Android动画原理探究

1.补间动画和属性动画之间的区别？
2.补间动画移动后,点击事件的响应为什么还在原来的位置?

如果你已经知道了这两个问题的答案,那你可以跳过本文了。

一.补间动画

Android提供了四种补间动画分别为:AlphaAnimation、RotateAnimation、TranslateAnimation和ScaleAnimation,它们都继承于Animation类。以TranslateAnimation动画来看下补间动画的用法:

val translate = TranslateAnimation(0f, 200f, 0f, 0f)
        translate.duration = 3000
        translate.fillAfter=true
        test_iv.startAnimation(translate)

1.1.View.startAnimation()

public void startAnimation(Animation animation) {
    animation.setStartTime(Animation.START_ON_FIRST_FRAME);
    setAnimation(animation);
    invalidateParentCaches();
    invalidate(true);
}

在View的绘制原理浅析中我们已经知道了invalidate(true)方法的作用了,从上面的代码我们可以看出并没有更改与View相关的坐标信息。只是在draw方法中进行了处理。

1.2.View.draw()

boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
    final boolean hardwareAcceleratedCanvas = canvas.isHardwareAccelerated();
    //省略部分代码...
    //获取当前Animation
    final Animation a = getAnimation();
    if (a != null) {
        more = applyLegacyAnimation(parent, drawingTime, a, scalingRequired);
        concatMatrix = a.willChangeTransformationMatrix();
        if (concatMatrix) {
            mPrivateFlags3 |= PFLAG3_VIEW_IS_ANIMATING_TRANSFORM;
        }
        transformToApply = parent.getChildTransformation();
    }
     //省略部分代码...
    //处理滑动
    if (offsetForScroll) {
        canvas.translate(mLeft - sx, mTop - sy);
    } else {
        if (!drawingWithRenderNode) {
             //处理滑动
            canvas.translate(mLeft, mTop);
        }
        if (scalingRequired) {
            if (drawingWithRenderNode) {
                // TODO: Might not need this if we put everything inside the DL
                restoreTo = canvas.save();
            }
            // mAttachInfo cannot be null, otherwise scalingRequired == false
            final float scale = 1.0f / mAttachInfo.mApplicationScale;
            //处理缩放
            canvas.scale(scale, scale);
        }
    }
    //处理透明度
    float alpha = drawingWithRenderNode ? 1 : (getAlpha() * getTransitionAlpha());
    if (transformToApply != null
            || alpha < 1
            || !hasIdentityMatrix()
            || (mPrivateFlags3 & PFLAG3_VIEW_IS_ANIMATING_ALPHA) != 0) {
       //省略部分代码...
        if (alpha < 1 || (mPrivateFlags3 & PFLAG3_VIEW_IS_ANIMATING_ALPHA) != 0) {
            if (alpha < 1) {
                mPrivateFlags3 |= PFLAG3_VIEW_IS_ANIMATING_ALPHA;
            } else {
                mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_VIEW_IS_ANIMATING_ALPHA;
            }
            parent.mGroupFlags |= ViewGroup.FLAG_CLEAR_TRANSFORMATION;
            if (!drawingWithDrawingCache) {
                final int multipliedAlpha = (int) (255 * alpha);
                if (!onSetAlpha(multipliedAlpha)) {
                    if (drawingWithRenderNode) {
                        renderNode.setAlpha(alpha * getAlpha() * getTransitionAlpha());
                    } else if (layerType == LAYER_TYPE_NONE) {
                        canvas.saveLayerAlpha(sx, sy, sx + getWidth(), sy + getHeight(),
                                multipliedAlpha);
                    }
                } else {
                    // Alpha is handled by the child directly, clobber the layer's alpha
                    mPrivateFlags |= PFLAG_ALPHA_SET;
                }
            }
        }
    } else if ((mPrivateFlags & PFLAG_ALPHA_SET) == PFLAG_ALPHA_SET) {
        onSetAlpha(255);
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_ALPHA_SET;
    }
//省略部分代码
    return more;
}   

二.属性动画

同样的属性动画也可以做到对View进行缩放、移动、旋转以及改变透明度;除此以外,它还能改变对象的某个属性。
这里以横向移动View为例来探究属性动画原理。
用法：

val ofFloat = ObjectAnimator.ofFloat(test_iv, "translationX", 0f, 200f)
   ofFloat.duration = 2000
   ofFloat.start()

通过改变View对的translationX属性来实现View的移动。

2.1.ObjectAnimator.ofFloat()

public static ObjectAnimator ofFloat(Object target, String propertyName, float... values) {
    ObjectAnimator anim = new ObjectAnimator(target, propertyName);
    anim.setFloatValues(values);
    return anim;
}

target代表View对象,propertyName表示要改变的属性,values为相应的的改变。

2.1.ValueAnimator.start()

