前言

原文：Spans, a Powerful Concept.

最近，我写了一篇关于 NewStand app 和 app 上 ActionBar 的图标的翻转动效的文章。Cyril Mottier 建议我采用一个很优雅的方案，即使用 Spans 去淡入淡出 ActionBar 的标题。
此外，我一直想尝试所有可用的 Sapn 色的类型：ImageSpan、BackgroundColorSpan 等。他们非常简单易用但是（也）没有任何关于它们的文档和详细信息。
因此，在这篇文章中，我将探索在 Spans 的框架下什么是可以做的，然后，我将会告诉你怎么去进阶使用 Spans。
你可以下载和安装 demo 程序，查看源码。

框架

层次

主要规则：

  • 如果一个 Span 影响字符级的文本格式，则继承 CharacterStyle。
  • 如果一个 Span 影响段落层次的文本格式，则实现 ParagraphStyle
  • 如果一个 Span 修改字符级别的文本外观，则实现 UpdateAppearance
  • 如果一个 Span 修改字符级文本度量|大小，则实现 UpdateLayout

它为我们提供了下面这些类的关系图：

characterstyle
characterstyle

paragraphstyle
paragraphstyle

updateappearance
updateappearance

updatelayout
updatelayout

因为它有一点复杂所以我建议你使用像这样的可视化类图，以充分理解它的层次结构。

它是如何工作的?

布局（Layout）

当你给一个 TextView 设置文本时，它使用基类布局去管理文本的渲染。
布局类包含一个布尔mSpannedText:真，当文本是一个 Spanned 的实例时（SpannableString实现 Spanned）。这个类只处理 ParagraphStyle Spans。
draw 方法调用了其它两个方法：

文本行(TextLine)

android.text.TextLine 的文档这么说：代表一行样式的文字，用于测量视觉顺序和为了渲染。
TextLine 类包含 3 个 Spans 的集合：

  • MetricAffectingSpan set
  • CharacterStyle set
  • ReplacementSpan set

其中有趣的方法：TextLine#handleRun，这也是所有的 Spans 用来渲染文本的。相对于 Span 的类型，TextLine 调用：

字体规格（Font Metrics）

如果你想知道更多什么是字体规格，那么看下面的图解：

fontmetrics
fontmetrics

耍起来

BulletSpan

android.text.style.BulletSpan
BulletSpan 影响段落层次的文本格式。它可以给段落的开始处加上项目符号。

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/**
 * gapWidth: 项目符号和文本之间的间隙
 * color: 项目符号的颜色，默认为透明
 */
//创建一个黑色的 BulletSpan，间隙为 15px
span = new BulletSpan(15, Color.BLACK);

BulletSpan的效果
BulletSpan的效果

QuoteSpan

android.text.style.QuoteSpan
QuoteSpan 影响段落层次的文本格式。它可以给一个段落加上垂直的引用线。

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/**
 * color: 垂直的引用线颜色，默认是蓝色
 */
//创建一个红色的引用
span = new QuoteSpan(Color.RED);

QuoteSpan的效果
QuoteSpan的效果

AlignmentSpan.Standard

android.text.style.AlignmentSpan.Standard
AlignmentSpan.Standard 影响段落层次的文本格式。它可以把段落的每一行文本按正常、居中、相反的方式对齐。

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/**
 * align: 对齐方式
 */
//居中对齐的段落
span = new AlignmentSpan.Standard(Layout.Alignment.ALIGN_CENTER);

AlignmentSpan.Standard的效果
AlignmentSpan.Standard的效果

UnderlineSpan

android.text.style.UnderlineSpan
UnderlineSpan 影响字符级的文本格式。它可以为字符集加上下划线，归功于 Paint#setUnderlineText(true))。

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//下划线
span = new UnderlineSpan();

UnderlineSpan效果图
UnderlineSpan效果图

StrikethroughSpan

android.text.style.StrikethroughSpan
StrikethroughSpan 影响字符级的文本格式。它可以给字符集加上删除线，归功于 Paint#setStrikeThruText(true))。

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//删除线
span = new StrikethroughSpan();

StrikethroughSpan的效果图
StrikethroughSpan的效果图

SubscriptSpan

android.text.style.SubscriptSpan
SubscriptSpan 影响字符级的文本格式，它可以通过减小 TextPaint#baselineShift 给字符集加下标。

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//下标
span = new SubscriptSpan();

