Android动画总结系列（1）——帧动画

一、综述

帧动画（Frame Animation，又叫Drawable Animation）是最简单的Android动画效果，其模仿的是电影的多重连续帧播放策略，通过视觉残留来让人感知到动画效果。

帧动画将一张张Drawable按顺序排列，并逐张按时播放来实现动画效果。其对应的Android类是AnimationDrawable。

帧动画有两种实现方式：纯代码实现和XML实现，XML实现相对更简单

二、xml用法

2.1 动画定义

将动画XML文件定义在 res/drawable/ 目录下，其中的条目是每一帧的顺序和展示时间。XML文件的根元素是<animation-list>节点，其子元素是一个个的<item>节点，每一个item节点定义一个帧，每个帧中包含其需要展示的Drawable以及其展示时间。用法如下：

res/drawable/frame_animation_demo.xml定义

<animation-list
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android :oneshot="false">
    <item android:drawable="@color/color_red" android:duration="200"/>
    <item android:drawable="@color/color_green" android:duration="200"/>
    <item android:drawable="@color/color_blue" android:duration="200"/>
</animation-list >

drawable可以是任何drawable对象，包括：drawable-xxx下面的所有bitmap、values下定义的color等；此处没用普通的位图而是使用颜色，主要是因为写demo不用弄太多切片，实际应用中这里基本上都是位图切片。

oneshot属性true表示动画只执行一次，执行完成后停在最后一帧；false表示动画无限循环

animation-list还有两个自定义属性：

android:visible 参数为布尔值，设置AnimationDrawable的可见性，true可见，false不可见，xml中定义的visible属性无用，因为根本没有解析。

android:variablePadding 表示是否支持可变的Padding。false表示使用所有帧中最大的Padding，true表示使用当前帧的padding。

注意：此处item还可以嵌套子元素，但是其子元素只能被解析出一个Drawable，如：

若<item android:drawable="@color/color_blue" android:duration="200"/>后有一个item为：

<item android:duration= "1000">
    <animation-list >
        <item android:drawable="@color/color_red" android:duration="500"/>
        <item android:drawable="@color/color_green" android:duration="500"/>
    </animation-list >
</item>

此时外层item的drawable为color_red，相当于外层item从内层aniamtion-list的子元素内找到一个drawable用做自己的drawable。

2.2 代码集成

帧动画可以作为Drawable展示在任何View的背景或其他属性（如ImageView的src）上。通过代码获取到drawable对象强转成AnimationDrawable即可开始或结束动画。

<ImageView
    android :layout_width="match_parent"
    android :layout_height="100dp"
    android :gravity="center"
    android:src="@drawable/frame_animation_demo"/>

<TextView
    android :text="帧动画"
    android :layout_width="match_parent"
    android :layout_height="200dp"
    android :gravity="center"
    android:background="@drawable/frame_animation_demo"/>

取动画对象

AnimationDrawable animationDrawable = (AnimationDrawable) mTxtView .getBackground();
AnimationDrawable animationDrawable = (AnimationDrawable) mImgView.getDrawable();

开始动画

if(!animationDrawableBg.isRunning()) {
    animationDrawableBg.start();
}

start方法不能在onCreate方法内调用，因为此时AnimationDrawable还未绘制(attach)到界面上，如果需要进入界面就自动开始动画，需要在onWindowFocusChanged()回调中执行，此时界面已经创建完成。

结束动画

if(animationDrawableBg.isRunning()) {
    animationDrawableBg.stop();
}

三、代码实现

3.1 动画实现

AnimationDrawable  mAnimationDrawableBg = new AnimationDrawable();
mAnimationDrawableBg .addFrame(getResources().getDrawable(R.color.color_red), 200);
mAnimationDrawableBg .addFrame(getResources().getDrawable(R.color.color_green), 200);
mAnimationDrawableBg .addFrame(getResources().getDrawable(R.color.color_blue), 200);
mAnimationDrawableBg .setOneShot(false);

此代码与上文xml定义完全等价。

对应xml中visible、variablePadding的API是：

boolean setVisible( boolean visible, boolean restart)：visible表示AnimationDrawable是否可见，false则暂停当前动画运行。restart的值true表示当AnimationDrawable设为Visible时，从第一帧开始播放动画，false表示当AnimationDrawable设为Visible时，从最近的帧开始执行动画。

DrawableContainerState的setVariablePadding( boolean variable ) 该接口表示是否支持可变的Padding。false表示使用所有帧中最大的Padding，true表示使用当前帧的padding。

3.2 代码集成

3.2.1 给TextView设背景，并让背景动画执行

mTxtViewFrameAnimationContainer .setBackgroundDrawable(mAnimationDrawableBg);
if(!mAnimationDrawableBg .isRunning()) {
    mAnimationDrawableBg .start();
}

