Android MPAndroidChart绘制原理-移动开发

这篇文章主要介绍了Android MPAndroidChart绘制原理，文章围绕主题展开详细的内容介绍，具有一定的参考价值，需要的小伙伴可以参考一下

前言

官方demo地址：github.com/PhilJay/MPA…

笔者接下来的文章里MPChart 代表的就是 MPAndroidChart。

下载后AS里运行，可以看到demo里面有 Line Charts， Bar Charts, Pie Charts, Radar Charts, Other Charts.

Demo 本身的内容比较详细，简单的图表绘制直接可以拿来代码使用，不做过多介绍。本文及本系列专题着重剖析MPChart的绘制原理及流程，以及部分自定义的属性、图表等内容。例如在生产环境中通常会有一些设计或者产品上的需求，原本的MPChart无法满足时，就需要自定义一些局部的属性，更甚者会添加一些型的图表样式，比如修改 X轴，Y轴（图表局部属性），添加睡眠泳道图，步频的散点图等，专题后续会涉及。

1. Chart整体结构

Chart下面包含有坐标系的BarLineChartBase，以及没有坐标系的PieRandarBase.

图 1.0(Chart 整体结构)

笔者通常在工程中使用较多的是Bar、Line两种图表, 除此之外，还有很多其它的图表类型(见示例图1.1)

图 1.1（坐标系Chart）

2.Chart 绘制参与的业务组件

本节从具有坐标系的LineBarChartBase入手逐步拆解MPChart，查看Chart内部具体的绘制逻辑。

无论一个图表怎么复杂，依旧没有逃离View的整个绘制逻辑，广义上来说自定义View 分自定义View，自定义ViewGroup, ViewGroup 涉及到parent 跟child , 各child 之间的摆放关系，需要处理layout相关的问题。而这里的MPChart图表，绝大多数涉及到位置的摆放通过屏幕像素坐标点去定位，然后依照坐标点去绘制，所以我们着重需要关注的是Chart (View) 的 onDraw()方法，这里是BarLineChartBase的onDraw() 方法，可以看到所有的绘制逻辑都在该方法内。

图 1.3（chart的onDraw方法）

Render

可以从上面的图1.3中可以看到，Chart的绘制分小组件逐个绘制的，每个组件定义自己的Render，在对应的drawXXX 方法里进行绘制，比如有专门绘制X轴的XAxisRender，绘制Y轴的 YAxisRender，绘制BarChart的BarChartRender，以及绘制 Line chart的 LineChartRender，绘制边框 backGround等等，所以剖开整个Chart的绘制逻辑来看，我们会发现Chart的绘制就是通过各种Render去 drawLine、drawRect 、不规则的drawPath, 或者贝塞尔曲线drawCubicPath(其实也是属于drawPath的范畴)；以及部分辅助，坐标轴的label 所需的drawText, 这些各种的小部件的绘制最终完成了 Chart整个的绘制。

可以参考源码 : BarChartRender 里的 drawData() , drawDataSet(DataSet dataSet，...) 方法。

图1.5（Chart 图表柱子绘制）

那么问题来了，上边介绍的Render的各种绘制，这些小部件背后对应的Pixel Point，比如简单的BarChart 中的某一个 Item Chart，直接对应一个RectF (start, top, end, bottom), RectF包含四个坐标点；又比如简单的LineChart，一条折线包含两个端点，PointA(x1, y1), PointB(x2, y2)，多段折线累加就构成了我们所需的线性表，它们是如何得来的？

在此，我们以一个具体的实例着手来分析，比如绘制某一天的步数BarChart, 要求每半个小时一根柱子，所以一共48根柱子，每个柱子的高度对应的该时间段的步数sum，这些我们称之为业务数据，如何将这里的业务数据转化成Render 绘制最终所需的Pixel Point呢？

图1.6（24小时步行图）

Buffer

从图1.5的源码里可以看到Render里 canvas drawRect的数据来自 BarBuffer的数据结构，首先我们会将业务数据放置到一个Buffer 数组里，然后通过一个工具Transform, 将buffer里的数据转化成 pixel point, 继续保存在Buffer里，然后绘制流程中从buffer 里获取数据进行绘制。这个transform的流程，可以拿个专题来细讲，自定义一种图表样式时绘制的时候，笔者通常也是修改buffer 里的相应的值，更甚者是自定义自己的一个Buffer来专门处理数据的转换关系，影响这个transform的因素 1.数据源 BarBuffer 2.坐标系YAxis、XAxis 具体来说 Axis的min/max 值 3、触摸时的缩放比例参数 phaseY. 4、Attribute属性值(比如)

Entry、DataSet

再回到步数BarChart的绘制，我们知道了如何将业务数据转化成pixel Point，现在48根柱子具体柱子坐标x，每根柱子对应的业务值设为y, 才两个数据，如何对应成RectF所需的 4个 Point值呢，整个chart/48 就是每个item的相应的坐标范围，但考虑item是紧挨的，真正的柱子Rectf 需要预留的Space，这个space的信息会定义在 Chart 的Attribute 属性里，这里可以理解成自定义View 的自定义Arrtibute 值。

如何把这些业务的数据比较优雅、合适的方式给到Buffer？首先会将业务数据封装成Entry, 它对应的是每个item, 基本数据包含 x， y 例如Entry的子类 BarEntry 用x、y 在配合Attribute里的space (每个Item里空白跟整个Item宽度的占比，通常给小于1的float型)，将分散的Entry封装成整个的DataSet，统一将这个DataSet交给 DataBuffer, 结合Attribute中的space属性, 给到 Transformer, 最终transform 出 BarChart 所需要的RectF。

Attribute

对于一些装饰性的属性，比如一些设计需求的颜色、大小、尺寸、以及上面提到的space等控制每个组件具体绘制成啥样的，可以通过Attribute给到Render，至于每个item 具体的需求变化，比如不同的值范围，柱子的颜色要求不一样，可以通过扩展Entry的属性，进行具体的绘制逻辑, Entry 除了可以跟坐标转化相关的x、y 的信息之外，可以包含其它绘制的附属信息。

3. 整体Chart绘制流程

通过上面的示例，参见图进行梳理一下：首先第一步获取业务数据(对应坐标轴数据)，创建Entry保存每个Item值，将这些值保存统一的DataSet，然后交于Buffer存储，TransFormer 拿到 buffer，最终转化为Render绘制所需的 Pixel Point, 通常会是Point构成的具象的RectF, Line, Path等。

图1.7（Chart绘制流程图）

到此，整个Chart 的绘制主体流程基本介绍完了，按照上面的各个组件负责的功能，完全可以自己搭建一套简易的图表绘制的库来。

除了上面介绍的chart 主体的绘制，通常还会有例如： XAxis、YAxis，以及外边框等辅助内容的绘制，如何分配给他们绘制的空间呢？很简单可以将Chart设置 padding，在padding 里绘制 XAxis、YAxis等，这些contentPadding 设置ViewPortHandler，ViewPortHandler同时包含一些边界的判断，后续会花时间介绍自定义XAxis、YAxis的Render过程。

个别特殊需求比如极值处，需要绘制MaxPoup, MinPoup等，以及 AverageLine 等图表的辅助性的需求。

除此之外还有交互里的一个绘制，比如按下，HighLight 需要绘制响应的poupwindow, 包含一些Item值的提示信息。

对于部分特殊的图表比如配速图表，它的Y轴的值是reversed, 需要进行特殊的处理Y值的转化关系，除了图表绘制，更多的是数学计算的问题，可以后续单独来讲。

后续的内容安排：