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Android圖文具體解釋屬性動畫

阿新 • • 發佈：2017-07-30
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Android中的動畫分為視圖動畫(View Animation)、屬性動畫（Property Animation）以及Drawable動畫。從Android 3.0(API Level 11)開始。Android開始支持屬性動畫，本文主要解說怎樣使用屬性動畫。

關於視圖動畫能夠參見博文《Android四大視圖動繪圖文具體解釋》。

概述

視圖動畫局限比較大。例如以下所述：

  1. 視圖動畫僅僅能使用在View上面。

  2. 視圖動畫並沒有真正改變View相應的屬性值，這導致了UI效果與實際View狀態存在差異。並導致了一系列怪異行為，比方在使用了視圖動畫TranslateAnimation的View的UI上對其觸摸，你可能吃驚地發現並沒有觸發觸摸事件。

鑒於視圖動畫以上缺陷。從Android 3.0引入了屬性動畫。屬性動畫具有以下特性：

  1. 屬性動畫應用面更廣。不僅僅應用於View，能夠將其應用到隨意的對象上面。且該對象不須要具有UI界面。

  2. 當將屬性動畫作用於某個對象時，能夠通過調用對象的setXXX方法實際改變對象的值。所以，當將屬性動畫作用於某個View時，View對象相應的屬性值會被改變。

我們看一下屬性動畫時怎樣工作的。

事實上屬性動畫的工作原理並不復雜，假設一個對象有一個屬性x。我們想通過屬性動畫動態更改該值，假設我們想在40ms內將x的值從0漸變到40，那麽例如以下圖所看到的：
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隨著時間的增長，相應的x值也相應地線性漸變。當動畫完畢時，x的值就是我們設置的終於值40。假設x值線性漸變。那麽x的變化速度就是勻速的。事實上，我們也能夠變速地改變x的值，這會我們能夠一開始加速增加x的值，後面減速增加x的值。例如以下圖所看到的：
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如上圖所看到的，在前20ms。x值加速增大，在後20ms。x值增大的速度減少。

事實上。每種改變x值速度的方式都叫做時間插值器TimeInterpolator，第一張圖中使用的時間插值器叫做LinearInterpolator,第二張圖中使用的時間插值器叫做AccelerateDecelerateInterpolator。動畫開始後，時間插值器會依據相應的算法計算出某一時刻x的值。然後我們就能夠用該計算出的值更新對象中x屬性的值，這就是屬性動畫的基本工作原理。

屬性動畫中基本的類例如以下圖所看到的：

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以下會對上述類分別進行解說。

Animator

屬性動畫基本的類都在android.animation命名空間下，Animator是屬性動畫的基類。其是一個抽象類。該類定義了很多重要的方法，例如以下所看到的：

  • setDuration(long duration)
    通過setDuration方法能夠設置動畫總共的持續時間。以毫秒為單位。

  • start()
    通過start方法能夠啟動動畫。動畫啟動後不一定會馬上運行。假設之前通過調用setStartDelay方法設置了動畫延遲時間，那麽會在經過延遲時間之後再運行動畫；假設沒有設置過動畫的延遲時間，那麽動畫在調用了start()方法之後會馬上運行。

    在調用了start()方法之後。動畫的isStarted()方法就會返回true；在動畫真正運行起來之後，動畫的isRunning()方法就會返回true，這時候動畫才會調用TimeInterpolator才開始工作計算屬性在某個時刻的值。調用動畫的start()方法所在的線程必須綁定了一個Looper對象，假設沒有綁定就會報錯。

    當然，UI線程（即主線程）早就默認綁定了一個Looper對象，所以在主線程中我們就無需操心這個問題。假設我們想在一個View上使用屬性動畫。那麽我們應該保證我們是在UI線程上調用的動畫的start()方法。start()方法運行後會觸發動畫監聽器AnimatorListener的onAnimationStart方法的運行。

