Android基础——动画（二）

2016-12-01

本文介绍了Android中的属性动画的使用。

原文链接：Property Animation

属性动画在Android 3.0（API 11）引入，我们可以利用属性动画修改任何对象的属性值。

属性动画所支持的特性：

Duration：动画持续时间，默认为300ms。
Time interpolation：时间插值器，用来控制动画的速度。
Repeat count and behavior：重复次数和行为，行为代表是否翻转动画。
Animator sets：动画集合，可以同时播放或顺序播放或延时播放。
Frame refresh delay：动画帧刷新的频率，默认为10ms。

属性动画的工作原理

下图说明了假设对一个对象的X属性产生动画，代表了它在屏幕上的水平位置。持续时间设置为40ms，移动的距离为40px。默认帧刷新频率为10ms，对象水平移动10px。这是线性插值器动画的一个例子，表示对象匀速移动。

图1 线性动画的示例

你也可以设置一个非线性插值器动画。下图说明了假设一个对象在动画开始加速，动画结束减速。对象仍然在40ms移动40px，但是是非线性的。

图2 非线性动画的示例

我们来详细看下属性动画是怎样计算的。

图3 动画计算流程

ValueAnimator会追踪动画的时间，例如动画运行了多长时间及属性的当前值。

ValueAnimator封装了TimeInterpolator用于定义动画插值器，和TypeEvaluator用于定义怎样计算属性值。例如在图2中， TimeInterpolator会是 AccelerateDecelerateInterpolator ，TypeEvaluator 会是 IntEvaluator。

为了产生动画，创建一个ValueAnimator并给你想要动画的开始和结束的属性值，和动画的持续时间。调用start()方法开始动画。动画持续期间，ValueAnimator会计算出从0到1运行的部分，基于动画的持续时间和运行的时间。运行的部分代表动画完成时间的百分比，0表示0%，1表示100%。例如，在图1中，运行的部分在 t = 10 ms时，将会是0.25，因为持续时间为t = 40 ms。

当ValueAnimator完成计算运行的部分，它会调用当前设置的TimeInterpolator，用于计算插值部分。插值部分映射运行部分到一个新的部分设置为时间插值。例如，在图2中，因为动画是慢加速，在t = 10 ms时，插值部分大约为0.15，比运行部分0.25少。在图1中，插值部分和运行部分相同。

当计算完插值部分，为了计算动画的属性值，ValueAnimator 会调用合适的 TypeEvaluator，基于插值部分，开始值和动画的结束值。例如，当t = 10 ms时，插值部分为0.15，因此属性值为0.15*（40-0）为6.

属性动画和View动画的区别

View动画只能作用于View对象，并且只能实现缩放、旋转、透明度、移动的动画效果。
View动画的另一个缺点是View动画并不能真正改变View的位置。

属性动画不存在View动画的限制，你可以对任何对象（Views and non-Views）的任何属性产生动画并且对象本身实际会被修改。属性动画也会用更健壮的方式进行动画。当熟练掌握属性动画的使用后，你可以为你想要产生动画的属性指定animators，例如，颜色，位置，或大小和可以定义动画的方面例如插值器和同步多个动画。

View动画花费更少的时间设置和编写。如果View动画可以完成你的需求，或者原有代码已经实现你想要的效果，就没必要使用属性动画了。这也会让两种动画系统用在不同的情况更有意义。

API概览

表1 Animators

Class	Description
ValueAnimator	属性动画的主要的时间引擎也计算动画的属性值。它有计算动画值所有核心功能和包含每个动画的时间细节，动画是否重复的信息，接收更新事件的监听，和设置自定义评估器类型的能力。属性动画包含两部分：计算动画值和设置这些值到对象上，属性才会产生动画。 ValueAnimator 不能执行第二部分，因此你必须通过ValueAnimator 设置计算值更新的监听，然后用你自己的逻辑修改要产生动画的对象。
ObjectAnimator	继承自 ValueAnimator 允许你设置一个目标对象和产生动画的对象属性。这个类会根据它为动画计算的新值更新属性。大多数情况下，我们会使用ObjectAnimator，因为它让在目标对象上的动画值的处理更容易。也有特殊情况，需要直接使用ValueAnimator，因为ObjectAnimator有几个限制，例如对目标对象需要特殊的访问方法。
AnimatorSet	动画集合，可以设置动画同时播放，按顺序或指定延时。

评估器告诉属性动画应该怎么为所给属性计算值。

表2 Evaluators

Class/Interface	Description
IntEvaluator	计算Int属性值的默认评估器
FloatEvaluator	计算Float属性值的默认评估器
ArgbEvaluator	计算Color属性值十六进制表示的默认评估器
TypeEvaluator	一个接口，用于自定义评估器

下面为系统所提供的插值器Interpolators，通过实现TimeInterpolator接口可以自定义插值器。

AccelerateDecelerateInterpolator
AccelerateInterpolator
AnticipateInterpolator
AnticipateOvershootInterpolator
BounceInterpolator
CycleInterpolator
DecelerateInterpolator
LinearInterpolator
OvershootInterpolator
TimeInterpolator

