Android Transition Framework(过渡动画框架)

先说下什么是 Transition(过渡动画). Lollipop(5.0) 中 Activity 和 Fragment 的过渡动画是基于 Android 一个叫作 Transition 的新特性实现的。初次引入这个特性是在 KitKat(4.4) 中，Transition 框架提供了一个方便的 API 来构建应用中不同 UI 状态切换时的动画。这个框架始终围绕两个关键概念:场景和过渡。场景描述应用中 UI 的状态（这个定义太抽象了，下面会具体解释），过渡就是确定两个场景转换之间的过渡动画。

具体作用：

可以在界面（Activity & Fragment）之间跳转的时候添加动画
动画共享元素之间的转换活动
界面中布局元素的过渡动画。

1. Transitions between Activity & Fragment（Content Transition）

在 Android 5.0 中，切换 Activitys 或者 Fragments 时可以使用 Transitions 来构建精致的转场动画。虽然在之前的版本中已经引入 Activity 和 Fragment 的切换动画(通过 Activity#overridePendingTransition() 和 FragmentTransaction#setCustomAnimation() 方法实现)，但是动画的对象只能是Activity/Fragment整体。而新的 API 将这个特性延伸，可以协调 Activity/Fragment 中每一个 view ，为其设置单独的的进入和退出 transition，轻松搞定流畅的屏幕切换动作。

android.transition预定义了三种过渡动画：Explode,Slide和Fade。

Explode	Slide	Fade
从中心移入或移出	从边缘移入或移出	调整透明度产生渐变

不同的场景下，我们可以为同一个界面设置不同效果的过渡动画，这里解释下场景的意思：

假设 A 和 B 是两个 Activity，通过 A 来启动 B。 A 叫做 "调用Activity"(调用 startActivity() 的那个) B 就是 "被调用Activity"

根据上述情景，可以为activity划分出4种场景的动画：

Activity A 的退出动画（ExitTransition ），即 A 启动 B 时 A 中 View 的动画
Activity B 的进入动画（EnterTransition ），即 A 启动 B 时 B 中 View 的动画
Activity B 的返回动画（ReturnTransition），即 B 返回 A 时 B 中 View 的动画
Activity A 的重入动画（ReenterTransition），即 B 返回 A 时 A 中 View 的动画

实现方法

接下来我们实际演示下为Activity添加过场动画的实现步骤，可通过xml和代码两种方式实现，以添加Fade动画为例：

如果是xml方式实现，首先在/res下创建transition文件夹。
res/transition/slide_from_right

然后在values/styles.xml中创建带动画的主题，再加到Manifest.xml中就可以了：

如果直接用代码实现，可以如下实现

@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    ... ...
    
    Slide slideTracition = newSlide();
    slideTracition.setSlideEdge(Gravity.LEFT);
    slideTracition.setDuration(getResources().getInteger(R.integer.anim_duration_long));

    //也可以直接取res中的transition资源
    //Transition slideTracition = TransitionInflater.from(this).inflateTransition(R.transition.slide_from_left);
    getWindow().setEnterTransition(slideTracition);
    getWindow().setExitTransition(slideTracition);
    
     ... ...
 }

最后，启动动画

//跳转
Bundle bundle = ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(activity).toBundle()
startActivity(i, bundle);
//返回
finshAfterTransition();

上面我们只添加了EnterTransition和ExitTransition，如果未设置ReturnTransition和ReenterTransition的话，后两者分别为前两者的反向动画。
EnterTransition < - > ReturnTransition
ExitTransition < - > ReenterTransition

2.Share elements between Activity(元素共享)

共享元素过渡动画的背后是通过过渡动画将两个不同布局中的不同view关联起来。Transition框架知道用适当的动画向用户展示从一个view向另外一个view过度。请记住：共享元素过渡的过程中，view并没有真正从一个布局跑到另外一个布局，整个过程基本都是在后一个布局中完成的。

Android Transition Framework(过渡动画框架)_第4张图片

image

元素共享的实现

允许过渡动画
需要在/res/style.xml添加

true

在对应的xml文件指定TransitionName属性
例如，我们指定activityA中的ImageView和activityB中的TextView为共享元素：

