本文作者：Didier Boelens
原文链接：www.didierboelens.com/2018/06/ani…
翻译: hcc
Flutter中的动画功能强大且易于使用。接下来通过一个具体的实例，您将学到关于 Flutter 动画的一切。
难度：中级
今天，我们无法想象移动应用程序里面没有任何动画，当您从一页跳转到另一页时，或者点击一个按钮（如 InkWell）... 都会有一个动画。动画无处不在。
Flutter 使动画非常易于实现。
简而言之，这篇文章就是讨论这个话题的，尽管之前只有专家才能谈论，为了让这篇文章显得更有吸引力，我将挑战一下，仿照 Vitaly Rubtsov 在 Dribble 上传的一个 "Guillotine Menu （斩头菜单）"的一个动画效果，用 Flutter 一步步的实现这个效果。
本文的第一部分将介绍一下主要的理论知识和概念，第二部分将要实现上面的那个动画效果。
动画中的三大核心
为了能够实现动画效果，必须提供下面的三个元素：
- Ticker
- Animation
- AnimationController
下面对这几个元素进行一下简单的介绍，更详细的在后面说明。
Ticker
简单来说，Ticker 这个类会在常规的一个时间区间里（大约每秒 60 次），发送一个信号，把这想象成你得手表，每秒都会滴答滴答的转。
当 Ticker 启动之后，自从第一个 tick 到来开始，每个到的 tick 都会回调 Ticker 的 callback 方法。
重要提示
尽管所有的 ticker 可能是在不同的时间里启动的，但是它们总是以同步的方式执行，这对于一些同步动画是很有用的。
Animation
Animation 其实没有什么特别的，只不过是一个可以随着动画的生命周期改变的一个值（有特定的类型），值随着动画时间的变化而变化的方式可以是线性的（例如1、2、3、4、5...），也可以更为复杂（参考后面的“Curves 曲线”）。
AnimationController
AnimationController 是一个可以控制一个或多个动画（开始，结束，重复）的控制器。换句话说，它让上面说的 Animation 值在一个指定的时间内，根据一个速度从一个最小值变化到最大。
AnimationController 类介绍
此类可控制动画。为了更加精确，我宁愿说“ 控制一个场景”，因为稍后我们将看到，几个不同的动画可以由同一个控制器来控制……
因此，使用这个AnimationController类，我们可以：
- 开始一个子动画，正向或者反向播放
- 停止一个子动画
- 为子动画设置一个具体的值
- 定义动画值的边界
以下伪代码可以展示这个类里面的不同的初始化参数
AnimationController controller = new AnimationController(
value: // the current value of the animation, usually 0.0 (= default)
lowerBound: // the lowest value of the animation, usually 0.0 (= default)
upperBound: // the highest value of the animation, usually 1.0 (= default)
duration: // the total duration of the whole animation (scene)
vsync: // the ticker provider
debugLabel: // a label to be used to identify the controller
// during debug session
);
复制代码在大多数情况下，初始化 AnimationController 时不会设计到 value，lowerBound，upperBound和debugLabel。
如何将 AnimationController 绑定到 Ticker 上
为了让动画正常工作，必须将 AnimationController 绑定到 Ticker 上。
通常情况下，你可以生成一个 Ticker 绑定到一个 StatefulWidget 实例上。
class _MyStateWidget extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController _controller;
@override
void initState(){
super.initState();
_controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 1000),
vsync: this,
);
}
@override
void dispose(){
_controller.dispose();
super.dispose();
}
...
