Android动画机制与使用技巧

导语

Android动画效果一直是人机交互中十分重要的一部分，从早期的Android版本中，由于动画机制和绘图机制的不健全，Android的人机交互备受诟病，Android从4.X开始，特别是5.X，动画越来越完善了，Google也开始重视这一方面了，当然我们也必须重视这一方面，看实例戳我。

主要内容

• Android View动画框架
• Android属性动画分析
• Android布局动画
• Interpolators（插值器）
• 自定义动画

具体内容

Android View动画框架

Animation动画框架定义了透明度，旋转，缩放个移动等几种动画，而且控制了整个的View，实现原理是每次绘制视图的时候View所在的ViewGroup中drawChild函数获取该View的Animation的Transformation值，然后调用了canvas.concat(transformToApply.getMatrix())，通过矩阵运算完成动画帧，如果动画没有完成则继续调用invalidate()方法启动下回绘制来驱动动画，从而完成整个动画的绘制。

视图动画使用简单,效果丰富,它提供了AlphaAnimation,RotateAnimatio，TranslateAnimation，ScaleAnimation四种动画方式,并提供了Animationset动画集合，混合使用多种动画，在Android3.0之前,视图动画一家独大，但随着Android3.0之后属性动画框架的推出它的风光就大不如前了。相比属性动画,视图动画的一个非常大的缺陷就是不具备交互性,当某个元件发生视图动画后，其响应事件的位置还依然在动画前的地方，所以视图动画只能做普通的显示效果,避免交互的发生，但是它的优点也非常明显,即效率比较高且使用方便。视图动画使用非常简单, 不仅可以通过XML文件来描述一个动画过程，同样也可以使用代码来控制整个动画过程。

下面这个实例就列举了一些简单的视图动画使用方法。

透明度动画

AlphaAnimation al = new AlphaAnimation(0,1);
al.setDuration(2000);
alpha.startAnimation(al);

旋转动画

RotateAnimation ro = new RotateAnimation(0,300,100,100); ro.setDuration(2000); 
rotate.setAnimation(ro);

平移动画

TranslateAnimation tr = new TranslateAnimation(0,200,0,300);
tr.setDuration(2000);
translate.setAnimation(tr);

缩放动画

ScaleAnimation sc = new ScaleAnimation(0,2,0,2); sc.setDuration(2000); 
scale.setAnimation(sc);

动画集合

AnimationSet setAnimation = new AnimationSet(true);
setAnimation.setDuration(2000);

AlphaAnimation als = new AlphaAnimation(0,1);
als.setDuration(2000);
setAnimation.addAnimation(als);

RotateAnimation ros = new RotateAnimation(0,300,100,100);
ros.setDuration(2000);
setAnimation.addAnimation(ros);

set.startAnimation(setAnimation);

我们一起来运行一下看效果：

当然，有动画，就有监听，我们来监听一下动画，以透明动画为例。

AlphaAnimation al = new AlphaAnimation(0,1);
                al.setDuration(2000);
                alpha.startAnimation(al);

                al.setAnimationListener(new Animation.AnimationListener() {
                    @Override
                    public void onAnimationStart(Animation animation) {
                        Log.i("Animation","开始");
                    }

                    @Override
                    public void onAnimationEnd(Animation animation) {
                        Log.i("Animation","结束");
                        Toast.makeText(MainActivity.this,"动画结束",Toast.LENGTH_LONG).show();
                    }

                    @Override
                    public void onAnimationRepeat(Animation animation) {

                    }
                });

执行之后打印log：

当然，我们眼见为实：

通过监听，我们就可以了解动画的动向了。

Android属性动画分析

属性动画在Animator框架里的，用的最多的也就是AnimatorSet和ObjectAnimator配合，使用ObjectAnimator进行更精细化的控制，只控制一个对象的属性，而使用多个ObjectAnimator组合到AnimatorSet形成一个动画，而且ObjectAnimator能够自动驱动，单证各种好处，我们来看一下。

