学不动也要学！深入了解ViewPager2

就在上个月20号(2019年11月20号)，期待已久的ViewPager2 正式版终于发布了！不知道你是否已经蠢蠢欲动着手用ViewPager2去改造你项目的ViewPager了？什么？你还不知道ViewPager2？那么请你马上系好安全带，本篇文章将带你一览ViewPager2的风采。

一、ViewPager2的新特性

ViewPager2从名字就可以看出来它是ViewPager的升级版，既然是升级版那么它相比ViewPager有哪些新功能和哪些API变化呢？我们接着往下看。

1.ViewPager2新特性

  • 基于RecyclerView实现。这意味着RecyclerView的优点将会被ViewPager2所继承。
  • 支持竖直滑动。只需要一个参数就可以改变滑动方向。
  • 支持关闭用户输入。通过setUserInputEnabled来设置是否禁止用户滑动页面。
  • 支持通过编程方式滚动。通过fakeDragBy(offsetPx)代码模拟用户滑动页面。
  • CompositePageTransformer 支持同时添加多个PageTransformer。
  • 支持DiffUtil ，可以添加数据集合改变的item动画。
  • 支持RTL (right-to-left)布局。我觉得这个功能对国内开发者来说可能用处不大..

2.相比ViewPager变化的API

ViewPager2相比ViewPager做了哪些改变呢？研究了一番之后我大概列出以下几点：

  • ViewPager2与ViewPager同是继承自ViewGrop，但是ViewPager2被声明成了final。意味着我们不可能再像ViewPager一样通过继承来修改ViewPager2的代码。
  • FragmentStatePagerAdapter被FragmentStateAdapter 替代
  • PagerAdapter被RecyclerView.Adapter替代
  • addPageChangeListener被registerOnPageChangeCallback。我们知道ViewPager的addPageChangeListener接收的是一个OnPageChangeListener的接口，而这个接口中有三个方法，当想要监听页面变化时需要重写这三个方法。而ViewPager2的registerOnPageChangeCallback方法接收的是一个叫OnPageChangeCallback的抽象类，因此我们可以选择性的重写需要的方法即可。
  • 移除了setPargeMargin方法。
  • 关于offScreenPageLimit–离屏加载新特性

以上所罗列的新特性和API可能并不完整，如有疏漏可以留言补充。

二、开启ViewPager2之旅

ViewPager2位于androidx包下，也就是它不像ViewPager一样被内置在系统源码中。因此，使用ViewPager2需要额外的添加依赖库。另外，android support中不包含ViewPager2，也就是要使用ViewPager2必须迁移到androidx才可以。

1.添加依赖，目前ViewPager2的最新版本是1.0.0：

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dependencies {
    implementation "androidx.viewpager2:viewpager2:1.0.0"
}

2.ViewPager2布局文件：

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<androidx.viewpager2.widget.ViewPager2
       android:id="@+id/view_pager"
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="match_parent"
       app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
       app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
       app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
       app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

3.ViewPager2的Adapter

因为ViewPager2内部封装的是RecyclerView，因此它的Adapter也就是RecyclerView的Adapter。

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class MyAdapter : RecyclerView.Adapter<MyAdapter.PagerViewHolder>() {
    private var mList: List<Int> = ArrayList()
    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): PagerViewHolder {
        val itemView = LayoutInflater.from(parent.context).inflate(R.layout.item_page, parent, false)
        return PagerViewHolder(itemView)
    }

    override fun onBindViewHolder(holder: PagerViewHolder, position: Int) {
        holder.bindData(mList[position])
    }

    fun setList(list: List<Int>) {
        mList = list
    }

    override fun getItemCount(): Int {
        return mList.size
    }
	//	ViewHolder需要继承RecycleView.ViewHolder
    class PagerViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
        private val mTextView: TextView = itemView.findViewById(R.id.tv_text)
        private var colors = arrayOf("#CCFF99","#41F1E5","#8D41F1","#FF99CC")

        fun bindData(i: Int) {
            mTextView.text = i.toString()
            mTextView.setBackgroundColor(Color.parseColor(colors[i]))
        }
    }
}

item_page中代码如下：

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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center">

