公共技术点之 Android 动画基础

一 传统 View 动画(Tween/Frame)

1.1 Tween 动画

主要有 4 中：缩放、平移、渐变、旋转

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>    <set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"     android:interpolator="@[package:]anim/interpolator_resource"     android:shareInterpolator=["true" | "false"] >     <alpha     android:fromAlpha="float"     android:toAlpha="float" />     <scale     android:fromXScale="float"     android:toXScale="float"     android:fromYScale="float"     android:toYScale="float"     android:pivotX="float"     android:pivotY="float" />     <translate     android:fromXDelta="float"     android:toXDelta="float"     android:fromYDelta="float"     android:toYDelta="float" />     <rotate     android:fromDegrees="float"     android:toDegrees="float"     android:pivotX="float"     android:pivotY="float" />     <set>     ...     </set>    </set>  

布局文件必须有一个独立的根元素，可以是 <alpha> , <scale> , <translate> , <rotate> , <set> （持有一组其它的动画元素，甚至可以是内嵌的 set 元素） 中的一个

1.1.1 <set>

一个持有其它动画元素的容器 <alpha> , <scale> , <translate> , <rotate> 或者其它 <set> 元素

1.1.2 <alpha>

1.1.3 <scale>

1.1.4 <translate>

1.1.5 <rotate>

是旋转动画，与之对应的 Java 类是 RotateAnimation

调用代码

ImageView image = (ImageView) findViewById(R.id.image);   Animation hyperspaceJump = AnimationUtils.loadAnimation(this, R.anim.hyperspace_jump);  image.startAnimation(hyperspaceJump); 

另外，在动画中，如果我们添加了 android:fillAfter="true"后，这个动画执行完之后保持最后的状态；android:duration="integer"代表动画持续的时间，单位为毫秒。

1.1.6 插值器

用于修改一个动画过程中的速率，可以定义各种各样的非线性变化函数，比如加速、减速等在 Android 中所有的插值器都是 Interpolator 的子类，通过 android:interpolator 属性你可以引用不同的插值器。下面是几种插值器:

你可以通过下面的方式使用它们

<set android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator">           ...   </set> 

自定义插值器如果你对系统提供的插值器不满意，我们可以创建一个插值器资源修改插值器的属性，比如修改 AnticipateInterpolator 的加速速率，调整 CycleInterpolator 的循环次数等。为了完成这种需求，我们需要创建 XML 资源文件，然后将其放于/res/anim 下，然后再动画元素中引用即可。我们先来看一下几种常见的插值器可调整的属性：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>       <InterpolatorName xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"           android:attribute_name="value"    /> 

我们先来看一下几种常见的插值器可调整的属性：

<accelerateDecelerateInterpolator> 无

<accelerateInterpolator> android:factor 浮点值，加速速率，默认为 1

<anticipateInterploator> android:tension 浮点值，起始点后退的张力、拉力数，默认为 2

<anticipateOvershootInterpolator> android:tension 同上 android:extraTension 浮点值，拉力的倍数，默认为 1.5（2 * 1.5）

<bounceInterpolator> 无

<cycleInterplolator> android:cycles int，循环的个数，默认为 1

<decelerateInterpolator> android:factor 浮点值，减速的速率，默认为 1

<linearInterpolator> 无

<overshootInterpolator> 浮点值，超出终点后的张力、拉力，默认为 2

比如：res/anim/my_overshoot_interpolator.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   <overshootInterpolator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"   android:tension="7.0"/>    This animation XML will apply the interpolator:    <scale xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"     android:interpolator="@anim/my_overshoot_interpolator"     android:fromXScale="1.0"     android:toXScale="3.0"     android:fromYScale="1.0"     android:toYScale="3.0"     android:pivotX="50%"     android:pivotY="50%"     android:duration="700" />  

如果简单的修改插值器的属性值还不能够满足我们的需求，那么就自己来通过实现 Interpolator 接口来定义自己的插值器了 因为上面所有的 Interpolator 都实现了 Interpolator 接口，这个接口定义了一个方法：float getInterpolation(float input); 此方法由系统调用，input 代表动画的时间，在 0 和 1 之间，也就是开始和结束之间。

线性（匀速）插值器定义如下：

public float getInterpolation(float input) {             return input;     } 

加速减速插值器定义如下：

public float getInterpolation(float input) {             return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;     } 

1.2 Frame 动画

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   <animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      android:oneshot=["true" | "false"] >    <item     android:drawable="@[package:]drawable/drawable_resource_name"     android:duration="integer" />   </animation-list>  

1.2.1 <animation-list>

必须作为根元素，包含一个或者多个根元素属性：android:oneshot ：true：只执行一次动画，false：循环执行

1.2.2 <item>

res/anim/rocket.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>     <animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      android:oneshot="false">      <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust1" android:duration="200" />      <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust2" android:duration="200" />      <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust3" android:duration="200" />     </animation-list>  