ObjectAnimator

ObjectAnimator是属性动画框架中最重要的实行类,创建一个ObjectAnimator只需通过他的静态工厂类直接返回一个ObjectAnimator对象，参数包括一个对象和对象的属性名字,但这个属性必须有get和对函数，内部会通过Java反射机制来调用set函数修改对象属性值.同样你也可以调用setIn设置相应的差值器。 下面这个小例子就完成了一个非常简单的平移动画。

在前面的讲解中说到，以前的动画框架所产生的动画，并不能改变事件响应的位置，它只是单纯地修改了显示。如果使用旧的视图动画产生上面的效果，那么按钮的实际点击有效区依然在原来的地方，点击移动后的地方是不会有点击事件发生的。而属性动圆则不同，由于它真实地改变了一个View的属性，所以事件响应的区域也同样发生了改变，这时候点击移动后的按钮, 就会响应点击事件了。

让我们来看看这个简单的平移动画是如何实现的，麻雀虽小五脏俱全，这个简单的例子基本上就涵盖了ObjectAnimator的所有知识。

ObjectAnimator ob = ObjectAnimator.ofFloat(
            view, 
            "translationX", 
            300);

ob.setDuration(2000);
ob.start();

通过ObjectAnimator的静态工厂方法，创建个ObjectAnimator对象，第一个参数自然是要操纵的view，第二个参数则是要操纵的属性而最后个参数是一个可变数组参数，需要传递进去该属性变化的一个取值过程。

不过，在使用ObjectAnimator的时候，有一点是非常重要的，就是操纵的set，get方法，不然ObjectAnimator是无效的，下面我们具体举一些值。

• translationX和 translationY：这两个属性作为一种增量来控制着View对象从它布局容器的左上角坐标偏移的位置。
• rotation、rotationX和rotationY：这三个属性控制View对象围绕支点进行2D和3D旋转。
• scaleX和scaleY：这两个属性控制着View对象围绕它的支点进行2D缩放。
• pivotX和pivotY：这两个属性控制着view对象的支点位置，围绕这个支点进行旋转和缩放变换处理，默认情况下,该支点的位置就是View对象的中心点。
• x和y：这是两个简单实用的属性，它描述了View对象在它的容器中的最终位置，它是最初的左上角坐标和 translationX和 translationY值的累计和。
• alpha：它表示View对象的alpha透明度，默认值是1（不透明），0代表完全透明（不可见）。

由以上可知，视图动画所实现的动画效果，在这里基本都已经包含了，那么如果一个属性没有get、set方法,属性动画是不是就束手无策了答案当然是否定的，google在应用层提供了两种方案来解决这个问题， 一个是通过自定义一个属性类或者包装类，来间接地给这个属性增加get、set方法。或者通过ValueAnimator来实现，ValueAnimator在后面的内容中会讲到，这里先来看看如何使用包装类的方法给一个属性增加set、get方法：

 private static class WrapperView {

        private View mTarget;

        public WrapperView(View target) {
            mTarget = target;
        }

        public int getWidth() {
            return mTarget.getLayoutParams().width;
        }

        public void setWidth(int width) {
            mTarget.getLayoutParams().width = width;
            mTarget.requestLayout();
        }
    }

通过上面的代码就给一个属性包装上了一层，并且提供了set、get方法，使用时只需要操作包装类就可以间接调用到get、set方法了。

WrapperView vi = new WrapperView(mButton);
ObjectAnimator.ofInt(vi, "width", 500).setDuration(2000).start();

PropertyValuesHolder

这个类类似视图动画中的AnimationSet，就是把动画给组合起来，在属性动画中，如果针对一个对象的多个属性，就同时需要多个动画了，可以使用PropertyValuesHolder，来实现，比如需要在平移的过程中，同时改变x、y的缩放，代码如下所示。