    <TextView
        android:id="@+id/tv_text"
        android:background="@color/colorPrimaryDark"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="280dp"
        android:gravity="center"
        android:textColor="#ffffff"
        android:textSize="22sp" />
</LinearLayout>

4.在Activity中为ViewPager设置Adapter：

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val viewPager2 = findViewById<ViewPager2>(R.id.view_pager)
      val myAdapter = MyAdapter()
      myAdapter.setList(data)
      viewPager2.adapter = myAdapter

很简单就完成了一个ViewPager的功能，来看下效果怎么样：
在这里插入图片描述

5.ViewPager2竖直滑动

接下来我们通过一行代码为其设置竖直滑动

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viewPager2.orientation = ViewPager2.ORIENTATION_VERTICAL

竖直滑动用ViewPager是很难实现的，而通过ViewPager2只需要设置一个参数即可。来看下效果：
在这里插入图片描述

6.页面滑动事件监听

上文已经提到过了，我们为ViewPager设置页面滑动的监听事件需要重写三个方法，而为ViewPager2设置监听事件只需要重写需要的方法即可，因为ViewPager2中OnPageChangeCallback是一个抽象类。

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viewPager2.registerOnPageChangeCallback(object : ViewPager2.OnPageChangeCallback() {
            override fun onPageSelected(position: Int) {
                super.onPageSelected(position)
                Toast.makeText(this@MainActivity, "page selected $position", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        })

7.setUserInputEnabled与fakeDragBy

我们知道，在使用ViewPager的时候想要禁止用户滑动需要重写ViewPager的onInterceptTouchEvent。而ViewPager2被声明为了final，我们无法再去继承ViewPager2。那么我们应该怎么禁止ViewPager2的滑动呢？其实在ViewPager2中已经为我们提供了这个功能，只需要通过setUserInputEnabled即可实现。

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viewPager2.isUserInputEnabled = false

同时ViewPager2新增了一个fakeDragBy的方法。通过这个方法可以来模拟拖拽。在使用fakeDragBy前需要先beginFakeDrag方法来开启模拟拖拽。fakeDragBy会返回一个boolean值，true表示有fake drag正在执行，而返回false表示当前没有fake drag在执行。我们通过代码来尝试下：

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fun fakeDragBy(view: View) {
        viewPager2.beginFakeDrag()
        if (viewPager2.fakeDragBy(-310f))
            viewPager2.endFakeDrag()
    }

需要注意到是fakeDragBy接受一个float的参数，当参数值为正数时表示向前一个页面滑动，当值为负数时表示向下一个页面滑动。
下面来看下效果图：
在这里插入图片描述
演示图中禁止了用户输入，通过按钮点击可以模拟用户滑动。

8.ViewPager2的offScreenPageLimit

offScreenPageLimit在ViewPager中就已经存在，这个参数用来控制ViewPager左右两端预加载页面的个数。为了保证ViewPager的流畅性，offScreenPageLimit被强制规定为大于0的数，即使我们将其设置为0，ViewPager内部也会将其改为1。因此ViewPager就被强制左右两边至少加载一个页面。这也是一直被广大开发者所诟病的一个问题。而在ViewPager2中针对这一问题做了优化。我们点开ViewPager2的源码来看下：

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# VewPager2

private @OffscreenPageLimit int mOffscreenPageLimit = OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT;

/**
 * Value to indicate that the default caching mechanism of RecyclerView should be used instead
 * of explicitly prefetch and retain pages to either side of the current page.
 * @see #setOffscreenPageLimit(int)
 */
public static final int OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT = -1;

 /** @hide */
@SuppressWarnings("WeakerAccess")
@RestrictTo(LIBRARY_GROUP_PREFIX)
@Retention(SOURCE)
@IntDef({OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT})
@IntRange(from = 1)
public @interface OffscreenPageLimit {
}