  • setStartDelay(long startDelay)
    能夠通過調用setStartDelay方法設置動畫的延遲運行時間，比方調用setStartDelay(1000)意味著動畫在運行了start()方法1秒之後才真正運行。這樣的情況下，在調用了start()方法之後，isStarted()方法返回true，表示動畫已經啟動了，可是在start()方法調用後1s內，isRunning()方法返回false。表示動畫還未真正運行。比方在start()方法調用後第0.5秒，因為動畫還在延遲階段，所以isRunning()返回false；在start()方法運行1秒之後。isStarted()方法還是返回true。isRunning()方法也返回了true。表示動畫已經真正開始運行了。通過調用getStartDelay()方法能夠返回我們設置的動畫延遲啟動時間，默認值是0。

  • setInterpolator(TimeInterpolator value)
    我們能夠通過調用setInterpolator方法改變動畫所使用的時間插值器，因為視圖動畫也須要使用時間插值器，所以我們能夠使用android.view.animation命名空間下的一系列插值器，將其與屬性動畫一起工作。通過動畫的getInterpolator方法能夠獲取我們設置的時間插值器。

  • setTarget(Object target)
    能夠通過調用動畫的setTarget方法設置其要操作的對象，這樣能夠更新該對象的某個屬性值。實際上，該方法對於ValueAnimator作用不大，因為ValueAnimator不是直接與某個對象打交道的。

    setTarget方法對於ObjectAnimator作用較大，因為ObjectAnimator須要綁定某個要操作的對象，以下會具體介紹。

  • pause()
    Android中API Level 19在Animator中增加了pause()方法，該方法能夠暫停動畫的運行。調用pause()方法的線程必須與調用start()方法的線程是同一個線程。

    假設動畫還沒有運行start()或者動畫已經結束了，那麽調用pause()方法沒有不論什麽影響，直接被忽略。

    當運行了pause()方法後，動畫的isPaused()方法會返回true。

    pause()方法運行後會觸發動畫監聽器AnimatorPauseListener的onAnimationPause方法的運行。

  • resume()
    假設動畫通過調用pause()方法暫停了。那麽之後能夠通過調用resume()方法讓動畫從上次暫停的地方繼續運行。

    resume()方法也是從API Level 19引入的，而且調用resume()方法的線程必須與調用start()方法的線程是同一個線程。假設動畫沒有處於暫停狀態（即isPaused()返回false）。那麽調用resume()方法會被忽略。resume()方法運行後會觸發動畫監聽器AnimatorPauseListener的onAnimationResume方法的運行。

  • end
    end()方法運行後。動畫會結束運行。直接從當前狀態跳轉到終於的完畢狀態，並將屬性值分配成動畫的終止值，並觸發動畫監聽器AnimatorListener的onAnimationEnd方法的運行。

  • cancel()
    cancel()方法運行後，動畫也會結束運行，可是與調用end方法不同的是，其不會將屬性值分配給動畫的終止值。

    比方一個動畫在400ms內將對象的x屬性從0漸變為40。當運行到第200ms時調用了cancel()方法。那麽屬性x的終於值是20，而不是40，這是與調用end()方法不同的，假設在第200ms調用了end()方法，那麽屬性x的終於值是40。

    調用cancel()方法後。會先觸發AnimatorListener的onAnimationCancel方法的運行，然後觸發onAnimationEnd方法的運行。

  • clone()
    Animator實現了java.lang.Cloneable接口。Animator的clone()方法會對動畫進行拷貝，可是該方法默認實現的僅僅是淺拷貝，子類能夠重寫該方法以實現深拷貝。

  • addListener (Animator.AnimatorListener listener)
    能夠通過addListener方法向Animator增加動畫監聽器，該方法接收的是AnimatorListener接口類型的參數，其具有四個方法：onAnimationStart、onAnimationCancel、onAnimationEnd、onAnimationRepeat。我們上面已經介紹了前三個方法，onAnimationRepeat方法會在動畫在反復播放的時候被回調。Android中的AnimatorListenerAdapter類是個抽象類。事實上現了AnimatorListener接口。並為全部方法提供了一個空實現。