调用代码

ImageView rocketImage = (ImageView) findViewById(R.id.rocket_image);   rocketImage.setBackgroundResource(R.drawable.rocket_thrust);   rocketAnimation = (AnimationDrawable) rocketImage.getBackground();   rocketAnimation.start(); 

二. Property Animation

2.1 Property Animation 的工作方式

2.1.1 计算属性值

过程一：计算已完成动画分数 elapsed fraction为了执行一个动画，你需要创建一个 ValueAnimator，并且指定目标对象属性的开始、结束值和持续时间。在调用 start 后的整个动画过程中， ValueAnimator 会根据已经完成的动画时间计算得到一个 0 到 1 之间的分数，代表该动画的已完成动画百分比。0 表示 0%，1 表示 100%。

过程二：计算插值（动画变化率）interpolated fraction当 ValueAnimator 计算完已完成动画分数后，它会调用当前设置的 TimeInterpolator，去计算得到一个 interpolated（插值）分数，在计算过程中，已完成动画百分比会被加入到新的插值计算中。

2.2 核心类

2.2.1 Interpolators

简单点解释这个方法，就是当要执行 input 的时间时，通过 Interpolator 计算返回另外一个时间点，让系统执行另外一个时间的动画效果。

2.2.2 Evaluators

TypeEvaluator 接口只有一个方法，就是 evaluate() 方法，它允许你使用的 animator 返回一个当前动画点的属性值。

TypeEvaluator 所做的是根据数据结构计算最终的属性值，允许你定义自己的数据结构，这是官方对它的真正定义，如果你所定义的属性值的数据类型不是 float、int、color 类型，那么你需要实现 TypeEvaluator 接口的 evaluate() 方法，自己进行属性值的计算

Interpolator 更倾向于你定义一种运动的变化率，比如匀速、加速、减速等，官方对 Interpolator 的定义也确实是这样的：

对于自定义高级动画时，弄清 TimeInterpolator 和 TypeEvaluator 非常重要，如果你希望要自定义自己的动画，那么这两个函数肯定是关键部分，一个是定义动画变化率，一个是定义数据结构和属性值计算方式，两者共同决定了一个动画的运动。

2.2.3 ValueAnimator

属性动画中的主要的时序引擎，如动画时间，开始、结束属性值，相应时间属性值计算方法等。包含了所有计算动画值的核心函数。也包含了每一个动画时间上的细节，信息，一个动画是否重复，是否监听更新事件等，并且还可以设置自定义的计算类型。

使用 ValueAnimator 实现动画需要手动更新：

ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f); animation.setDuration(1000); animation.addUpdateListener(new AnimatorUpdateListener() {  @Override  public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {   Log.i("update", ((Float) animation.getAnimatedValue()).toString());  } }); animation.setInterpolator(new CycleInterpolator(3)); animation.start();  

2.2.4 ObjectAnimator

继承自 ValueAnimator ，允许你指定要进行动画的对象以及该对象的一个属性。该类会根据计算得到的新值自动更新属性。也就是说上 Property Animation 的两个步骤都实现了。大多数的情况，你使用 ObjectAnimator 就足够了，因为它使得目标对象动画值的处理过程变得简单，不用再向 ValueAnimator 那样自己写动画更新的逻辑。但 ObjectAnimator 有一定的限制，比如它需要目标对象的属性提供指定的处理方法，这个时候你需要根据自己的需求在 ObjectAnimator 和 ValueAnimator 中做个选择了，看哪种实现更简便。

ObjectAnimator 的自动更新功能，依赖于属性身上的 setter 和 getter 方法，所以为了让 ObjectAnimator 能够正确的更新属性值，你必须遵从以下规范:

1. 该对象的属性必须有 get 和 set 方法（方法的格式必须是驼峰式），方法格式为 set

   ()，因为 ObjectAnimator 会自动更新属性，它必须能够访问到属性的 setter 方法，比如属性名为 foo ,你就需要一个 setFoo() 方法，如果 setter 方法不存在，你有三种选择：

   a.添加 setter 方法

   b.使用包装类。通过该包装类通过一个有效的 setter 方法获取或者改变属性值的方法，然后应用于原始对象，比如 NOA 的 AnimatorProxy 。

   c.使用 ValueAnimator 代替

（这 3 点的意思总结起来就是一定要有一个 setter 方法，让 ObjectAnimator 能够访问到）

1. 如果你为 ObjectAnimator 的工厂方法的可变参数只传递了一个值，那么会被作为动画的结束值。

2. 注意，属性的 getter 方法和 setter 方法必须必须是相对应的，比如你构造了一个如下的 ObjectAnimator ，那么 getter 和 setter 方法就应该为：

   targetObject.setPropName(float) 和 targetObject.getPropName(float) : ObjectAnimator.ofFloat(targetObject, "propName", 1f) 