可以看到在ViewPager2中offScreenPageLimit的默认值被设置为了-1，而且offScreenPageLimit这个成员变量被一个名为@OffscreenPageLimit的注解所修饰，而在这个注解强制要求int的范围是大于等于1的。什么？ViewPager2的预加载页面难道也必须大于等于1？那这相比ViewPager有什么区别呢？先别着急，其实最大的区别就在这个OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT上，这个值被设置为-1，那么它代表什么意思呢？我们可以从ViewPager2源码的注释中找出一些端倪

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/**
     * <p>Set the number of pages that should be retained to either side of the currently visible
     * page(s). Pages beyond this limit will be recreated from the adapter when needed. Set this to
     * {@link #OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT} to use RecyclerView's caching strategy. The given value
     * must either be larger than 0, or {@code #OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT}.</p>
     *
     * <p>Pages within {@code limit} pages away from the current page are created and added to the
     * view hierarchy, even though they are not visible on the screen. Pages outside this limit will
     * be removed from the view hierarchy, but the {@code ViewHolder}s will be recycled as usual by
     * {@link RecyclerView}.</p>
     *
     * <p>This is offered as an optimization. If you know in advance the number of pages you will
     * need to support or have lazy-loading mechanisms in place on your pages, tweaking this setting
     * can have benefits in perceived smoothness of paging animations and interaction. If you have a
     * small number of pages (3-4) that you can keep active all at once, less time will be spent in
     * layout for newly created view subtrees as the user pages back and forth.</p>
     *
     * <p>You should keep this limit low, especially if your pages have complex layouts. By default
     * it is set to {@code OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT}.</p>
     *
     * @param limit How many pages will be kept offscreen on either side. Valid values are all
     *        values {@code >= 1} and {@link #OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT}
     * @throws IllegalArgumentException If the given limit is invalid
     * @see #getOffscreenPageLimit()
     */
    public void setOffscreenPageLimit(@OffscreenPageLimit int limit) {
        if (limit < 1 && limit != OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "Offscreen page limit must be OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT or a number > 0");
        }
        mOffscreenPageLimit = limit;
        // Trigger layout so prefetch happens through getExtraLayoutSize()
        mRecyclerView.requestLayout();
    }

从这段对setOffscreenPageLimit(int)方法的注释中我们可以看到，当setOffscreenPageLimit被设置为OFFSCREEN_PAGE_LIMIT_DEFAULT时候会使用RecyclerView的缓存机制。那么我们就来在ViewPager2中尝试下加载Fragment是一种怎样的效果吧。
首先我们在ViewPager中添加多个Fragment，并且setOffscreenPageLimit使用默认值，然后再Fragment声明周期中打印出日志，代码不再贴出，直接看日志打印的内容：

从日志中可以看出来初始化的只有第一个Fragment。当我们滑动到第二个页面的时候，打印日志如下：


可以看到第二个页面在滑动的时候才被初始化，由此我们可以看出在ViewPager2中默认的OffscreenPageLimit是不会进行页面预加载的。
接下来我们将offscreenPageLimit值改为1，再来看下输出日志：


此时可以看到offscreenPageLimit设置为1后会预加载进来一个页面，和ViewPager几乎是一样的效果。总之，ViewPager2对于ViewPager的预加载机制做了优化，使得体验上变得更好。关于ViewPager2的offScreenLimit在本篇文章中不再深究，我会在下篇文章中深入探讨。

三、ViewPager2的PageTransformer

相比ViewPager，ViewPager2的Transformer功能有了很大的扩展。ViewPager2不仅可以通过PageTransformer用来设置页面动画，还可以用PageTransformer设置页面间距以及同时添加多个PageTransformer。接下来我们就来认识下ViewPager2的PageTransformer吧！

1.setPageMargin

在第一章中我们提到了ViewPager2移除了setPageMargin方法，那么怎么为ViewPager2设置页面间距呢？其实在ViewPager2中为我们提供了MarginPageTransformer，我们可以通过ViewPager2的setPageTransformer方法来设置页面间距。代码如下：