注意：这里必须为共享的俩个元素指定同一个TransitionName，不然不会出现共享效果

启动Activity

Intent intent = new Intent(activity,target);
ActivityOptionCompat option = ActiviyoptionCampat.makeSceneTransitionAnimation(activity,  
new Pair(viewHolder.binding.sampleIcon, activity.getString(R.string.square_blue_name)),
new Pair(viewHolder.binding.sampleName, activity.getString(R.string.sample_blue_title)));

startActivity(intent,option.toBundle());

效果如下：

Android Transition Framework(过渡动画框架)_第5张图片

共享元素动画的效果设置

我们可以发现对于转场动画（Content transitions）是根据每个过渡视图的可见性变化来调节的，而共享元素 transition 是根据每个共享元素视图的位置，大小和外观的变化来调节的。与转场动画类似，从 API 21 开始，框架提供了几个自定义共享元素场景切换动画的 Transition 实现。

ChangeBounds - 捕获共享元素布局边界根据不同构造动画。 ChangeBounds 在共享元素 Transition 中经常使用，大多数共享元素在两个 Activity/Fragment 间会有大小或/和位置不同。
ChangeTransform - 捕获共享元素缩放和角度，根据不同构建动画。
ChangeClipBounds - 捕获共享元素的 clip bounds (剪辑边界) ，根据不同构建动画。
ChangeImageTransform - 捕获共享元素 ImageView 的变换矩阵( transform matrices) ，根据不同构建动画。结合 ChangeBounds，可以让 ImageView 无缝的改变大小，形状和 ImageView.ScaleType 。

设置代码：

Slide slide = new Slide();
slide.setDuration(500);

ChangeBounds changeBounds = new ChangeBounds();
changeBounds.setDuration(500);

getWindow().setEnterTransition(slide);
getWindow().setSharedElementEnterTransition(changeBounds);

前面的代码我们并没有设置共享元素动画，因为如果我们的Theme使用的是 Material主题，当设置共享元素后会默认添加动画效果。

过渡动画以及共享元素在Fragment之间的实现

fragment使用过渡动画和共享元素，与Activity大同小异，也是直接添加Transition对象之后启动，主要是启动方法有所不同

private void addNextFragment(Sample sample, ImageView blue, boolean b) {
        SharedElementFragment2 elementFragment2 = SharedElementFragment2.newInstance(sample);
        Slide slide = new Slide();
        slide.setDuration(getResources().getInteger(R.integer.anim_duration_medium));
        slide.setSlideEdge(Gravity.RIGHT);
        
        ChangeBounds changeBounds = new ChangeBounds();
        changeBounds.setDuration(getResources().getInteger(R.integer.anim_duration_medium));
        
        elementFragment2.setEnterTransition(slide);
        elementFragment2.setAllowEnterTransitionOverlap(b);
        elementFragment2.setAllowReturnTransitionOverlap(b);
        elementFragment2.setSharedElementEnterTransition(changeBounds);

        getFragmentManager().beginTransaction().replace(R.id.sample2_content, elementFragment2).addToBackStack(null).addSharedElement(blue, getString(R.string.square_blue_name)).commit();
    }

效果如下：

Android Transition Framework(过渡动画框架)_第6张图片

3.TransitionManager 控制动画

TransitionManager是个很好用的工具，使用TransitionManager，我们给view添加一些简单属性动画的时候只需要得到这个view的根布局，然后设置下view动画之后的状态就可以了，TransitionManager会自动为每个view添加预设置好的属性动画，我们甚至可以用它对一个布局内的一组多个view一块儿添加动画，从而实现较为复杂的联动效果。事实上UI场景切换的效果就是通过它来实现的。

public class ExampleActivity extends Activity implements View.OnClickListener {
    private ViewGroup mRootView;
    private View mRedBox, mGreenBox, mBlueBox, mBlackBox;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        //mRootView是要添加动画view的根布局
        mRootView = (ViewGroup) findViewById(R.id.layout_root_view);
        mRootView.setOnClickListener(this);

        mRedBox = findViewById(R.id.red_box);
        mGreenBox = findViewById(R.id.green_box);
        mBlueBox = findViewById(R.id.blue_box);
        mBlackBox = findViewById(R.id.black_box);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        TransitionManager.beginDelayedTransition(mRootView, new Fade());
        toggleVisibility(mRedBox, mGreenBox, mBlueBox, mBlackBox);
    }

    private static void toggleVisibility(View... views) {
        for (View view : views) {
            boolean isVisible = view.getVisibility() == View.VISIBLE;
            view.setVisibility(isVisible ? View.INVISIBLE : View.VISIBLE);
        }
    }
}