  • addPauseListener (Animator.AnimatorPauseListener listener)
    能夠通過addPauseListener方法能夠向Animator增加動畫暫停相關的監聽器。該方法接收的是AnimatorPauseListener接口類型的參數，具有兩個方法：onAnimationPause和onAnimationResume。上面已經提到過，在此不再贅述。AnimatorListenerAdapter相同也實現了AnimatorPauseListener接口，並為全部方法提供了一個空實現。

ValueAnimator

ValueAnimator繼承自抽象類Animator。要讓屬性動畫漸變式地更改對象中某個屬性的值，可分兩步操作：第一步，動畫須要計算出某一時刻屬性值應該是多少；第二步，須要將計算出的屬性值賦值給動畫的屬性。ValueAnimator僅僅實現了第一步，也就是說ValueAnimator僅僅負責以動畫的形式不斷計算不同一時候刻的屬性值，但須要我們開發人員自己寫代碼將計算出的值通過對象的setXXX等方法更新對象的屬性值。

ValueAnimator中有兩個比較重要的屬性。一個是TimeInterpolator類型的屬性，還有一個是TypeEvaluator類型的屬性。TimeInterpolator指的就是時間插值器。在上面我們已經介紹過，在此不再贅述。

TypeEvaluator是什麽呢？TypeEvaluator表示的是ValueAnimator對哪種類型的值進行動畫處理。

ValueAnimator提供了四個靜態方法ofFloat()、ofInt()、ofArgb()和ofObject()，通過這四個方法能夠對不同種類型的值進行動畫處理。這四個方法相應了四種TypeEvaluator。以下會具體說明。

  • public static ValueAnimator ofFloat (float… values)
    ofFloat方法接收一系列的float類型的值。其內部使用了FloatEvaluator。

    通過該方法ValueAnimator能夠對float值進行動畫漸變。其用法例如以下所看到的：

        ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 500f);

    valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            float deltaY = (float)animation.getAnimatedValue();
            textView.setTranslationY(deltaY);
        }
    });

    //默認duration是300毫秒
    valueAnimator.setDuration(3000);
    valueAnimator.start();

    其效果例如以下所看到的：
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    我們通過構造函數指定了動畫的起始值為0，終止值為500。動畫的默認持續時間是300毫秒，我們通過setDuration()方法設置為3000毫秒。

    該動畫會在3秒內。將值從0到500動畫漸變。

    ValueAnimator提供了一個addUpdateListener方法，能夠通過該方法向其增加AnimatorUpdateListener類型的監聽器。

    AnimatorUpdateListener有一個onAnimationUpdate方法。ValueAnimator會每隔一定時間（默認間隔10ms）計算屬性的值，每當計算的時候就會回調onAnimationUpdate方法。在該方法中，我們通過調用ValueAnimator的getAnimatedValue()方法獲取到當前動畫計算出的屬性值，然後我們將該值傳入textView的setTranslationY()方法中，從而更新了textView的位置，這樣就通過ValueAnimator以動畫的形式移動textView。

  • public static ValueAnimator ofInt (int… values)
    ofInt方法與ofFloat方法非常相似，僅僅只是ofInt方法接收int類型的值，ofInt方法內部使用了IntEvaluator，其具體使用可參考上面ofFloat的使用代碼。在此不再贅述。

  • public static ValueAnimator ofArgb (int… values)
    從API Level 21開始，ValueAnimator中增加了ofArgb方法，該方法接收一些列代表了顏色的int值。其內部使用了ArgbEvaluator。能夠用該方法實現將一個顏色動畫漸變到還有一個顏色，我們從中能夠不斷獲取中間動畫產生的顏色值。你可能納悶，既然傳入的還是int值，那直接用ofInt方法不即可了嗎，幹嘛還要新增一個ofArgb方法呢？實際上用ofInt方法是不能完畢顏色動畫漸變的。