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viewPager2.setPageTransformer(MarginPageTransformer(resources.getDimension(R.dimen.dp_10).toInt()))

上述代码我们为ViewPager2设置了10dp的页面间距。效果如下：
在这里插入图片描述

2.认识CompositePageTransformer

这个时候我们应该有个疑问，为ViewPager2设置了页面间距后如果还想设置页面动画的Transformer怎么办呢？这时候就该CompositePageTransformer出场了。从名字上也可以看出来它是一个组合的PageTransformer。没错，CompositePageTransformer实现了PageTransformer接口，同时在其内部维护了一个List集合，我们可以将多个PageTransformer添加到CompositePageTransformer中。

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val compositePageTransformer = CompositePageTransformer()
       compositePageTransformer.addTransformer(ScaleInTransformer())
       compositePageTransformer.addTransformer(MarginPageTransformer(resources.getDimension(R.dimen.dp_10).toInt()))
       viewPager2.setPageTransformer(compositePageTransformer)

上述代码中我们通过CompositePageTransformer为ViewPager设置了MarginPageTransformer和一个页面缩放的ScaleInTransformer。来看下效果：

在这里插入图片描述

3.ViewPager2中的PageTransformer

PageTransformer是一个位于ViewPager2中的接口，因此ViewPager2的PageTransformer是独立于ViewPager的，它与ViewPager的PageTransformer没有任何关系。虽然如此，却不必担心。因为ViewPager2的PageTransformer和ViewPager的PageTransformer实现方式一模一样。我们看下上一小节中用到的ScaleInTransformer：

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class ScaleInTransformer : ViewPager2.PageTransformer {
    private val mMinScale = DEFAULT_MIN_SCALE
    override fun transformPage(view: View, position: Float) {
        view.elevation = -abs(position)
        val pageWidth = view.width
        val pageHeight = view.height

        view.pivotY = (pageHeight / 2).toFloat()
        view.pivotX = (pageWidth / 2).toFloat()
        if (position < -1) {
            view.scaleX = mMinScale
            view.scaleY = mMinScale
            view.pivotX = pageWidth.toFloat()
        } else if (position <= 1) {
            if (position < 0) {
                val scaleFactor = (1 + position) * (1 - mMinScale) + mMinScale
                view.scaleX = scaleFactor
                view.scaleY = scaleFactor
                view.pivotX = pageWidth * (DEFAULT_CENTER + DEFAULT_CENTER * -position)
            } else {
                val scaleFactor = (1 - position) * (1 - mMinScale) + mMinScale
                view.scaleX = scaleFactor
                view.scaleY = scaleFactor
                view.pivotX = pageWidth * ((1 - position) * DEFAULT_CENTER)
            }
        } else {
            view.pivotX = 0f
            view.scaleX = mMinScale
            view.scaleY = mMinScale
        }
    }

    companion object {

        const val DEFAULT_MIN_SCALE = 0.85f
        const val DEFAULT_CENTER = 0.5f
    }
}

4.ViewPager2的一屏多页效果

在ViewPager2的官方Sample上看到了ViewPager2的一屏多页可以通过为RecyclerView设置Padding来实现。代码如下：

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viewPager2.apply {
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           val recyclerView= getChildAt(0) as RecyclerView
            recyclerView.apply {
                val padding = resources.getDimensionPixelOffset(R.dimen.dp_10) +
                        resources.getDimensionPixelOffset(R.dimen.dp_10)
                // setting padding on inner RecyclerView puts overscroll effect in the right place
                setPadding(padding, 0, padding, 0)
                clipToPadding = false
            }
        }
val compositePageTransformer = CompositePageTransformer()
compositePageTransformer.addTransformer(ScaleInTransformer())
compositePageTransformer.addTransformer(MarginPageTransformer(resources.getDimension(R.dimen.dp_10).toInt()))
viewPager2.setPageTransformer(compositePageTransformer)