上面的例子我们为一组四个色块添加了Fade效果的动画，同样可以设置成Slide或者Explode，效果如下：

Android Transition Framework(过渡动画框架)_第7张图片

对于一些更为复杂的联动动画，TransitionManager还为我们提供了一种类似于切换布局就可以完成动画的方案，极大的简化了我们实现复杂动画

实现步骤如下：

定义需要切换 layout xml页面；
调用 Scene.getSceneForLayout() 保存每个Layout；
调用 TransitionManager.go(scene1, new ChangeBounds()) 切换。
代码示例：

private void setupLayout() {
    scene0 = Scene.getSceneForLayout(binding.sceneRoot, R.layout.activity_animations_scene0, this);
    scene1 = Scene.getSceneForLayout(binding.sceneRoot, R.layout.activity_animations_scene1, this);
    scene2 = Scene.getSceneForLayout(binding.sceneRoot, R.layout.activity_animations_scene2, this);
    scene3 = Scene.getSceneForLayout(binding.sceneRoot, R.layout.activity_animations_scene3, this);
    scene4 = Scene.getSceneForLayout(binding.sceneRoot, R.layout.activity_animations_scene4, this);
    binding.sample3Button1.setOnClickListener(this);
    binding.sample3Button2.setOnClickListener(this);
    binding.sample3Button3.setOnClickListener(this);
    binding.sample3Button4.setOnClickListener(this);
}

@Override
public void onClick(View v) {
    switch (v.getId()) {
        case R.id.sample3_button1:
            TransitionManager.go(scene1, new ChangeBounds());
            break;
        case R.id.sample3_button2:
            TransitionManager.go(scene2, TransitionInflater.from(this).inflateTransition(R.transition.slide_and_changebounds));
            break;
        case R.id.sample3_button3:
            TransitionManager.go(scene3,TransitionInflater.from(this).inflateTransition(R.transition.slide_and_changebounds_sequential));
            break;
        case R.id.sample3_button4:
            TransitionManager.go(scene3,TransitionInflater.from(this).inflateTransition(R.transition.slide_and_changebounds_sequential_with_interpolators));
            break;
    }
}

4.CircularReveal 显示或隐藏的效果

ViewAnimationUtils.createCircularReveal()
当您显示或隐藏一组 UI 元素时，Circular Reveal 可为用户提供视觉连续性

参考说明：

Animator createCircularReveal (View view, // 将要变化的 View
            int centerX,                  // 动画圆的中心的x坐标
            int centerY,                  // 动画圆的中心的y坐标
            float startRadius,            // 动画圆的起始半径
            float endRadius               // 动画圆的结束半径
)

显示View：

private void animShow() {
    View myView = findViewById(R.id.my_view);
    // 从 View 的中心开始
    int cx = (myView.getLeft() + myView.getRight()) / 2;
    int cy = (myView.getTop() + myView.getBottom()) / 2;
    int finalRadius = Math.max(myView.getWidth(), myView.getHeight());

    //为此视图创建动画设计(起始半径为零)
    Animator anim = ViewAnimationUtils.createCircularReveal(myView, cx, cy, 0, finalRadius);
    // 使视图可见并启动动画
    myView.setVisibility(View.VISIBLE);
    anim.start();
}

隐藏View：

private void animHide() {
    final View myView = findViewById(R.id.my_view);
    int cx = (myView.getLeft() + myView.getRight()) / 2;
    int cy = (myView.getTop() + myView.getBottom()) / 2;

    int initialRadius = myView.getWidth();

    // 半径 从 viewWidth -> 0
    Animator anim = ViewAnimationUtils.createCircularReveal(myView, cx, cy, initialRadius, 0);

    anim.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
        @Override
        public void onAnimationEnd(Animator animation) {
            super.onAnimationEnd(animation);
            myView.setVisibility(View.INVISIBLE);
        }
    });
    anim.start();
}

以上效果都只支持 API 23 以上，所以在我们常用的 APP 中都还不常见，但是效果真的很不错，很值得研究下。

参考及拓展阅读：
在 Activity 和 Fragment 中使用 Transition (part 1)
深入理解Content Transition (part 2)
深入理解 Shared Element Transition (part 3a)
延迟共享元素的过渡动画 (part 3b)
Android共享元素转场动画兼容实践
【Transition】Android炫酷的Activity切换效果，共享元素