结束背景动画执行：

if(mAnimationDrawableBg .isRunning()) {
    mAnimationDrawableBg .stop();
}

3.2.2 给ImageView设前景，并让前景动画执行

mImgViewFrameAnimationContainer .setImageDrawable(mAnimationDrawableSrc);
if(!mAnimationDrawableSrc .isRunning()) {
    mAnimationDrawableSrc .start();
}

结束前景动画执行

if(mAnimationDrawableSrc .isRunning()) {
    mAnimationDrawableSrc .stop();
}

3.2.3 如果同一个动画既给TextView做背景，又给ImageView做前景，这时候调用start方法会出现什么情况呢？

mImgViewFrameAnimationContainer .setImageDrawable(mAnimationDrawableBg);
mTxtViewFrameAnimationContainer .setBackgroundDrawable(mAnimationDrawableBg);
if(!mAnimationDrawableBg .isRunning()) {
    mAnimationDrawableBg .start();
}

这时候ImageView是红色的，TextView执行动画效果。

mTxtViewFrameAnimationContainer .setBackgroundDrawable(mAnimationDrawableBg);
mImgViewFrameAnimationContainer .setImageDrawable(mAnimationDrawableBg);

这时候TextView背景红色，ImageView执行动画效果。

也就是说，同一个AnimationDrawable对象的start只会在最后一个应用它的View上生效。

四、AnimationDrawable类分析

如前所述，帧动画对应的Android类是AnimationDrawable。下面来简要介绍下其相关API。

AnimationDrawable继承DrawableContainer，并实现Runnable（表明自己是一个可执行命令）, Animatable（表明自己支持动画接口）接口。其主要接口有：

1）boolean setVisible( boolean visible, boolean restart)： 作用前面已经说明了，其返回值表示新的可见性与之前状态不同；

2）void start()：开始动画执行，如果动画正在执行，此方法无效；不能在onCreate调用，如果有必要界面启动就运行动画，则在onWindowFocusChanged中调用；

3）void stop()：停止动画执行，如果动画不再执行，则此方法无效；

4）boolean isRunning()：返回动画是否正在执行；

5）void unscheduleSelf(Runnable what)：取消当前动画上计划执行的一个Runnable，一般这个Runnable都是用于绘制下一帧的；

6）int getNumberOfFrames()：获取当前动画的帧数量；

7）Drawable getFrame( int index)：获取指定位置的帧；

8）int getDuration( int i)：获取指定位置帧的展示时长；

9）boolean isOneShot()：获取动画是执行性一次还是无限循环，true只执行一次，false无限循环；

10）void setOneShot( boolean oneShot)：设置动画是执行一次还是无限循环；

11）void addFrame(@NonNull Drawable frame, int duration)：添加一个帧到动画序列中；

12）Drawable mutate()：

13）void clearMutated()：

布局相关公有方法：

12）void inflate(Resources r, XmlPullParser parser, AttributeSet attrs, Theme theme)：从xml中取得VariablePadding、OneShot设置到AnimationState中（见updateStateFromTypedArray）。

关键私有方法：

1）void nextFrame( boolean unschedule)：跳转到下一帧，unschedule值true表示要取消当前帧的runnable注册，false表示不取消当前帧在runnable中的注册；runnable执行时run()方法不断的调用此方法，刷新动画展示；

2）void setFrame(int frame, boolean unschedule, boolean animate)：设置当前帧；frame表示当前帧的位置；unschedule如上，animate表示是否继续执行动画，true不执行，fasle执行；

此方法比较重要：着重分析下：

//异常处理
if (frame >= mAnimationState.getChildCount()) {
    return ;
}
//更新当前正在执行动画标志位的状态
mAnimating = animate;
//更新当前帧
mCurFrame = frame;
//设置当前帧
selectDrawable(frame);
//如果需要停止当前Drawable的动画执行或者动画需要继续执行，都将此Runnable取消注册
if (unschedule || animate) {
    unscheduleSelf(this );
}
//重新注册下一帧动画，下一帧动画在run()中执行，最终执行到nextFrame，nextFrame加一帧后接着执行setFrame
if (animate) {
    // Unscheduling may have clobbered these values; restore them
    mCurFrame = frame;
    mRunning = true;
    scheduleSelf(this , SystemClock.uptimeMillis() + mAnimationState.mDurations [frame]);
}

3）void inflateChildElements(Resources r, XmlPullParser parser, AttributeSet attrs, Theme theme)：解析XML中定义的animation-list的帧

内部类：

AnimationState：存储动画的各种属性，包括各帧及其展示时间，是否循环执行，padding是否可变等。

整体来看，AnimationDrawable的本质就是在指定时间调用setFrame方法不断的更新当前帧，从而形成动画效果。

五、兼容性

帧动画从Android1.0版本开始支持，集成过程中未发现兼容性问题