    我們知道一個int值包括四個字節，在Android中第一個字節代表Alpha分量，第二個字節代表Red分量。第三個字節代表Green分量，第四個字節代表Blue分量，且我們經常使用16進制表示顏色。這樣看起來更明顯易懂一些，比方int值0xffff0000表示的紅色，0xff00ff00表示的是綠色，最前面的ff表示的是Alpha。ofArgb方法會通過ArgbEvaluator將顏色拆分成四個分量，然後分別對各個分量進行動畫計算。然後將四個計算完的分量再又一次組合成一個表示顏色的int值。這就是ofArgb方法的工作原理。用法例如以下所看到的： 

        //ValueAnimator.ofArgb()方法是在API Level 21中才增加的
    if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
        //起始顏色為紅色
        int startColor = 0xffff0000;
        //終止顏色為綠色
        int endColor = 0xff00ff00;
        ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofArgb(startColor, endColor);
        valueAnimator.setDuration(3000);
        valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                int color = (int)animation.getAnimatedValue();
                textView.setBackgroundColor(color);
            }
        });
        valueAnimator.start();
    }

    效果例如以下所看到的：
    技術分享

    我們將TextView的顏色通過動畫從紅色漸變到綠色。

  • public static ValueAnimator ofObject (TypeEvaluator evaluator, Object… values)
    因為我們要進行動畫處理的值是各種各樣的。可能不是float、int或顏色值，那我們怎麽使用屬性動畫呢？為此，ValueAnimator提供了一個ofObject方法，該方法接收一個TypeEvaluator類型的參數，我們須要實現該接口TypeEvaluator的evaluate方法，僅僅要我們實現了TypeEvaluator接口，我們就能通過ofObject方法處理隨意類型的數據。

    我們之前提到ofArgb方法是從API Level 21才引入的。假設我們想在之前的這之前的版本號中使用ofArgb的功能，怎麽辦呢？我們能夠擴展TypeEvaluator，從而通過ofObject方法實現ofArgb方法的邏輯，例如以下所看到的：

        //起始顏色為紅色
    int startColor = 0xffff0000;
    //終止顏色為綠色
    int endColor = 0xff00ff00;
    ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofObject(new TypeEvaluator() {
        @Override
        public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
            //從初始的int類型的顏色值中解析出Alpha、Red、Green、Blue四個分量
            int startInt = (Integer) startValue;
            int startA = (startInt >> 24) & 0xff;
            int startR = (startInt >> 16) & 0xff;
            int startG = (startInt >> 8) & 0xff;
            int startB = startInt & 0xff;

            //從終止的int類型的顏色值中解析出Alpha、Red、Green、Blue四個分量
            int endInt = (Integer) endValue;
            int endA = (endInt >> 24) & 0xff;
            int endR = (endInt >> 16) & 0xff;
            int endG = (endInt >> 8) & 0xff;
            int endB = endInt & 0xff;

            //分別對Alpha、Red、Green、Blue四個分量進行計算，
            //終於合成一個完整的int型的顏色值
            return (int)((startA + (int)(fraction * (endA - startA))) << 24) |
                    (int)((startR + (int)(fraction * (endR - startR))) << 16) |
                    (int)((startG + (int)(fraction * (endG - startG))) << 8) |
                    (int)((startB + (int)(fraction * (endB - startB))));
        }
    }, startColor, endColor);
    valueAnimator.setDuration(3000);
    valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            int color = (int)animation.getAnimatedValue();
            textView.setBackgroundColor(color);
        }
    });
    valueAnimator.start();

    以上代碼實現的效果與ofArgb實現的效果是一樣的。都是將TextView從紅色漸變到綠色，就不再附圖了。可是我們能夠在API Level 11及以後的版本號中都能夠使用以上ofObject的代碼，通用性更強。