SubscriptSpan的效果图
SubscriptSpan的效果图

SuperscriptSpan

android.text.style.SuperscriptSpan
SuperscriptSpan 影响字符级的文本格式。它可以通过增加 TextPaint#baselineShift 给字符集加上标。

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//上标
span = new SuperscriptSpan();

SuperscriptSpan效果图
SuperscriptSpan效果图

BackgroundColorSpan

android.text.style.BackgroundColorSpan
BackgroundColorSpan 影响字符级的文本格式。它可以给字符集加上背景颜色。

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/**
 * color: 背景颜色
 */
//设置字符背景颜色
span = new BackgroundColorSpan(Color.GREEN);

BackgroundColorSpan的效果图
BackgroundColorSpan的效果图

ForegroundColorSpan

android.text.style.ForegroundColorSpan
ForegroundColorSpan 影响字符级的文本格式，它可以设置字符集的前景颜色也即文字颜色。

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/**
 * color: 前景颜色
 */
//设置红色的前景
span = new ForegroundColorSpan(Color.RED);

ForegroundColorSpan的效果图
ForegroundColorSpan的效果图

ImageSpan

android.text.style.ImageSpan
ImageSpan 影响字符级的文本格式。它可以生成图像字符。这是为数不多的文档齐全的 Span 所以 enjoy it!

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/**
 * Context: 上下文
 * resourceId: 图像资源id
 */
//用一个小图像代替字符
span = new ImageSpan(this, R.drawable.pic1_small);

ImageSpan的效果图
ImageSpan的效果图

StyleSpan

android.text.style.StyleSpan
StyleSpan 影响字符级的文本格式，它可以给字符集设置样式（blod、italic、normal）。

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//设置bold+italic的字符样式
span = new StyleSpan(Typeface.BOLD | Typeface.ITALIC);

StyleSpan的效果图
StyleSpan的效果图

TypefaceSpan

android.text.style.TypefaceSpan
TypefaceSpan 影响字符级的文本格式。它可以给字符设置字体集（monospace、serif等）。

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//设置serif family
span = new TypefaceSpan("serif");

TypefaceSpan的效果图
TypefaceSpan的效果图

TextAppearanceSpan

android.text.style.TextAppearanceSpan
TextAppearanceSpan 影响字符级的文本格式。它可以给字符集设置外观（appearance）。

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/**
 * TextAppearanceSpan(Context context, int appearance, int colorList)
 * 		context: 上下文
 *		appearance：appearance资源id（例如：android.R.style.TextAppearance_Small）
 *		colorList：文本的颜色资源id（例如：android.R.styleable.Theme_textColorPrimary）
 *
 * TextAppearanceSpan(String family, int style, int size, ColorStateList color, ColorStateList linkColor)
 *		family：字体family
 *		style：描述样式（例如：android.graphics.Typeface）
 *		size：文字大小
 *		color：文字颜色
 *		linkColor：连接文本的颜色
 */
//设置serif family
span = new TextAppearanceSpan(this/*a context*/, R.style.SpecialTextAppearance);

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<-- style.xml -->
<style name="SpecialTextAppearance" parent="@android:style/TextAppearance">
    <item name="android:textColor">@color/color1</item>
    <item name="android:textColorHighlight">@color/color2</item>
    <item name="android:textColorHint">@color/color3</item>
    <item name="android:textColorLink">@color/color4</item>
    <item name="android:textSize">28sp</item>
    <item name="android:textStyle">italic</item>
</style>
TextAppearanceSpan效果图
TextAppearanceSpan效果图

AbsoluteSizeSpan

android.text.style.AbsoluteSizeSpan
AbsoluteSizeSpan 影响字符级的文本格式。它可以设置一个字符集的绝对文字大小。

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/**
 * size: 大小
 * dip: false，size单位为px，true，size单位为dip（默认为false）。
 */
//设置文字大小为24dp
span = new AbsoluteSizeSpan(24, true);

AbsoluteSizeSpan的效果图
AbsoluteSizeSpan的效果图

RelativeSizeSpan

android.text.style.RelativeSizeSpan
RelativeSizeSpan 影响字符水平的文本格式。它可以设置字符集的文本大小。

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//设置文字大小为大2倍
span = new RelativeSizeSpan(2.0f);

RelativeSizeSpan的效果图
RelativeSizeSpan的效果图

ScaleXSpan

android.text.style.ScaleXSpan
ScaleXSpan 影响字符集的文本格式。它可以在x轴方向上缩放字符集。

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//设置水平方向上放大3倍
span = new ScaleXSpan(3.0f);