}
复制代码 -
第 2 行 这行代码告诉 Flutter ，你想要一个单 Ticker，这个 Ticker 链接到了 MyStateWidget 实例上。
- 8-10行
控制器的初始化。场景（子动画）的总持续时间设置为1000毫秒，并绑定到了 Ticker（vsync：this）。
隐式参数为：lowerBound = 0.0 和 upperBound = 1.0
- 16行
非常重要，当 MyStateWidget 这个页面的实例销毁时，您需要释放 controller。
TickerProviderStateMixin 还是 SingleTickerProviderStateMixin？
如果你有几个Animation Controller情况下，你想有不同的 Ticker， 只需要将 SingleTickerProviderStateMixin 替换为 TickerProviderStateMixin。
好的，我已经将控制器绑定到了 Ticker 上，但是它是工作的？
正是由于 ticker,每秒钟将会产生大约 60 个 tick，AnimationController 将根据 tick 在给定的时间里，线性的产生在最小值和最大值之间的值。
在这1000毫秒内产生的值的示例如下：
我们看到值在1000毫秒内从0.0（lowerBound）到1.0（upperBound）变化。生成了51个不同的值。
让我们扩展代码以查看如何使用它。
class _MyStateWidget extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController _controller;
@override
void initState(){
super.initState();
_controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 1000),
vsync: this,
);
_controller.addListener((){
setState((){});
});
_controller.forward();
}
@override
void dispose(){
_controller.dispose();
super.dispose();
}
@override
Widget build(BuildContext context){
final int percent = (_controller.value * 100.0).round();
return new Scaffold(
body: new Container(
child: new Center(
child: new Text('$percent%'),
),
),
);
}
}
复制代码 -
12 行 此行告诉控制器，每次其值更改时，我们都需要重建Widget（通过setState（））
- 第15行
Widget初始化完成后，我们告诉控制器开始计数（forward（） -> 从lowerBound到upperBound）
- 26行
我们检索控制器的值（_controller.value），并且在此示例中，此值的范围是0.0到1.0（也就是 0％ 到 100％），我们得到此百分比的整数表达式，将其显示在页面的中心。
动画的概念
如我们所见， controller 可以以线性的方式返回彼此不同的小数值。
有的时候我们可能还有其他的需求如：
- 使用其他类型的值，例如Offset，int …
- 使用范围不是从0.0到1.0
- 考虑线性变化以外的其他变化类型以产生一些效果
使用其他值类型
为了能够使用其他值类型，Animation 类使用模板。
换句话说，您可以定义：
Animation integerVariation;
Animation decimalVariation;
Animation offsetVariation;
复制代码 使用不同的数值范围
有时，我们希望使用一个不同的范围，而不是0.0和1.0。
为了定义这样的范围，我们将使用 Tween 类。
为了说明这一点，让我们考虑一个情况，您希望角度从0到π/ 2 变化的情况。
Animation angleAnimation = new Tween(begin: 0.0, end: pi/2);
复制代码 变化类型
如前所述，将默认值从 lowerBound 变化到 upperBound 的默认方式是线性的，controller 就是这么控制的。
如果要使角度从0到π/ 2 弧度线性变化，请将 Animation 绑定到AnimationController：
Animation angleAnimation = new Tween(begin: 0.0, end: pi/2).animate(_controller);
复制代码 当您开始动画（通过_controller.forward（））时，angleAnimation.value 将使用 _controller.value 来获取 范围[0.0; π/ 2] 中的值。
下图显示了这种线性变化（π/ 2 = 1.57）
使用Flutter预定义的曲线变化
Flutter 提供了一组预定义的 Curved 变化，如下：
要使用这些曲线效果：
Animation angleAnimation = new Tween(begin: 0.0, end: pi/2).animate(
new CurvedAnimation(
parent: _controller,
curve: Curves.ease,
reverseCurve: Curves.easeOut
));
复制代码 这将产生值[0; π/ 2] 之间的值：
- 当正向播放动画，数值从 0 到 π/2 ，会使用 Curves.ease 效果
- 当反向播放动画，数值从 π/2 到 0，会使用 Curves.easeOut 效果
控制动画
该AnimationController 类可以让你通过 API 来控制动画。（以下是最常用的API）：
- _controller.forward（{两个区间的值}）
要求控制器开始生成 lowerBound- > upperBound中的值
from 的可选参数可用于强制控制器从lowerBound之外的另一个值开始“ 计数 ”
- _controller.reverse（{两个区间的值}）
要求控制器开始生成 upperBound- > lowerBound中的值
from的可选参数可用于强制控制器从“ upperBound ”之外的另一个值开始“ 计数 ”
- _controller.stop（{bool cancelled：true}）
停止运行动画