ObjectAnimator

ObjectAnimator繼承自ValueAnimator。我們之前提到，要讓屬性動畫漸變式地更改對象中某個屬性的值，可分兩步操作：第一步。動畫須要計算出某一時刻屬性值應該是多少；第二步，須要將計算出的屬性值賦值給動畫的屬性。

ValueAnimator僅僅實現了第一步，也就是說ValueAnimator僅僅負責以動畫的形式不斷計算不同一時候刻的屬性值，但須要我們開發人員自己寫代碼在動畫監聽器AnimatorUpdateListener的onAnimationUpdate方法中將計算出的值通過對象的setXXX等方法更新對象的屬性值。ObjectAnimator比ValueAnimator更進一步，其會自己主動調用對象的setXXX方法更新對象中的屬性值。

ObjectAnimator重載了ofFloat()、ofInt()、ofArgb()和ofObject()等靜態方法，我們以下依次說明。

  • ofFloat(Object target, String propertyName, float… values)
    用法例如以下所看到的：

        float value1 = 0f;
    float value2 = 500f;
    final ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationY", value1, value2);
    objectAnimator.setDuration(3000);
    objectAnimator.start();

    以上代碼實現的效果與通過ValueAnimator的ofFloat方法實現的效果相同，此處不再附圖，可是能夠看出使用ObjectAnimator代碼更簡潔。在構造函數中。我們將textView作為target傳遞給ObjectAnimator。然後指定textView要變化的屬性是translationY，最後指定漸變範圍是從0到500。當動畫開始時，ObjectAnimator就會不斷調用textView的setTranslationY方法以更新其值。我們此處演示的是ObjectAnimator與View一起工作，事實上ObjectAnimator能夠與隨意的Object對象工作。假設要更新某個對象中名為propery的屬性，那麽該Object對象必須具有一個setProperty的setter方法能夠讓ObjectAnimator調用。

    在ofFloat方法最後假設僅僅填入了一個float值，那麽ObjectAnimator須要調用對象的getXXX方法獲取對象初始的屬性值，然後從該初始的屬性值漸變到終止值。

  • ofInt(Object target, String propertyName, int… values)
    參見ofFloat的用法。

  • ofArgb(Object target, String propertyName, int… values)
    使用代碼例如以下所看到的：

        //ObjectAnimator.ofArgb()方法是在API Level 21中才增加的
    if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
        int startColor = 0xffff0000;
        int endColor = 0xff00ff00;
        ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofArgb(textView, "backgroundColor", startColor, endColor);
        objectAnimator.setDuration(3000);
        objectAnimator.start();
    }

    效果圖參見ValueAnimator中相應的圖片。

  • ofObject(Object target, String propertyName, TypeEvaluator evaluator, Object… values)
    使用代碼例如以下所看到的：

        int startColor = 0xffff0000;
    int endColor = 0xff00ff00;
    ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofObject(textView, "backgroundColor", new TypeEvaluator() {
        @Override
        public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
            int startInt = (Integer) startValue;
            int startA = (startInt >> 24) & 0xff;
            int startR = (startInt >> 16) & 0xff;
            int startG = (startInt >> 8) & 0xff;
            int startB = startInt & 0xff;

            int endInt = (Integer) endValue;
            int endA = (endInt >> 24) & 0xff;
            int endR = (endInt >> 16) & 0xff;
            int endG = (endInt >> 8) & 0xff;
            int endB = endInt & 0xff;

            return (int)((startA + (int)(fraction * (endA - startA))) << 24) |
                    (int)((startR + (int)(fraction * (endR - startR))) << 16) |
                    (int)((startG + (int)(fraction * (endG - startG))) << 8) |
                    (int)((startB + (int)(fraction * (endB - startB))));
        }
    }, startColor, endColor);
    objectAnimator.setDuration(3000);
    objectAnimator.start();