PropertyValuesHolder pvh1 = PropertyValuesHolder.ofFloat("translationX",300f);
PropertyValuesHolder pvh2 = PropertyValuesHolder.ofFloat("scaleX",1f,0,1f);
PropertyValuesHolder pvh3 = PropertyValuesHolder.ofFloat("scaleY",1f,0,1f);
ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(alpha,pvh1,pvh2,pvh3).setDuration(2000).start();

ValueAnimator

ValueAnimator这个属性在动画当中有很大的地位，虽然不想ObjectAnimator那样，耀眼，但是他确实属性动画的核心所在，ObjectAnimator也是继承自他。

public final class ObjectAnimator extends ValueAnimator

ValueAnimator本身不提供任何动画，他更像是一个数值发生器，用来产生一定具有规律的数字，从而让调用者控制动画的整个过程，我们举个例子来说明。

ValueAnimator va = ValueAnimator.ofFloat(0,100);
                va.setTarget(view);
                va.setDuration(2000).start();
                va.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
                    @Override
                    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                        float values = (float) animation.getAnimatedValue();
                        Log.i("数值",values+"");
                    }
                });

我们运行一下：

动画事件的监听

一个完整的动画是具有：start、repeat、end、cancel四个过程的，通过Android的接口，我们很容易监听到这几个事件。

 ob.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
                    @Override
                    public void onAnimationStart(Animator animation) {

                    }

                    @Override
                    public void onAnimationEnd(Animator animation) {

                    }

                    @Override
                    public void onAnimationCancel(Animator animation) {

                    }

                    @Override
                    public void onAnimationRepeat(Animator animation) {

                    }
                });

当然，大部分的场景吗，我们只关心动画结束，所以，Android也提供了一个AnimatorLisistenerAdapter来让你自己选择监听事件。

va.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
                    @Override
                    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
                        super.onAnimationEnd(animation);
                    }
                });

AnimatorSet

对于一个属性同时作用在一个view上，前面已经有一个PropertyValuesHolder了，而AnimatorSet不仅能实现，而且能更精准的控制顺序，同样是实现PropertyValuesHolder的动画，AnimatorSet是这样实现的：

ObjectAnimator animator1 = ObjectAnimator.ofFloat(alpha, "translationX", 300f);
ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(alpha, "scaleX", 1f, 0, 1f);
ObjectAnimator animator3 = ObjectAnimator.ofFloat(alpha, "scaleY", 1f, 0, 1f);
AnimatorSet set = new AnimatorSet();
set.setDuration(2000);
set.playTogether(animator1,animator2,animator3);
set.start();

在属性动画中，AnimatorSet正是通过playTogether等方法控制多个动画协同工作，从而控制播放顺序的。

在XML中定义动画

属性动画同样的可以定义在xml中，我们也去玩玩：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="2000"
    android:propertyName="scaleX"
    android:valueFrom="1.0"
    android:valueTo="2.0"
    android:valueType="floatType">

</objectAnimator>

在代码中引用：

    /**
     * 引用xml动画
     * @param v
     */
    private void scaleX(View v){
        Animator anim = AnimatorInflater
                .loadAnimator(this,R.animator.animator);
        anim.setTarget(v);
        anim.start();
    }

View的animate方法

在Android3.0，Google给view增加了animate方法直接来驱动属性动画，代码如下，我们可以发现，其实animate就是属性动画的一种缩写。

 animate.animate().alpha(0).y(300).setDuration(2000).withStartAction(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {

                    }
                }).withEndAction(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        runOnUiThread(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {

                            }
                        });
                    }
                }).start();

Android布局动画

所谓的布局动画，就是作用在ViewGruop中给View添加的过渡效果，最简单的方法是在xml中打开。

android:animateLayoutChanges="true"