- _controller.reset（）
将动画重置为从 LowerBound 开始
- _controller.animateTo(double target, { Duration duration, Curve curve: Curves.linear })
将动画的当前值改变到目标值。
- _controller.repeat（{double min，double max，Duration period}）
开始以正向运行动画，并在动画完成后重新启动动画。如果定义了 min 或者 max ，将限制动画的重复执行次数。
安全起见
由于动画可能会意外停止（例如关闭屏幕），因此在使用以下API之一时，添加“ .orCancel ” 更为安全：
__controller.forward().orCancel;
复制代码这个小技巧，可以保证，在 _controller 释放之前，如果 Ticker 取消了，将不会导致异常。
场景的概念
官方文档中不存在“ 场景 ”一词，但就我个人而言，我发现它更接近现实。我来解释一下。
如我所说，一个 AnimationController 管理一个Animation。但是，我们可能将“ 动画 ” 一词理解为一系列需要依次播放或重叠播放的子动画。将子动画组合在一起，这就是我所说的“ 场景 ”。
考虑以下情况，其中动画的整个持续时间为10秒，我们希望达到的效果是：
- 在开始的2秒内，有一个球从屏幕的左侧移动到屏幕的中间
- 然后，同一个球需要3秒钟才能从屏幕中心移动到屏幕顶部中心
- 最终，球需要5秒钟才能消失。 正如您最可能已经想到的那样，我们必须考虑3种不同的动画：
///
/// Definition of the _controller with a whole duration of 10 seconds
///
AnimationController _controller = new AnimationController(
duration: const Duration(seconds: 10),
vsync: this
);
///
/// First animation that moves the ball from the left to the center
///
Animation moveLeftToCenter = new Tween(
begin: new Offset(0.0, screenHeight /2),
end: new Offset(screenWidth /2, screenHeight /2)
).animate(_controller);
///
/// Second animation that moves the ball from the center to the top
///
Animation moveCenterToTop = new Tween(
begin: new Offset(screenWidth /2, screenHeight /2),
end: new Offset(screenWidth /2, 0.0)
).animate(_controller);
///
/// Third animation that will be used to change the opacity of the ball to make it disappear
///
Animation disappear = new Tween(
begin: 1.0,
end: 0.0
).animate(_controller);
复制代码 现在的问题是，我们如何链接（或编排）子动画？
Interval
组合动画可以通过 Interval 这个类来实现。但是，那什么是 Interval?
可能和我们脑子里首先想到的不一样， Interval 和时间没有关系，而是一组值的范围。
如果考虑使用 _controller，则必须记住，它会使值从 lowerBound 到 upperBound 变化。
通常，这两个值基本定义为 lowerBound = 0.0 和 upperBound = 1.0，这使动画计算更容易，因为[0.0-> 1.0]只是从0％到100％的变化。因此，如果一个场景的总持续时间为10秒，则最有可能在5秒后，相应的_controller.value将非常接近0.5（= 50％）。
如果将3个不同的动画放在一个时间轴上，则可以获得如下示意图：
如果现在考虑值的间隔，则对于3个动画中的每个动画，我们将得到：
- moveLeftToCenter
持续时间：2秒，从0秒开始，以2秒结束=>范围= [0; 2] =>百分比：从整个场景的0％到20％=> [0.0; 0.20]
- moveCenterToTop
持续时间：3秒，开始于2秒，结束于5秒=>范围= [2; 5] =>百分比：从整个场景的20％到50％=> [0.20; 0.50]
- disappear
持续时间：5秒，开始于5秒，结束于10秒=>范围= [5; 10] =>百分比：从整个场景的50％到100％=> [0.50; 1.0]
现在我们有了这些百分比，我们得到每个动画的定义，如下：
///
/// Definition of the _controller with a whole duration of 10 seconds
///
AnimationController _controller = new AnimationController(
duration: const Duration(seconds: 10),
vsync: this
);
///
/// First animation that moves the ball from the left to the center
///
Animation moveLeftToCenter = new Tween(
begin: new Offset(0.0, screenHeight /2),
end: new Offset(screenWidth /2, screenHeight /2)
).animate(
new CurvedAnimation(
parent: _controller,
curve: new Interval(
0.0,
0.20,
curve: Curves.linear,
),
),
);
///
/// Second animation that moves the ball from the center to the top
///
Animation moveCenterToTop = new Tween(
begin: new Offset(screenWidth /2, screenHeight /2),
