《疯狂Android讲义》 -- Android 动画系列之属性动画

前言

从某种角度来看，属性动画是增强版的补间动画，属性动画的强大可以体现在如下两方面。

补间动画只能定义两个关键帧在“透明度”、“旋转”、“缩放”、“位移”4个方面的变化，但属性动画可以定义任何属性的变化。
补间动画只能对UI组件执行动画，但属性动画几乎可以对任何对象执行动画(不管它是否显示在屏幕上)。

与补间动画类似的是，属性动画也需要定义如下几个属性。

动画持续时间。该属性的默认值是300ms。在属性动画资源文件中通过android:duration属性指定。
动画插值方式。该属性的作用与补间动画中插值属性的作用基本类似。在属性动画资源文件中通过android:interpolator属性指定。
动画重复次数。指定动画重复播放的次数。在属性动画资源文件中通过android:repeatCount属性指定。
重复行为。指定动画播放结束后、重复下次动画时，是从开始帧再次播放到结束帧，还是从结束帧反向播放到开始帧。在属性动画资源文件中通过android:repeatMode属性指定。
动画集。开发者可以将多个属性动画合并成一组，既可让这组属性动画按次序播放，也可让这组属性动画同时播放。在属性动画资源文件中通过<set.../>元素来组合，该元素的android:ordering属性指定该组动画是按次序播放，还是同时播放。
帧刷新频率。指定每隔多长时间播放一帧。该属性的默认值为10ms。

属性动画的API

属性动画涉及的API如下：

Animator：它提供了创建属性动画的基类。基本上不会直接使用该类。通常该类只用于被继承并重写它的相关方法。
ValueAnimator：属性动画主要的时间引擎，它负责计算各个帧的属性值。它定义了属性动画的绝大部分核心功能，包括计算各帧的相关属性值，负责处理更新事件，按按属性值的类型控制计算规则。属性动画主要由两方面组成：①计算各帧的相关属性值；②为指定对象设置这些计算后的值。ValueAnimator只负责第一方面内容，因此程序员必须根据ValueAnimator计算并监听值更新来更新对象的相关属性值。
ObjectAnimator：它是ValueAnimator的子类，允许程序员对指定对象的属性执行动画。在实际应用中，ObjectAnimator使用起来更加简单，因此更加常用。在少数场景下，由于ObjectAnimator存在一些限制，可能需要考虑使用ValueAnimator。
AnimatorSet：它是Animator的子类，用于组合多个Animator，并指定多个Animator是按次序播放，还是同时播放。

除此之外，属性动画还需要利用一个Evaluator(计算器)，该工具类控制属性动画如何计算属性值。Android提供了如下Evaluator。

IntEvaluator：用于计算int类型属性值的计算器。
FloatEvaluator：用于计算float类型属性值的计算器。
ArgbEvaluator：用于计算以十六进制形式表示的颜色值的计算器。
TypeEvaluator：它是计算器接口，开发者可以通过实现该接口来实现自定义计算器。如果需要对int、float或者颜色值以外类型的属性执行属性动画，可能需要实现TypeEvaluator接口来实现自定义计算器。

使用ValueAnimator创建动画

使用ValueAnimator创建动画可按如下4个步骤进行。

调用ValueAnimator的ofInt()、ofFloat()或ofObject()静态方法创建ValueAnimator实例。
调用ValueAnimator的setXxx()方法设置动画持续时间、插值方式、重复次数等。
调用ValueAnimator的start()方法启动动画。
为ValueAnimator注册AnimatorUpdateListener监听器，在该监听器中可以监听ValueAnimator计算出来的值的改变，并将这些值应用到指定对象上。

例如如下代码片段：

ValueAnimatoranimation=ValueAnimator.ofFloat(0f,1f);

animation.setDuration(1000);

animation.start();

[/code]

上面的例子实现了在1000ms内，值从0到1的变化。

除此之外，开发者也可以提供一个自定义的Evaluator计算器，例如如下代码：

ValueAnimatoranimation=ValueAnimator.ofObject(newMyTypeEvaluator(),startVal,endVal);

animation.setDuration(1000);

animation.start();

[/code]