ScaleXSpan的效果图
ScaleXSpan的效果图

MaskFilterSpan

android.text.style.MaskFilterSpan
MaskFilterSpan 影响字符集文本格式。它可以给字符集设置 android.graphics.MaskFilter。
警告：BlurMaskFilter不支持硬件加速

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//模糊字符集
span = new MaskFilterSpan(new BlurMaskFilter(density*2, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL));
//浮雕字符集
span = new MaskFilterSpan(new EmbossMaskFilter(new float[] { 1, 1, 1 }, 0.4f, 6, 3.5f));

MaskFilterSpan的效果图: BlurMaskFilter
MaskFilterSpan的效果图: BlurMaskFilter
MaskFilterSpan的效果图: EmbossMaskFilter
MaskFilterSpan的效果图: EmbossMaskFilter

Spans进阶

前景色（文字颜色）动画

前景色（文字颜色）动画
前景色（文字颜色）动画

ForegroundColorSpan 为只读。这意味实例化之后着你不能改变你不能改变前景色。所以，要做的第一件事就是编写一个 MutableForegroundColorSpan。
MutableForegroundColorSpan.java

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public class MutableForegroundColorSpan extends ForegroundColorSpan
{
    private int mAlpha = 255;
    private int mForegroundColor;
    public MutableForegroundColorSpan(int alpha, int color)
    {
        super(color);
        mAlpha = alpha;
        mForegroundColor = color;
    }
    public MutableForegroundColorSpan(Parcel src)
    {
        super(src);
        mForegroundColor = src.readInt();
        mAlpha = src.readInt();
    }
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags)
    {
        super.writeToParcel(dest, flags);
        dest.writeInt(mForegroundColor);
        dest.writeFloat(mAlpha);
    }
    @Override
    public void updateDrawState(TextPaint ds)
    {
        ds.setColor(getForegroundColor());
    }
    /**
     * @param alpha from 0 to 255
     */
    public void setAlpha(int alpha)
    {
        mAlpha = alpha;
    }
    public void setForegroundColor(int foregroundColor)
    {
        mForegroundColor = foregroundColor;
    }
    public float getAlpha()
    {
        return mAlpha;
    }
    @Override
    public int getForegroundColor()
    {
        return Color.argb(mAlpha, Color.red(mForegroundColor), Color.green(mForegroundColor), Color.blue(mForegroundColor));
    }
}

现在，我们可以在同一个实例改变透明度和前景色了。但是，当你设置这些属性，它并不会刷新视图，你必须通过重新设置 SpannableString 才能刷新视图。

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MutableForegroundColorSpan span = new MutableForegroundColorSpan(255, Color.BLACK);
spannableString.setSpan(span, 0, text.length(), Spanned.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE);
textView.setText(spannableString);
//黑色完全不透明（译者注：上面代码的效果）
span.setAlpha(100);
span.setForegroundColor(Color.RED);
//到这一步文字没有变化
textView.setText(spannableString);
//最后，文字变为红色和透明

现在我们要前景色的动画。我们可以自定义 android.util.Property。

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private static final Property<MutableForegroundColorSpan, Integer> MUTABLE_FOREGROUND_COLOR_SPAN_FC_PROPERTY =
new Property<MutableForegroundColorSpan, Integer>(Integer.class, "MUTABLE_FOREGROUND_COLOR_SPAN_FC_PROPERTY") {
    @Override
    public void set(MutableForegroundColorSpan span, Integer value) {
        span.setForegroundColor(value);
    }
    @Override
    public Integer get(MutableForegroundColorSpan span) {
        return span.getForegroundColor();
    }
};

最后，我们使用属性动画（ObjectAnimator）让自定义属性动起来。不要忘记更新视图。

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MutableForegroundColorSpan span = new MutableForegroundColorSpan(255, Color.BLACK);
mSpannableString.setSpan(span, 0, text.length(), Spanned.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE);
ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofInt(span, MUTABLE_FOREGROUND_COLOR_SPAN_FC_PROPERTY, Color.BLACK, Color.RED);
objectAnimator.setEvaluator(new ArgbEvaluator());
objectAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        //refresh
        mText.setText(mSpannableString);
    }
});
objectAnimator.start();

ActionBar”烟火”

ActionBar
ActionBar"烟火"