3. 根据动画的目标属性或者对象不同，你可能需要调用某一个 View 的 invalidate 方法，根据新的动画值去强制屏幕重绘该 View。可以在 onAnimateonUpdate() 回调方法中去做。比如，对一个 Drawable 的颜色属性进行动画，只有当对象重绘自身的时候，才会导致该属性的更新，（不像平移或者缩放那样是实时的）。一个 View 的所有 setter 属性方法，比如 setAlpha() 和 setTranslationX() 都可以适当的更新 View。因此你不需要在重绘的时候为这些方法传递新的值。更多关于 Listener 的信息，可以参考第四部分 Animation Listeners。

简单总结下：当你不希望向外暴露 Setter 方法的时候，或者希望获取到动画值统一做处理的话，亦或只需要一个简单的时序机制(拥有动画的各种值)的话，那么你可以选择使用 ValueAnimator ，它更简单。如果你就是希望更新动画，为了简便，可以使用 ObjectAnimator ，但自定义的属性必须有 setter 和 getter 方法，并且它们必须都是标准的驼峰式（确保内部能够调用），必须有结束值。你可以实现 Animator.AnimatorListener 接口根据自己的需求去更新 View。

2.2.5 AnimatorSet

提供组合动画能力的类。并可设置组中动画的时序关系，如同时播放、有序播放或延迟播放。 Elevator 会告诉属性动画系统如何计算一个属性的值，它们会从 Animator 类中获取时序数据，比如开始和结束值，并依据这些数据计算动画的属性值。

小结： TypeEvaluator
定义了属性值的计算方式，有 int,float,color 类型，根据属性的开始、结束值和插值一起计算出当前时间的属性值，终极方法，整个动画属性值计算过程的结尾。

TimeInterpolation
插值器都必须实现的接口，定义了动画的变化率，如线性，非线性。

2.2.6 ViewPropertyAnimator

多个 ObjectAnimator 结合 AnimatorSet 实现

ObjectAnimator animX = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "x", 50f); ObjectAnimator animY = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "y", 100f); AnimatorSet animSetXY = new AnimatorSet(); animSetXY.playTogether(animX, animY); animSetXY.start(); 

一个 ObjectAnimator 结合多个 PropertyValuesHolder 实现

PropertyValuesHolder pvhX = PropertyValuesHolder.ofFloat("x", 50f); PropertyValuesHolder pvhY = PropertyValuesHolder.ofFloat("y", 100f); ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(myView, pvhX, pvyY).start(); 

ViewPropertyAnimator: 只需一行代码

myView.animate().x(50f).y(100f);//myView.animate()直接返回一个 ViewPropertyAnimator 对象

2.2.7 PropertyValuesHolder

顾名思义，该类持有属性，相关属性值的操作以及属性的 setter，getter 方法的创建，属性值以 Keyframe 来承载，最终由 KeyframeSet 统一处理。

2.2.8 KeyFrame

因此，Keyframe 的定制性更高，你如果想精确控制某一个时间点的动画值及其运动规律，你可以自己创建特定的 Keyframe

Keyframe kf0 = Keyframe.ofFloat(0f, 0f); Keyframe kf1 = Keyframe.ofFloat(.5f, 360f); Keyframe kf2 = Keyframe.ofFloat(1f, 0f); PropertyValuesHolder pvhRotation = PropertyValuesHolder.ofKeyframe("rotation", kf0, kf1, kf2);//动画属性名，可变参数 ObjectAnimator rotationAnim = ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(target, pvhRotation) rotationAnim.setDuration(5000); 

2.2.9 KeyFrameSet

ObjectAnimator.ofFloat(target, "translateX", 50, 100, 200); 

调用者传入的 values 为 50,100,200，则 numKeyframs = 3，那么创建出相应的 Keyframe 为： Keyframe(0,50)，Keyframe(1/2,100)，Keyframe(1,200), 时间点 0，1/2，1 都是按比例划分的

 public static KeyframeSet ofFloat(float... values) {   int numKeyframes = values.length;   FloatKeyframe keyframes[] = new FloatKeyframe[Math.max(numKeyframes,2)];   if (numKeyframes == 1) {    keyframes[0] = (FloatKeyframe) Keyframe.ofFloat(0f);    keyframes[1] = (FloatKeyframe) Keyframe.ofFloat(1f, values[0]);   } else {    keyframes[0] = (FloatKeyframe) Keyframe.ofFloat(0f, values[0]);    for (int i = 1; i < numKeyframes; ++i) {     keyframes[i] = (FloatKeyframe) Keyframe.ofFloat((float) i / (numKeyframes - 1), values[i]);//这里是关键    }   }   return new FloatKeyframeSet(keyframes);  }  