在上面的代码片段中，ValueAnimator仅仅是计算动画过程中变化的值，并没有把这些计算出来的值应用到任何对象上，因此也不会显示任何动画。

如果希望使用ValueAnimator创建动画，还需要注册一个监听器：AnimatorUpdateListener，该监听器负责更新对象的属性值。在实现这个监听器时，可以通过getAnimatedValue()方法来获取当前帧的值，并将该计算出来的值应用到指定对象上。当该对象的属性持续改变时，该对象也就呈现出动画效果了。

使用ObjectAnimator创建动画

ObjectAnimator继承了ValueAnimator，因此它可以直接将ValueAnimator在动画过程中计算出来的值应用到指定对象的指定属性上(ValueAnimator则需要注册一个监听器来完成这个工作)。因此使用ObjectAnimator就不需要注册AnimatorUpdateListener监听器了。

使用ObjectAnimator的ofInt()、ofFloat()或ofObject()静态方法创建ObjectAnimator时，需要指定具体的对象，以及对象的属性名。

例如如下代码片段：

ObjectAnimatoranim=ObjectAnimator.ofFloat(foo,"alpha",0f,1f);

anim.setDuraction(1000);

anim.start();

[/code]

与ValueAnimator不同的是，使用ObjectAnimator有如下几个注意点。

要为该对象对应的属性提供setter方法，如上例中需要为foo对象提供setAlpha(floatvalue)方法。
调用ObjectAnimator的ofInt()、onFloat()或ofObject()工厂方法时，如果values...参数只提供了一个值(本来需要提供开始值和结束值)，那么该值会被认为是结束值。该对象应该为该属性提供一个getter方法，该getter方法的返回值将被作为开始值。
如果动画的对象是View，为了能显示动画效果，可能还需要在onAnimationUpdate()事件监听方法中调用View.invalidate()方法来刷新屏幕的显示，比如对Drawable对象的color属性执行动画。但View定义的setter方法，如setAlpha()和setTranslationX()等方法，都会自动地调用invalidate()方法，因此不需要额外地调用invalidate()方法。

使用属性动画

属性动画即可作用于UI组件，也可作用于普通的对象(即使它没有在UI界面上绘制出来)。

定义属性动画有如下两种方式。

使用ValueAnimator或ObjectAnimator的静态工厂方法来创建动画。
使用资源文件来定义动画。

使用属性动画的步骤如下。

创建ValueAnimator或ObjectAnimator对象----即可从XML资源文件加载该动画资源，也可直接调用ValueAnimator或ObjectAnimator的静态工厂方法来创建动画。
根据需要为Animator对象设置属性。
如果需要监听Animator的动画开始事件、动画结束事件、动画重复事件、动画值改变事件，并根据事件提供相应的处理代码，则应该为Animator对象设置事件监听器。
如果有多个动画需要按次序或同时播放，则应使用AnimatorSet组合这些动画。
调用Animator对象的start()方法启动动画。

使用ValueAnimator或ObjectAnimator的静态工厂方法来创建动画

下面的示例示范了如何利用属性动画来控制“小球”掉落动画。该示例会监听用户在屏幕上的“触屏”时间，程序会在屏幕的触摸点绘制一个小球，并用动画控制该小球向下掉落。

该示例的界面布局文件非常简单，界面布局文件中只有一个LinearLayout，因此此处不再给出界面布局文件。下面是该示例的Activity代码。

packagecom.yzx.myapplication;

importandroid.animation.Animator;

importandroid.animation.AnimatorListenerAdapter;

importandroid.animation.AnimatorSet;

importandroid.animation.ObjectAnimator;

importandroid.animation.ValueAnimator;

importandroid.app.Activity;

importandroid.content.Context;

importandroid.graphics.Canvas;

importandroid.graphics.Color;

importandroid.graphics.Paint;

importandroid.graphics.RadialGradient;

importandroid.graphics.Shader;

importandroid.graphics.drawable.ShapeDrawable;

importandroid.graphics.drawable.shapes.OvalShape;

importandroid.os.Bundle;

importandroid.view.MotionEvent;

importandroid.view.View;

importandroid.view.animation.AccelerateInterpolator;

importandroid.widget.LinearLayout;

importjava.util.ArrayList;

/**

*Createdbygv52jy1on2016/11/16.