end: new Offset(screenWidth /2, 0.0)
).animate(
new CurvedAnimation(
parent: _controller,
curve: new Interval(
0.20,
0.50,
curve: Curves.linear,
),
),
);
///
/// Third animation that will be used to change the opacity of the ball to make it disappear
///
Animation disappear = new Tween(begin: 1.0, end: 0.0)
.animate(
new CurvedAnimation(
parent: _controller,
curve: new Interval(
0.50,
1.0,
curve: Curves.linear,
),
),
);
复制代码 这就是定义场景（或一系列动画）所需的全部设置。当然，没有什么可以阻止您重叠子动画…
响应动画状态
有时，获取动画（或场景）的状态很方便。
动画可能具有4种不同的状态：
- dismissed：动画在开始后停止（或尚未开始）
- forward：动画从头到尾运行
- reverse：动画反向播放
- completed：动画在播放后停止
要获得此状态，我们需要通过以下方式监听动画状态的变化：
myAnimation.addStatusListener((AnimationStatus status){
switch(status){
case AnimationStatus.dismissed:
...
break;
case AnimationStatus.forward:
...
break;
case AnimationStatus.reverse:
...
break;
case AnimationStatus.completed:
...
break;
}
});
复制代码状态应用的典型示例就是状态的切换。例如，动画完成后，我们要反转它，如：
myAnimation.addStatusListener((AnimationStatus status){
switch(status){
///
/// When the animation is at the beginning, we force the animation to play
///
case AnimationStatus.dismissed:
_controller.forward();
break;
///
/// When the animation is at the end, we force the animation to reverse
///
case AnimationStatus.completed:
_controller.reverse();
break;
}
});
复制代码理论已经足够了，现在我们开始实战
我在文章开头提到了一个动画，现在我准备开始实现它，名字就叫“guillotine(断头台)”
动画分析及程序初始化
未来能够实现“斩头台”效果，我们需要考虑一下几个方面：
- 页面内容本身
- 当我们点击菜单图标时,菜单栏会旋转
- 旋转时，菜单会覆盖页面内容并填充整个视口
- 一旦菜单是完全可见，我们再次点击图标，菜单旋转出来，以便回到原来的位置和尺寸
从这些观察中，我们可以立即得出结论，我们没有使用带有AppBar的普通Scaffold（因为后者是固定的）。
我们需要使用 2 层 Stack：
- 页面内容（下层）
- 菜单（上层）
程序的基本框架基本出来了：
class MyPage extends StatefulWidget {
@override
_MyPageState createState() => new _MyPageState();
}
class _MyPageState extends State{
@override
Widget build(BuildContext context){
return SafeArea(
top: false,
bottom: false,
child: new Container(
child: new Stack(
alignment: Alignment.topLeft,
children: [
new Page(),
new GuillotineMenu(),
],
),
),
);
}
}
class Page extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context){
return new Container(
padding: const EdgeInsets.only(top: 90.0),
color: Color(0xff222222),
);
}
}
class GuillotineMenu extends StatefulWidget {
@override
_GuillotineMenuState createState() => new _GuillotineMenuState();
}
class _GuillotineMenuState extends State {
@overrride
Widget build(BuildContext context){
return new Container(
color: Color(0xff333333),
);
}
}
复制代码 这些代码的运行结果为黑屏，仅显示覆盖整个视口的GuillotineMenu。
菜单效果分析
如果你看了上面的示例，可以看到菜单完全打开时，它完全覆盖了视口。打开后，只有可见的AppBa。
而如果最初旋转 GuillotineMenu 并在按下菜单按钮时将其旋转π/ 2，将会怎样呢，如下图所示这样吗？
然后，我们可以按以下方式重写_GuillotineMenuState类：（这里不在解释如何布局，这不是重点）
class _GuillotineMenuState extends State {
double rotationAngle = 0.0;
@override
Widget build(BuildContext context){
MediaQueryData mediaQueryData = MediaQuery.of(context);
double screenWidth = mediaQueryData.size.width;
double screenHeight = mediaQueryData.size.height;
return new Transform.rotate(