2.3 在 XML 中声明属性动画

通过在 XML 中定义的动画，可以很方便的在多个 Activities 中重用而且更容易编辑，复用性强。为了区分新的属性动画，从 3.1 开始，你应 res/animator/ 下存放属性动画的资源文件，使用 animator 文件夹是可选的，但是如果你想在 Eclipse ADT 插件中使用布局编辑工具（ADT 11.0.0+），就必须在 res/animator 文件夹下存放了，因为 ADT 只会查找 res/animator 文件夹下的属性动画资源文件。

<set android:ordering="sequentially">  <set>   <objectAnimator    android:propertyName="x"    android:duration="500"    android:valueTo="400"    android:valueType="intType"/>   <objectAnimator    android:propertyName="y"    android:duration="500"    android:valueTo="300"    android:valueType="intType"/>  </set>  <objectAnimator   android:propertyName="alpha"   android:duration="500"   android:valueTo="1f"/> </set>  

AnimatorSet set = (AnimatorSet) AnimatorInflater.loadAnimator(myContext,     R.anim.property_animator); set.setTarget(myObject); set.start(); 

目录res/animator/filename.xm

XML 文件的根元素必须为 <set> , <objectAnimator> , or <valueAnimator> 之一。也可以在一个 set 中组织不同的动画，包含其它 <set> 元素,也就是说，可以嵌套。

<set     android:ordering=["together" | "sequentially"]>    <objectAnimator     android:propertyName="string"     android:duration="int"     android:valueFrom="float | int | color"     android:valueTo="float | int | color"     android:startOffset="int"     android:repeatCount="int"     android:repeatMode=["repeat" | "reverse"]     android:valueType=["intType" | "floatType"]/>    <animator     android:duration="int"     android:valueFrom="float | int | color"     android:valueTo="float | int | color"     android:startOffset="int"     android:repeatCount="int"     android:repeatMode=["repeat" | "reverse"]     android:valueType=["intType" | "floatType"]/>    <set>     ...    </set>   </set>  

2.3.2 元素介绍

2.3.2.1 <set>

动画集合节点，有一个属性 ordering，表示它的子动画启动方式是先后有序的还是同时。

2.3.2.2 <objectAnimator>

一个对象的一个属性，相应的 Java 类为: ObjectAnimator

android:valueTo
Float、int 或者 color，也是必须值，表明了动画结束的点，颜色由 6 位十六进制的数字表示。

android:valueFrom
相对应 valueTo，动画的起始点，如果没有指定，系统会通过属性身上的 get 方法获取，颜色也是 6 位十六进制的数字表示。

android:duration
动画的时长，int 类型，以毫秒为单位，默认为 300 毫秒。

android:startOffset
动画延迟的时间，从调用 start 方法后开始计算，int 型，毫秒为单位，

android:repeatCount
一个动画的重复次数，int 型，”-1“表示无限循环，”1“表示动画在第一次执行完成后重复执行一次，也就是两次，默认为 0，不重复执行。

android:valueType
关键参数，如果该 value 是一个颜色，那么就不需要指定，因为动画框架会自动的处理颜色值。有 intType 和 floatType 两种：分别说明动画值为 int 和 float 型。

2.3.2.3 <animator>

res/animator/property_animator.xml:

<set android:ordering="sequentially">    <set>     <objectAnimator      android:propertyName="x"      android:duration="500"      android:valueTo="400"      android:valueType="intType"/>     <objectAnimator      android:propertyName="y"      android:duration="500"      android:valueTo="300"      android:valueType="intType"/>    </set>    <objectAnimator     android:propertyName="alpha"     android:duration="500"     android:valueTo="1f"/>   </set>  

为了执行该动画，必须在代码中将该动画资源文件填充为一个 AnimationSet 对象，然后在执行动画前，为目标对象设置所有的动画集合。简便的方法就是通过 setTarget 方法为目标对象设置动画集合，代码如下：

AnimatorSet set = (AnimatorSet) AnimatorInflater.loadAnimator(myContext,      R.anim.property_animator);   set.setTarget(myObject);   set.start(); 

三 View anim 与 property anim 的比较

View anim 系统

property anim 系统

平时使用的简单动画特效，使用 View 动画就可以满足，但是如果你想做的更加复杂，比如背景色的动画，或者不仅是 View，还希望对其它对象添加动画等，那么你就得考虑使用 Property 动画了。

更多动画开源库及使用，可以参考个人博客： Android 动画系列 ，其中介绍了一些基本使用，也提到了一些 GitHub 上的动画开源库，可以作为 Android 动画学习的资料