*/

publicclassMainActivityextendsActivity{

//定义小球大小的常量

privatestaticfinalfloatBALL_SIZE=50F;

//定义小球从屏幕上方下落到屏幕底端的总时间

privatestaticfinalfloatFULL_TIME=1000;

@Override

protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

ValueAnimatorvalueAnimator=ValueAnimator.ofInt(0,1);

valueAnimator.getAnimatedValue();

LinearLayoutlayout=(LinearLayout)findViewById(R.id.container);

//设置该窗口显示MyAnimationView组件

layout.addView(newMyAnimationView(this));

}

publicclassMyAnimationViewextendsViewimplementsValueAnimator.AnimatorUpdateListener{

publicfinalArrayList<ShapeHolder>balls=newArrayList<>();

publicMyAnimationView(Contextcontext){

super(context);

setBackgroundColor(Color.WHITE);

}

@Override

publicbooleanonTouchEvent(MotionEventevent){

//如果触碰事件不是按下、移动事件

if(event.getAction()!=MotionEvent.ACTION_DOWN&&event.getAction()!=MotionEvent.ACTION_MOVE){

returnfalse;

}

//在事件发生点添加一个小球(用一个圆形代表)

ShapeHoldernewBall=addBall(event.getX(),event.getY());

//计算小球下落动画开始时的Y坐标

floatstartY=newBall.getY();

//计算小球下落动画结束时的y坐标(落到屏幕最下方，就是屏幕的高度减去小球的高度)

floatendY=getHeight()-BALL_SIZE;

//获取屏幕高度

floath=getHeight();

floateventY=event.getY();

//计算动画的持续时间

intduration=(int)(FULL_TIME*((h-eventY)/h));

//定义小球“落下”的动画

//让newBall对象的y属性从事件发生点变化到屏幕最下方

ValueAnimatorfallAnim=ObjectAnimator.ofFloat(newBall,"y",startY,endY);

//设置fallAnim动画的持续时间

fallAnim.setDuration(duration);

//设置fallAnim动画的插值方式：加速插值

fallAnim.setInterpolator(newAccelerateInterpolator());

//为fallAnim动画添加监听器

//当ValueAnimator的属性值发生改变时，将会激发该监听器的事件监听方法

fallAnim.addUpdateListener(this);

//定义对newBall对象的alpha属性执行从1到0的动画（即定义渐隐动画）

ObjectAnimatorfadeAnim=ObjectAnimator.ofFloat(newBall,"alpha",1f,0f);

//设置动画持续时间

fadeAnim.setDuration(250);

//为fadeAnim动画添加监听器

fadeAnim.addListener(newAnimatorListenerAdapter(){

//当动画结束时

@Override

publicvoidonAnimationEnd(Animatoranimation){

//动画结束时将该动画关联的ShapeHolder删除

balls.remove(((ObjectAnimator)animation).getTarget());

}

});

//为fadeAnim动画添加监听器

//当ValueAnimator的属性值发生改变时，将会激发该监听器的事件监听方法

fadeAnim.addUpdateListener(this);

//定义一个AnimatorSet来组合动画

AnimatorSetanimatorSet=newAnimatorSet();

//指定在播放fadeAnim之前，先播放fallAnim动画

animatorSet.play(fallAnim).before(fadeAnim);

//开发播放动画

animatorSet.start();

returntrue;

}

privateShapeHolderaddBall(floatx,floaty){

//创建一个椭圆

OvalShapecircle=newOvalShape();

//设置该椭圆的宽高

circle.resize(BALL_SIZE,BALL_SIZE);

//将椭圆包装成Drawable对象

ShapeDrawabledrawable=newShapeDrawable(circle);

//创建一个ShapeHolder对象

ShapeHoldershapeHolder=newShapeHolder(drawable);

//设置SHapeHolder的x、y坐标

shapeHolder.setX(x-BALL_SIZE/2);

shapeHolder.setY(y-BALL_SIZE/2);

intred=(int)(Math.random()*255);

intgreen=(int)(Math.random()*255);

intblue=(int)(Math.random()*255);