    效果圖參見ValueAnimator中相應的圖片。

AnimatorSet

AnimatorSet繼承自Animator。AnimatorSet表示的是動畫的集合，我們能夠通過AnimatorSet把多個動畫集合在一起，讓其串行或並行運行，從而創造出復雜的動畫效果。

我們想讓TextView先進行旋轉，然後進行平移，最後進行伸縮，我們能夠通過AnimatorSet實現該效果，代碼例如以下所看到的：

```
    //anim1實現TextView的旋轉動畫
    Animator anim1 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "rotation", 0f, 360f);
    anim1.setDuration(2000);
    //anim2和anim3TextView的平移動畫
    Animator anim2 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationX", 0f, 300f);
    anim2.setDuration(3000);
    Animator anim3 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationY", 0f, 400f);
    anim3.setDuration(3000);
    //anim4實現TextView的伸縮動畫
    Animator anim4 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "scaleX", 1f, 0.5f);
    anim4.setDuration(2000);


    //第一種方式
    AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.playSequentially(anim1, anim2, anim4);
    animatorSet.playTogether(anim2, anim3);
    animatorSet.start();

    //另外一種方式
    /*AnimatorSet anim23 = new AnimatorSet();
    anim23.playTogether(anim2, anim3);
    AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.playSequentially(anim1, anim23, anim4);
    animatorSet.start();*/

    //第三種方式
    /*AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.play(anim1).before(anim2);
    animatorSet.play(anim2).with(anim3);
    animatorSet.play(anim4).after(anim2);
    animatorSet.start();*/
```

效果例如以下所看到的：
技術分享

動畫anim1用於旋轉TextView。anim2用於在X軸方向偏移TextView，anim3用於在Y軸方向偏移TextView，anim4用於縮放TextView。

我們在以上代碼中提供了三種方式通過AnimationSet把這四個動畫組合到一起，另外一種方式和第三種方式被凝視起來了。

事實上有非常多種辦法實現上述效果。這裏僅僅介紹一下上述三種方式的思路。

  1. 在第一種方式中。調用了animatorSet.playSequentially(anim1, anim2, anim4)，該方法將anim1、anim2以及anim4按順序串聯起來放到了animatorSet中，這樣首先會讓動畫anim1運行。anim1運行完畢後，會依次運行動畫anim2，運行完anim2之後會運行動畫anim3。通過調用animatorSet.playTogether(anim2, anim3)。保證了anim2和anim3同一時候運行，即動畫anim1完畢之後會同一時候運行anim2和anim3。

  2. 在另外一種方式中，我們首先創建了一個AnimatorSet變量anim23。然後通過anim23.playTogether(anim2, anim3)將anim2和anim3組合成一個小的動畫集合。

    然後我們再把anim1、anim23以及anim4一起傳入到animatorSet.playSequentially(anim1, anim23, anim4)中。這樣anim1、anim23、anim4會依次運行，而anim23中的anim2和anim3會同一時候運行。該方式同一時候也演示了能夠將一個AnimatorSet作為動畫的一部分放入還有一個AnimatorSet中。

  3. 在第三種方式中，我們使用了AnimatorSet的play方法，該方法返回AnimatorSet.Builder類型，animatorSet.play(anim1).before(anim2)確保了anim1運行完了之後運行anim2，animatorSet.play(anim2).with(anim3)確保了anim2和anim3同一時候運行，animatorSet.play(anim4).after(anim2)確保了anim2運行完了之後運行anim4。

    須要說明的是animatorSet.play(anim1).before(anim2)與animatorSet.play(anim2).after(anim1)是全然等價的，之所以在上面代碼中有的寫before，有的寫after，僅僅是為了讓大家多了解一下API。

希望本文對大家學習屬性動畫有所幫助。

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深入剖析Android四大組件(一)——Activity生命周期具體解釋

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【Android界面實現】SlidingMenu最新版本號使用具體解釋

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