时的结束，而且绝对精确，没有误差。

接下来只需要将elapsed换算成合适的文字显示就OK了

val (hou, min, sec) = remember(elapsed / 1000) {
    val elapsedInSec = elapsed / 1000
    val hou = elapsedInSec / 3600
    val min = elapsedInSec / 60 - hou * 60
    val sec = elapsedInSec % 60
    Triple(hou, min, sec)
}
...

字体动态变化

剩余时间的变化，带来文字内容和字体大小不同。这个实现非常简单，只要Composable中设置size的时候判断剩余时间就好了。

 //根据剩余时间设置字体大小
 val (size, labelSize) = when {
     hou > 0 -> 40.sp to 20.sp
     min > 0 -> 80.sp to 30.sp
     else -> 150.sp to 50.sp
 }
    
 ...
 Row() {
        if (hou > 0) {//当剩余时间不足一小时时，不显示h
            DisplayTime(
                hou.formatTime(),
                "h",
                fontSize = size,
                labelSize = labelSize
            )
        }
        if (min > 0) {//剩余时间不足1分钟，不显示m
            DisplayTime(
                min.formatTime(),
                "m",
                fontSize = size,
                labelSize = labelSize
            )
        }
        DisplayTime(
              sec.formatTime(),
                "s",
                fontSize = size,
                labelSize = labelSize
        )
    }

氛围动画

氛围动画对提高App质感很重要，app中使用了如下几种动画烘托氛围：

• 正圆呼吸灯效果：1次/2秒

• 半圆环跑马灯效果：1次/1秒

• 雷达动画：倒计时结束时扫描进度100%

• 文字缩放：倒计时10秒缩放，1次/1秒

这里使用transition同步多个动画

    val transition = rememberInfiniteTransition()
    var trigger by remember { mutableStateOf(0f) }

 //线性动画实现雷达动画
    val animateTween by animateFloatAsState(
        targetValue = trigger,
        animationSpec = tween(
            durationMillis = durationMills,
            easing = LinearEasing
        ),
    )

 //infiniteRepeatable+restart实现跑马灯
    val animatedRestart by transition.animateFloat(
        initialValue = 0f,
        targetValue = 360f,
        animationSpec = infiniteRepeatable(tween(1000), RepeatMode.Restart)
    )
    
 //infiniteRepeatable+reverse实现呼吸灯
    val animatedReverse by transition.animateFloat(
        initialValue = 1.05f,
        targetValue = 0.95f,
        animationSpec = infiniteRepeatable(tween(2000), RepeatMode.Reverse)
    )
 
 //infiniteRepeatable+reverse实现文字缩放
    val animatedFont by transition.animateFloat(
        initialValue = 1.5f,
        targetValue = 0.8f,
        animationSpec = infiniteRepeatable(tween(500), RepeatMode.Reverse)
    )
    

• rememberInfiniteTransition创建了一个repeatable的transition，transition通过animateXXX创建多个动画（state），同一个transition创建的动画保持同步。app中创建了3个动画：animatedRestart、animatedReverse、animatedFont

• transition中也可以设置animationSpec。app中配置的infiniteRepeatable是一个repeat动画，可以通过参数设置duration以及RepeatMode

绘制圆环图形

接下来就可以基于上面创建的动画state绘制各种圆形的氛围了，通过不断地compoition实现动画效果。

Canvas(
     modifier = Modifier
            .align(Alignment.Center)
            .padding(16.dp)
            .size(350.dp)
) {
        val diameter = size.minDimension
        val radius = diameter / 2f
        val size = Size(radius * 2, radius * 2)

        //跑马灯半圆
        drawArc(
                color = color,
                startAngle = animatedRestart,
                sweepAngle = 150f,
                size = size,
                style = Stroke(15f),
        )
        
        //呼吸灯整圆
        drawCircle(
            color = secondColor,
            style = strokeReverse,
            radius = radius * animatedReverse
        )

        //雷达扇形
        drawArc(
            startAngle = 270f,
            sweepAngle = animateTween,
            brush = Brush.radialGradient(
                radius = radius,
                colors = listOf(
                    purple200.copy(0.3f),
                    teal200.copy(0.2f),
                    Color.White.copy(0.3f)
                ),
            ),
            useCenter = true,
            style = Fill,
        )
    }

• Canvas{}可以绘制自定义图形。

• drawArc用来绘制一个带角度的弧形，startAngle和sweepAngle设置弧在圆上的 其实位置，这里设置startAngle为animatedRestart，根据state的变化实现动画效果。style设置为Stroke表示只绘制边框，设置为Fill则表示填充这个弧形区域形成扇形。

• drawCircle用来绘制一个正圆，这里通过animatedReverse，改变半径实现呼吸灯效果

Note: 关于Compose动画的更多内容可以参考 《一文学会使用Jetpack Compose Animations》

# 总结

Compose的核心是State驱动UI刷新，animation也是依靠state来实现动画。因此除了服务于视觉效果，animation还可以用来计算state。到这时才恍然大悟组织方在题目描述中提示可能会用到animation，其更主要的目的是用来精确计算countdown的最新状态。

CountdownTimer这样的项目很适合拿来给新技术练手，第二周挑战截止日是3月10日，而且后面还有2个挑战，都是以鼓励新手为主所以难度应该不会很高。如果你还没有接触过Compose，不妨趁这个机会尝尝鲜吧~

项目地址：TikTik

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