“烟火”动画是让文字随机淡入。首先，把文字切断成多个 spans（例如，一个 character 的 span），淡入 spans 后再淡入其它的 spans。用前面介绍的 MutableForegroundColorSpan，我们将创建一组特殊的 span 对象。在 span 组调用对应的 setAlpha 方法，我们随机设置每个 span 的透明度。

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private static final class FireworksSpanGroup {
        private final float mAlpha;
        private final ArrayList<MutableForegroundColorSpan> mSpans;
        private FireworksSpanGroup(float alpha) {
            mAlpha = alpha;
            mSpans = new ArrayList<MutableForegroundColorSpan>();
        }
        public void addSpan(MutableForegroundColorSpan span) {
            span.setAlpha((int) (mAlpha * 255));
            mSpans.add(span);
        }
        public void init() {
            Collections.shuffle(mSpans);
        }
        public void setAlpha(float alpha) {
            int size = mSpans.size();
            float total = 1.0f * size * alpha;
            for(int index = 0 ; index < size; index++) {
                MutableForegroundColorSpan span = mSpans.get(index);
                if(total >= 1.0f) {
                    span.setAlpha(255);
                    total -= 1.0f;
                } else {
                    span.setAlpha((int) (total * 255));
                    total = 0.0f;
                }
            }
        }
        public float getAlpha() { return mAlpha; }
    }

我们创建一个自定义属性动画的属性去更改 FireworksSpanGroup 的透明度

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private static final Property<FireworksSpanGroup, Float> FIREWORKS_GROUP_PROGRESS_PROPERTY =
new Property<FireworksSpanGroup, Float>(Float.class, "FIREWORKS_GROUP_PROGRESS_PROPERTY") {
    @Override
    public void set(FireworksSpanGroup spanGroup, Float value) {
        spanGroup.setProgress(value);
    }
    @Override
    public Float get(FireworksSpanGroup spanGroup) {
        return spanGroup.getProgress();
    }
};

最后，我们创建 span 组并使用一个 ObjectAnimator 给其加上动画。

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final FireworksSpanGroup spanGroup = new FireworksSpanGroup();
//初始化包含多个spans的grop
//spanGroup.addSpan(span);
//给ActionBar的标题设置spans
//mActionBarTitleSpannableString.setSpan(span, start, end, Spanned.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE);
spanGroup.init();
ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(spanGroup, FIREWORKS_GROUP_PROGRESS_PROPERTY, 0.0f, 1.0f);
objectAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener()
{
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation)
    {
        //更新标题
        setTitle(mActionBarTitleSpannableString);
    }
});
objectAnimator.start();

使用自定义的span

在本节中，我们将看到使用自定义 span 来绘制的方式。这是文本定制很好的方式。
首先，我们要创建一个继承ReplacementSpan抽象类的自定义 Span。
如果你想画一个自定义的背景，你可以实现LineBackgroundSpan
,这是影响段落级的文本格式。
我们必须实现 2 个方法：

  • getSize)：这个方法返回新的你更换后的 size。
    text：Span 管理的文本
    start：文本开始处
    end：文本结尾处
    fm：字体规格，可以为空
  • draw)：可以使用 Canvas 绘制。
    x：绘制文本的x坐标
    top：线（line）的顶部（译者注：line 的定义参看前面字体规格这一节）
    y：基线
    bottom：线的底部、

让我们看一个例子，画一个包围文本的蓝色矩形。
FrameSpan.java

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@Override
public int getSize(Paint paint, CharSequence text, int start, int end, Paint.FontMetricsInt fm)
{
    //将返回相对于Paint画笔的文本
    mWidth = (int) paint.measureText(text, start, end);
    return mWidth;
}
@Override
public void draw(Canvas canvas, CharSequence text, int start, int end, float x, int top, int y, int bottom, Paint paint)
{
    //使用自定义的画笔绘制在画布上
    canvas.drawRect(x, top, x + mWidth, bottom, mPaint);
}

自定义Span的效果
自定义Span的效果

附加

Sample app 包含了一些 Spans 进阶的例子，如下：

Progressive blur
Progressive blur

Typewriter
Typewriter

总结

在编写这篇文章的过程中，我意识到 Spans 是真的如同 Drawable 那般强大的，我认为它们还没有被充分运用。文本是一个应用程序的主要内容，它无处不在，所以不要忘记，通过 Spans 让它变得更具活力和吸引力！