angle: rotationAngle,
origin: new Offset(24.0, 56.0),
alignment: Alignment.topLeft,
child: Material(
color: Colors.transparent,
child: Container(
width: screenWidth,
height: screenHeight,
color: Color(0xFF333333),
child: new Stack(
children: [
_buildMenuTitle(),
_buildMenuIcon(),
_buildMenuContent(),
],
),
),
),
);
}
///
/// Menu Title
///
Widget _buildMenuTitle(){
return new Positioned(
top: 32.0,
left: 40.0,
width: screenWidth,
height: 24.0,
child: new Transform.rotate(
alignment: Alignment.topLeft,
origin: Offset.zero,
angle: pi / 2.0,
child: new Center(
child: new Container(
width: double.infinity,
height: double.infinity,
child: new Opacity(
opacity: 1.0,
child: new Text('ACTIVITY',
textAlign: TextAlign.center,
style: new TextStyle(
color: Colors.white,
fontSize: 20.0,
fontWeight: FontWeight.bold,
letterSpacing: 2.0,
)),
),
),
)),
);
}
///
/// Menu Icon
///
Widget _buildMenuIcon(){
return new Positioned(
top: 32.0,
left: 4.0,
child: new IconButton(
icon: const Icon(
Icons.menu,
color: Colors.white,
),
onPressed: (){},
),
);
}
///
/// Menu content
///
Widget _buildMenuContent(){
final List - 10-13行
这些线定义了断头台菜单围绕旋转中心（菜单图标的位置）的旋转
现在，此代码的结果将显示一个未旋转的菜单屏幕（因为rotationAngle = 0.0），该屏幕显示了垂直的标题。
接下来使 menu 显示动画
如果更新 rotationAngle 的值（在-π/ 2和0之间），您将看到菜单旋转了相应的角度。
如前所述，我们需要
- 一个SingleTickerProviderStateMixin，因为我们只有1个场景
- 一个AnimationController
- 一个动画 有一个角度变化
代码如下所示：
class _GuillotineMenuState extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController animationControllerMenu;
Animation animationMenu;
///
/// Menu Icon, onPress() handling
///
_handleMenuOpenClose(){
animationControllerMenu.forward();
}
@override
void initState(){
super.initState();
///
/// Initialization of the animation controller
///
animationControllerMenu = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 1000),
vsync: this
)..addListener((){
setState((){});
});
///
/// Initialization of the menu appearance animation
///
_rotationAnimation = new Tween(
begin: -pi/2.0,
end: 0.0
).animate(animationControllerMenu);
}
@override
void dispose(){
animationControllerMenu.dispose();
super.dispose();
}
@override
Widget build(BuildContext context){
MediaQueryData mediaQueryData = MediaQuery.of(context);
double screenWidth = mediaQueryData.size.width;
double screenHeight = mediaQueryData.size.height;
double angle = animationMenu.value;
return new Transform.rotate(
angle: angle,
origin: new Offset(24.0, 56.0),
alignment: Alignment.topLeft,
child: Material(
color: Colors.transparent,
child: Container(
width: screenWidth,
height: screenHeight,
color: Color(0xFF333333),
child: new Stack(
children: [
_buildMenuTitle(),
_buildMenuIcon(),
_buildMenuContent(),
],
),
),
),
);
}
...
///
/// Menu Icon
///
Widget _buildMenuIcon(){
return new Positioned(
top: 32.0,
left: 4.0,
child: new IconButton(
icon: const Icon(
Icons.menu,
color: Colors.white,
),
onPressed: _handleMenuOpenClose,
),
);
}
...