ObjectAnimator继承于ValueAnimator

 public void start() {
    start(false);
}

---

private void start(boolean playBackwards) {
    if (Looper.myLooper() == null) {
        throw new AndroidRuntimeException("Animators may only be run on Looper threads");
    }
    //省略部分代码...
    //为动画添加回调
    addAnimationCallback(0);
    //判断动画开始时间是否需要延迟
    if (mStartDelay == 0 || mSeekFraction >= 0 || mReversing) {
        startAnimation();
        if (mSeekFraction == -1) {
            setCurrentPlayTime(0);
        } else {
            setCurrentFraction(mSeekFraction);
        }
    }
}

2.2.ValueAnimation.startAnimation()

最后会调用ininAnimation()方法而ObjectAnimation重新了该方法

void initAnimation() {
    if (!mInitialized) {
        final Object target = getTarget();
        if (target != null) {
            final int numValues = mValues.length;
            for (int i = 0; i < numValues; ++i) {
                mValues[i].setupSetterAndGetter(target);
            }
        }
        super.initAnimation();
    }
}

从这可以看出调用了PropertyValuesHolder的setupSetterAndGetter方法,这个方法中查找了相对应属性的set/get方法。最终会调用 getPropertyFunction()方来获取相应的方法,若通过反射没有获取到相应的set/get方法时就会抛出 NoSuchMethodException异常

private Method getPropertyFunction(Class targetClass, String prefix, Class valueType) {
    // TODO: faster implementation...
    Method returnVal = null;
    //prefix表示set或get,然后在通过getMethodName()方法拼接出相应的方法名
    String methodName = getMethodName(prefix, mPropertyName);
    Class args[] = null;
    //省略部分代码
     returnVal = targetClass.getMethod(methodName, args);
            return returnVal;
     //省略部分代码       
}

因为我们需要对View的translationX属性进行设置,所以通过这里可以看出我们设置属性时是通过View.setTranslationX()方法来设置的。

2.3.ValueAnimation.addAnimationCallback()

private void addAnimationCallback(long delay) {
    if (!mSelfPulse) {
        return;
    }
    getAnimationHandler().addAnimationFrameCallback(this, delay);
}

这里调用了AnimationHandler类的addAnimationFrameCallback(),最终会调用doAnimationFrame方法

    private void doAnimationFrame(long frameTime) {
    long currentTime = SystemClock.uptimeMillis();
    final int size = mAnimationCallbacks.size();
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        final AnimationFrameCallback callback = mAnimationCallbacks.get(i);
        if (callback == null) {
            continue;
        }
        if (isCallbackDue(callback, currentTime)) {
        //这里的callback就是ValueAnimation
            callback.doAnimationFrame(frameTime);
            if (mCommitCallbacks.contains(callback)) {
                getProvider().postCommitCallback(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        commitAnimationFrame(callback, getProvider().getFrameTime());
                    }
                });
            }
        }
    }
    cleanUpList();
}

2.3.ValueAnimation.doAnimationFrame()

最终会调用animateValue()方法

void animateValue(float fraction) {
    //插值器
    fraction = mInterpolator.getInterpolation(fraction);
    mCurrentFraction = fraction;
    int numValues = mValues.length;
    for (int i = 0; i < numValues; ++i) {
        //使用估值器返回当前属性改变的值
        mValues[i].calculateValue(fraction);
    }
    if (mUpdateListeners != null) {
        int numListeners = mUpdateListeners.size();
        for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
            //当属性改变时回调
            mUpdateListeners.get(i).onAnimationUpdate(this);
        }
    }
}

这里用到了属性动画中比较重要的两个接口分别为TimeInterpolator和TypeEvaluator。
TimeInterpolator接口提供了一个方法getInterpolation()获取当前属性改变的百分比。

public interface TimeInterpolator {
float getInterpolation(float input);
}

TypeEvaluator接口提供了一个方法evaluate()获取当前属性改变值。

public interface TypeEvaluator {
public T evaluate(float fraction, T startValue, T endValue);
}

回到animateValue()方法中首先是通过插值器获取前属性改变的百分比,然后在将当前属性改变的百分比传给估值器进行计算并返回当前属性具体的改变量。系统为我们提供了一些默认的插值器当然我们也可以自定义实现,自定义实现这两个接口就可以自定义改变属性(也就是自定义动画了)。

三、总结

1、补间动画并没有对View的原始坐标进行修改,只是在绘制的时候根据相应的Animator进行变换。所以onTouchEvent事件的响应还是在之前的位置。属性动画改变了View的相应属性,所以响应事件是在改变之后的位置上。

2、属性动画在对相应的属性时,需要为该属性提供相应的set/get方法。

3、自定义插值器和估值器就能够实现自定义动画。