最后，我们来看下效果
在这里插入图片描述

四、ViewPager2与Fragment

我们前面也已经提到了ViewPager2中新增的FragmentStateAdapter 替代了ViewPager的FragmentStatePagerAdapter。那么来我们就用ViewPager2来实现一个Activity中嵌套Fragment的实例。

1.Activity的layout中添加ViewPager2

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<androidx.viewpager2.widget.ViewPager2
           android:id="@+id/vp_fragment"
           android:layout_width="match_parent"
           android:layout_height="match_parent"
           android:layout_above="@id/rg_tab" />

2.实现FragmentStateAdapter

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class AdapterFragmentPager(fragmentActivity: FragmentActivity) : FragmentStateAdapter(fragmentActivity) {

    override fun createFragment(position: Int): Fragment {
        return when (position) {
            PAGE_HOME -> HomeFragment.getInstance();
            PAGE_FIND -> PageFragment.getInstance();
            PAGE_INDICATOR -> IndicatorFragment.getInstance();
            PAGE_OTHERS -> OthersFragment.getInstance();
            else -> EmptyFragment.getInstance();
        }
    }

    override fun getItemCount(): Int {
        return 4
    }

    companion object {
        const val PAGE_HOME = 0
        const val PAGE_FIND = 1
        const val PAGE_INDICATOR = 2
        const val PAGE_OTHERS = 3
    }
}

3.在Activity中为ViewPager2设置FragmentStateAdapter

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vp_fragment.adapter = AdapterFragmentPager(this)
       vp_fragment.offscreenPageLimit = 3
       vp_fragment.isUserInputEnabled=false

五、ViewPager2与TabLayout

TabLayout也是项目中经常用到的一个控件，它通常会与ViewPager一起出现。那么对于ViewPager2应该怎么使用Tablayout呢？这需要我们认识一个新类TabLayoutMediator，这个类是在material-1.2.0中新增的一个类，目前material包的最新版本是1.2.0-alpha03，因此需要我们单独引入这个包，依赖如下：

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implementation 'com.google.android.material:material:1.2.0-alpha03'

TabLayoutMediator的构造方法接收三个参数，第一个参数为TabLayout；第二个参数为ViewPager2；第三个参数是TabConfigurationStrategy，这是一个接口，该接口中有一个方法onConfigureTab(@NonNull TabLayout.Tab tab, int position),第一个参数是当前Tab,第二个当前position，源码如下：

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public interface TabConfigurationStrategy {
  /**
   * Called to configure the tab for the page at the specified position. Typically calls {@link
   * TabLayout.Tab#setText(CharSequence)}, but any form of styling can be applied.
   *
   * @param tab The Tab which should be configured to represent the title of the item at the given
   *     position in the data set.
   * @param position The position of the item within the adapter's data set.
   */
  void onConfigureTab(@NonNull TabLayout.Tab tab, int position);
}

接下来我们便可以通过TabLayoutMediator将TabLayout与ViewPager2关联起来了：

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TabLayoutMediator(tab_layout, view_pager) { tab, position ->
            //  为Tab设置Text
            tab.text = Card.DECK[position].toString()
        }.attach()

使用起来非常简单，实现效果如下图所示：

六、小结

本篇文章我们认识了ViewPager2的新特性以及其用法。总得来说ViewPager2相比ViewPager不管在性能上还是在功能上都有了很大的提升。因此，我相信在不久的未来ViewPager2必定会取代ViewPager。那么，你是否已经考虑将ViewPager2用到你的项目中了呢？

最后再来给大家推荐一下BannerViewPager。这是一个基于ViewPager实现的具有强大功能的无限轮播库。在未来，我会在BannerViewPager 3.0版本中用ViewPager2来重构代码。欢迎大家到GitHub关注BannerViewPager 。

ViewPager2懒加载可以看参看下面文章：

《学不动也要学！探究Fragmen延迟加载的前世今生》

本文涉及源码下载

第四节中ViewPager2与Fragment的代码见：

BannerViewPager

Android
ViewPager2

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