}
复制代码 现在，当我们按下菜单按钮时，菜单会打开，但再次按下按钮时菜单不会关闭。这是 AnimationStatus 要完成的事情。
让我们添加一个监听器，并基于 AnimationStatus 决定是向前还是向后运行动画。
///
/// Menu animation status
///
enum _GuillotineAnimationStatus { closed, open, animating }
class _GuillotineMenuState extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController animationControllerMenu;
Animation animationMenu;
_GuillotineAnimationStatus menuAnimationStatus = _GuillotineAnimationStatus.closed;
_handleMenuOpenClose(){
if (menuAnimationStatus == _GuillotineAnimationStatus.closed){
animationControllerMenu.forward().orCancel;
} else if (menuAnimationStatus == _GuillotineAnimationStatus.open) {
animationControllerMenu.reverse().orCancel;
}
}
@override
void initState(){
super.initState();
///
/// Initialization of the animation controller
///
animationControllerMenu = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 1000),
vsync: this
)..addListener((){
setState((){});
})..addStatusListener((AnimationStatus status) {
if (status == AnimationStatus.completed) {
///
/// When the animation is at the end, the menu is open
///
menuAnimationStatus = _GuillotineAnimationStatus.open;
} else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
///
/// When the animation is at the beginning, the menu is closed
///
menuAnimationStatus = _GuillotineAnimationStatus.closed;
} else {
///
/// Otherwise the animation is running
///
menuAnimationStatus = _GuillotineAnimationStatus.animating;
}
});
...
}
...
}
复制代码 现在菜单可以按预期方式打开或关闭，但是前面的演示向我们展示了一个打开/关闭的动画，该懂哈不是线性的，看起来有一个反复的回弹效果。接下来让我们添加此效果。
为此，我将选择以下2种效果：
- 菜单打开时用 bounceOut
- 菜单关闭时用 bouncIn
class _GuillotineMenuState extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
...
@override
void initState(){
...
///
/// Initialization of the menu appearance animation
///
animationMenu = new Tween(
begin: -pi / 2.0,
end: 0.0
).animate(new CurvedAnimation(
parent: animationControllerMenu,
curve: Curves.bounceOut,
reverseCurve: Curves.bounceIn,
));
}
...
}
复制代码 在此实现中仍有一些细节没有实现：打开菜单时标题消失，而关闭菜单时显示标题。这是一个面朝上/朝外的效果，也要作为动画处理。让我们添加它。
class _GuillotineMenuState extends State
with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController animationControllerMenu;
Animation animationMenu;
Animation animationTitleFadeInOut;
_GuillotineAnimationStatus menuAnimationStatus;
...
@override
void initState(){
...
///
/// Initialization of the menu title fade out/in animation
///
animationTitleFadeInOut = new Tween(
begin: 1.0,
end: 0.0
).animate(new CurvedAnimation(
parent: animationControllerMenu,
curve: new Interval(
0.0,
0.5,
curve: Curves.ease,
),
));
}
...
///
/// Menu Title
///
Widget _buildMenuTitle(){
return new Positioned(
top: 32.0,
left: 40.0,
width: screenWidth,
height: 24.0,
child: new Transform.rotate(
alignment: Alignment.topLeft,
origin: Offset.zero,
angle: pi / 2.0,
child: new Center(
child: new Container(
width: double.infinity,
height: double.infinity,
child: new Opacity(
opacity: animationTitleFadeInOut.value,
child: new Text('ACTIVITY',
textAlign: TextAlign.center,
style: new TextStyle(
color: Colors.white,
fontSize: 20.0,
fontWeight: FontWeight.bold,
letterSpacing: 2.0,
)),
),
),
)),
);
}
...
}
复制代码 最终的效果基本如下：
本文的完整源代码可在GitHub上找到。
结论
如您所见，构建动画非常简单，甚至复杂的动画也是如此。
我希望这篇较长的文章能够成功的解释 Flutter 中的动画。
当然，你想多多学习flutter的话，可以关注我