不过这都是Android自带的效果，渣渣。

我们还可以通过LayoutAnimationController来定义。

ll = (LinearLayout) findViewById(R.id.ll);
//设置过渡动画
ScaleAnimation sa = new ScaleAnimation(0, 1, 0, 1);
sa.setDuration(2000);
LayoutAnimationController lc = new LayoutAnimationController(sa, 0.5f);
lc.setOrder(LayoutAnimationController.ORDER_NORMAL);
//设置布局动画
ll.setLayoutAnimation(lc);

通过上面。就可以给布局正加一个视图动画，让子View出现的时候有一个缩放动画，在apiDemo中这个例子还是很经典的。

LayoutAnimationController的第一个参数是需要作用的动画，而第二个参数，刚是每个子View显示的delay的时间。当delay时间不为0时，可以设置子View显示的顺序：
- LayoutAnimationController.ORDER_NORMAL——顺序。
- LayoutAnimationController.ORDER_RANDOM——随机。
- LayoutAnimationController.ORDER_REVEESE——反序。

Interpolators（插值器）

插值器在动画中是一个非常重要的概念，我们通过插值器可以定义动画变换速率，这一点非常类似物理中的加速度，其作用主要是目标变化对应的变化，同样的一个动画变换起始值，在不同的插值器的作用下，每个单位时间内所达到的变换值都是不一样的，例如一个平移动画，如果使用线性插值器，那么在持续时间内单位时间所移动的距离都是一样的，如果使用加速度插值器，那么单位时间内所移动的速度越来越快，大家如果把插值器的概念理解为一个人进行万米长跑，规定一个小时到达，有的人怕时间来不及一开始就加速跑但是到后面速度越来越慢，而有的人开始节省体力，所以开始跑的比较慢，后来越跑越快直到终点，不管怎么跑，最终他们的都是在规定的时间到达终点，唯一不同的是他们的跑的速度不同，通过这个例子，我们可以很好的理解插值器的概念。

自定义动画

创建自定义动画很简单，只需要实现applyTransformation的逻辑就可以，不过通常情况下，我们还要覆盖父类的initialize方法来完成一些初始化工作。

@Overrideprotected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
    super.applyTransformation(interpolatedTime, t);
}

第一个参数interpolatedTime是前面说的插值器的时间因子，这个因子是由动画当前完成的百分比和当前时间对应的差值计算的，取值范围在0-1.0，第二个参数就非常简单了，她是矩阵的封装类，一般使用这个类获取当前的矩阵对象，代码如下：

 Matrix matrix = t.getMatrix();

通过改变获得的matrix 对象，可以将动画效果实现，而对于matrix 的变换操作，基本上可以实现任何效果，我们实现一个电视机关闭的效果。

 @Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
    Matrix matrix = t.getMatrix();
    matrix.preScale(1, 1 - interpolatedTime, width,height);
    super.applyTransformation(interpolatedTime, t);
}

当然我们可以设置更加精准的插值器，从而对不同的过程采用不同的动画效果，模拟的更加逼真。

接下来我们结合矩阵，并且使用Canmera来实现一个3D的效果，要注意的是，这里所指的Camera不是相机，而是这个类，他封装了openGl的3D动画，我们继续用代码来实现。

    @Override
    public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {

        super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
        setDuration(2000);
        setFillAfter(true);
        setInterpolator(new BounceInterpolator());
        w = width / 2;
        h = height / 2;

    }

    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {

        Matrix matrix = t.getMatrix();
    //  matrix.preScale(1, 1 - interpolatedTime, w,h);
        mCamera.save();
        //设置旋转角度
        mCamera.rotate(0, 180, 360);
        mCamera.restore();
        //通过pre方法设置矩形作用前的偏移量来改变旋转中心
        matrix.preTranslate(w, h);
        matrix.postTranslate(-w, -h);

        super.applyTransformation(interpolatedTime, t);

    }

通过以上的方法，就可以实现了。

总结

• 了解Android动画框架，会使用Android简单视图动画。
• 学会使用Android属性动画开发出更加丰富的动画效果。
• 简单使用布局动画。
• 使用Interpolators（插值器）自定义动画。

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