使用ValueAnimator产生动画

通过ValueAnimator可以指定动画值的类型为int，float或color。通过调用它的ofInt(), ofFloat(), 或 ofObject()获取ValueAnimator。例如：

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ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f);
animation.setDuration(1000);
animation.start();

你也可以指定自定义类型：

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ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofObject(new MyTypeEvaluator(), startPropertyValue, endPropertyValue);
animation.setDuration(1000);
animation.start();

上面的代码片段不会有任何效果，因为ValueAnimator没有在对象或属性上操作。在下面的动画监听部分我们会详细介绍。

使用ObjectAnimator产生动画

实例化 ObjectAnimator和 ValueAnimator类似，但是还需要指定对象和对象的属性名称：

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ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofFloat(foo, "alpha", 0f, 1f);
anim.setDuration(1000);
anim.start();

为了ObjectAnimator可以正确更新属性，需要做下面的事情：

作用动画对象的属性必须有setter方法（驼峰式大小写）set
()的形式。因为在动画期间ObjectAnimator会自动更新属性，它必须通过这个setter方法访问属性。例如，如果属性名为foo，需要有一个setFoo()方法。如果这个setter方法不存在，你有三个选择：
- 如果可以修改的话，添加一个setter方法。
- 如果可以修改的话，使用一个包装类用一个合法的setter方法接收值，传递到原始对象。
- 使用ValueAnimator代替
如果你只给ObjectAnimator的工厂方法的参数值只设置了一个值，那它将会是动画结束时的值。因此，要动画的对象属性必须还要提供getter方法用于获取动画开始值。getter方法必须是get()形式。例如，属性名为foo，需要有一个getFoo()方法。
属性的getter和setter方法必须要和ObjectAnimator指定的开始和结束值的类型一致。如果要构造下面的ObjectAnimator必须要有targetObject.setPropName(float)和targetObject.getPropName(float)：
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ObjectAnimator.ofFloat(targetObject, "propName", 1f)
依赖于要动画的属性或对象，在View上你可能需要调用invalidate()方法使用更新的动画值强制屏幕重新绘制它。你可以在 onAnimationUpdate()回调方法中做处理。例如，对一个Drawable对象产生颜色属性动画，只会当对象重新绘制才会更新到屏幕上。View的所有属性setter例如 setAlpha() 方法内部会调用invalidate()方法，因此不需要自己处理。

动画集合

下面的代码来自于API demos中的Bouncing Balls 示例代码（做了简单的修改），动画的播放顺序为：

播放bounceAnim
同时播放squashAnim1, squashAnim2, stretchAnim1, 和 stretchAnim2
播放bounceBackAnim
播放fadeAnim

AnimatorSet bouncer = new AnimatorSet();
bouncer.play(bounceAnim).before(squashAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(squashAnim2);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim2);
bouncer.play(bounceBackAnim).after(stretchAnim2);
ValueAnimator fadeAnim = ObjectAnimator.ofFloat(newBall, "alpha", 1f, 0f);
fadeAnim.setDuration(250);
AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
animatorSet.play(bouncer).before(fadeAnim);
animatorSet.start();

调用play方法会返回一个AnimatorSet.Builder对象，AnimatorSet.Builder是一个实用类，用于帮助添加动画到集合中连同不同动画之间的关系。下面的代码表示当anim1结束同时开始anim2和anim3。anim2和anim3之间没有直接的关系：

1 2	AnimatorSet s = new AnimatorSet(); s.play(anim1).before(anim2).before(anim3);

如果你想要当anim1结束开始anim2，当anim2结束再开始anim3，下面的代码正确的表达了这样的关系：

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AnimatorSet s = new AnimatorSet();
s.play(anim1).before(anim2);
s.play(anim2).before(anim3);

动画监听

Animator.AnimatorListener
- onAnimationStart() - 动画开始被调用
- onAnimationEnd() - 动画结束被调用
- onAnimationRepeat() - 动画重复被调用
- onAnimationCancel() - 动画取消被调用，这也会调用onAnimationEnd()方法。
ValueAnimator.AnimatorUpdateListener
- onAnimationUpdate() 动画更新的每一帧都会被调用。当需要在动画期间使用通过ValueAnimator计算生成的值时监听这个事件。通过getAnimatedValue()方法获取当前动画的值。

如果你不想实现 Animator.AnimatorListener接口的所有方法，你可以使用AnimatorListenerAdapter类。

例如，API demos中的Bouncing Balls示例代码创建了AnimatorListenerAdapter只重写了 onAnimationEnd()回调：

ValueAnimator fadeAnim = ObjectAnimator.ofFloat(newBall, "alpha", 1f, 0f);
fadeAnim.setDuration(250);
fadeAnim.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
public void onAnimationEnd(Animator animation) {
    balls.remove(((ObjectAnimator)animation).getTarget());
}