//将red、grenn、blue三个随机数组合成ARGB颜色

intcolor=0xff000000+red<<16|green<<8|blue;

//获取drawable上关联的画笔

Paintpaint=drawable.getPaint();

//将red、grenn、blue三个随机数除以4得到商值合成ARGB颜色

intdarkColor=0xff000000|red/4<<16|green/4<<8|blue/4;

//创建圆形渐变

RadialGradientgradient=newRadialGradient(37.5f,12.5f,BALL_SIZE,color,darkColor,Shader.TileMode.CLAMP);

paint.setShader(gradient);

//为shapeHolder设置paint画笔

shapeHolder.setPaint(paint);

balls.add(shapeHolder);

returnshapeHolder;

}

@Override

protectedvoidonDraw(Canvascanvas){

//遍历balls集合中的每个ShapeHolder对象

for(ShapeHoldershapeHolder:balls){

//保存canvas的当前坐标系统

canvas.save();

//坐标变换：将画布坐标系统平移到shapeHolder的X、Y坐标处

canvas.translate(shapeHolder.getX(),shapeHolder.getY());

//将shapeHolder持有的圆形绘制在Canvas上

shapeHolder.getShape().draw(canvas);

//恢复Canvas坐标系统

canvas.restore();

}

}

@Override

publicvoidonAnimationUpdate(ValueAnimatoranimation){

//指定重绘该界面

this.invalidate();

}

}

}

[/code]

上面的示例还用到了一个ShapeHolder类，该类只是负责包装ShapeDrawable对象，并为x、y、width、height、alpha等属性提供setter、getter方法，以方便ObjectAnimator动画控制它。下面是ShapeHolder类的代码。

packagecom.yzx.myapplication;

importandroid.graphics.Color;

importandroid.graphics.Paint;

importandroid.graphics.RadialGradient;

importandroid.graphics.drawable.ShapeDrawable;

/**

*Createdbygv52jy1on2016/11/16.

*/

publicclassShapeHolder{

privatefloatx=0,y=0;

privateShapeDrawableshape;

privateColorcolor;

privateRadialGradientgradient;

privatefloatalpha=1f;

privatePaintpaint;

publicShapeHolder(ShapeDrawables){

shape=s;

}

publicfloatgetX(){

returnx;

}

publicvoidsetX(floatx){

this.x=x;

}

publicfloatgetY(){

returny;

}

publicvoidsetY(floaty){

this.y=y;

}

publicShapeDrawablegetShape(){

returnshape;

}

publicvoidsetShape(ShapeDrawableshape){

this.shape=shape;

}

publicColorgetColor(){

returncolor;

}

publicvoidsetColor(Colorcolor){

this.color=color;

}

publicRadialGradientgetGradient(){

returngradient;

}

publicvoidsetGradient(RadialGradientgradient){

this.gradient=gradient;

}

publicfloatgetAlpha(){

returnalpha;

}

publicvoidsetAlpha(floatalpha){

this.alpha=alpha;

}

publicPaintgetPaint(){

returnpaint;

}

publicvoidsetPaint(Paintpaint){

this.paint=paint;

}

}

[/code]

使用资源文件来定义动画

属性动画的资源文件放在/res/animator/目录下，资源文件代码如下：

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>

<objectAnimatorxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:duration="3000"

android:propertyName="backgroundColor"

android:repeatCount="infinite"

android:repeatMode="reverse"

android:valueFrom="#ff8080"

android:valueTo="#8080ff"

android:valueType="intType">

</objectAnimator>

[/code]

Java代码加载资源文件的属性动画，代码如下：

//加载动画资源

ObjectAnimatorcolorAnim=(ObjectAnimator)AnimatorInflater.loadAnimator(MainActivity.this,R.animator.color_anim);

//设置颜色类型的属性值的计算器

colorAnim.setEvaluator(newArgbEvaluator());

//对该View本身应用属性动画

colorAnim.setTarget(this);

//开始指定动画

colorAnim.start();

[/code]

参考资料

《疯狂Android讲义》