Android应用开发三部曲 --- 动画

前言

android中有三种类型的动画，帧动画、补间动画以及属性动画。

帧动画，原理类似于电影放映，将很多张图片顺序播放，形成动画效果
补间动画，继承自Animation，常通过xml描述动画，实现缩放、旋转、平移等
属性动画，使用最多的动画形式，也是最灵活的动画形式。

因为帧动画较为简单，本文不做介绍。补间动画功能较为强大，但自身有两个方面的缺陷导致全面不敌属性动画。

补间动画的只能作用到View上
补间动画的效果有问题，例如view平移，但view的点击区域仍然在原处，非常影响用户体验

属性动画

属性动画的使用方式较简单，非常灵活。属性动画最常用的就是ValueAnimator和ObjectAnimator。

 ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(1f, 0.5f);
 animator.setDuration(1500);
 animator.addUpdateListener(new AnimatorUpdateListener() {
     public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
         float alpha = (Float) animation.getAnimatedValue();
         mAniTextView.setAlpha(alpha);
     }
 });
 animator.start();

ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mAniTextView, "alpha", 1f, 0.5f);
animator.setDuration(1500);
animator.start();

ValueAnimator，需要根据AnimatorUpdateListener的回调返回值实现动画。

ObjectAnimator使用方式更简单一点，不需要写监听回调也能实现，但ObjectAnimator操纵的属性一定要有get和set方法才行，否则动画无效。例如上述代码中，view中有setAlpha和getAlpha方法的。

插值器与估值器

插值器，即Interpolator，常见如线性插值器LinearInterpolator等。插值器的作用在于，动画执行过程中，存在表征动画执行情况的系数 input，从0到1，input默认是线性增长，插值器改变input的增长方式，但初始值和终值一定不变。

插值器必须实现接口TimeInterpolator，重写getInterpolation方法。

  float getInterpolation(float input);

LinearInterpolator，线性插值器，它的getInterpolation非常简单，将input值返回即可，因此它是线性的

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

BounceInterpolator，Bounce有反弹跳跃的意思，它的返回值非常有意思，当返回值为接近于1时，它会反弹减小再增加，往复几次，最终返回值为1。可以想象有一个弹力球从空中掉落，当它落地时它会反弹几次最终才静止下来。

  public float getInterpolation(float t) {
    // _b(t) = t * t * 8
    // bs(t) = _b(t) for t < 0.3535
    // bs(t) = _b(t - 0.54719) + 0.7 for t < 0.7408
    // bs(t) = _b(t - 0.8526) + 0.9 for t < 0.9644
    // bs(t) = _b(t - 1.0435) + 0.95 for t <= 1.0
    // b(t) = bs(t * 1.1226)
    t *= 1.1226f;
    if (t < 0.3535f) return bounce(t);
    else if (t < 0.7408f) return bounce(t - 0.54719f) + 0.7f;
    else if (t < 0.9644f) return bounce(t - 0.8526f) + 0.9f;
    else return bounce(t - 1.0435f) + 0.95f;
}

BounceInterpolator的getInterpolation方法如上，其实它就是某个数学公式的描述，如果想要自定义插值器，重写getInterpolation即可，记住，初始值和终值必须为0和1。

插值器用于计算表征动画执行情况系数，那么估值器的作用是什么呢？以前文中alpha动画为例，插值器返回的值是【0_{1】，但alpha的值却是【1}0.5】，显然不是拿插值器返回值直接使用的，估值器即是根据插值器返回值，计算动画最终参数值。

估值器必须实现TypeEvaluator接口，重写evaluate方法。

  public T evaluate(float fraction, T startValue, T endValue);

常见的估值器有FloatEvaluator，IntEvaluator等，前文代码中的alpha动画传入的数值是float型，所以使用的估值器为FloatEvaluator，查看下FloatEvaluator的代码

  public Integer evaluate(float fraction, Integer startValue, Integer endValue) {
    int startInt = startValue;
    return (int)(startInt + fraction * (endValue - startInt));
}

fraction即为插值器的返回值，FloatEvaluator的逻辑非常简单，线性变化而已。一般估值器都较为简单，不像插值器一样复杂，目前只遇到过一类较复杂的估值器，颜色变换。因为颜色是由argb四个分量组成，需要对每个分量线性增长再合成，具体逻辑不细说了，读者可自行完成。

其它动画方式

如果从更宏观的角度看动画，除了在前言中谈到的三种动画形式，还有其它方法也能实现。

动态壁纸是一种动画吗？从宏观角度看，它确实也是一种动画。动态壁纸原理非常简单，不停地绘制，不停地刷新，壁纸上的元素永远在变化，所以才有动态的效果。本博中Camera与Matrix的那些事儿使用的3D容器，在滑动时也会产生动画效果。

属性动画的根本原理，也是改变了View的某些属性，比如alpha值，或者TranslationY值等等，再来刷新界面，重绘产生了动画效果。

所有动画的原理均是改变了绘制元素的属性，重绘时产生了动画效果。当某此场景中属性动画已无法完成时，可考虑绘制时动画。

根据个人经验，凡是有跟手的动画效果，都是绘制时动画形式完成的，例如Launcher中滑屏效果等

源码走读

ValueAnimator、ObjectAnimator的原理是什么呢？它们的调用流程是什么呢？

Paste_Image.png

结合调用时序图，最关键的步骤是PropertyValuesHolder的calculateValue方法，此方法中调用插值器和估值器计算动画参数，并返回给ValueAnimator，ValueAnimator再调用监听器的onAnimationUpdate方法，将参数返回。

ObjectAnimator继承自ValueAnimator，大体上逻辑一致，但ObjectAnimator最终是通过反射，调用属性的set方法，设置view属性，达到动画的目的。那么反射调用在哪呢？

@Override
void animateValue(float fraction) {
    final Object target = getTarget();
    if (mTarget != null && target == null) {
        // We lost the target reference, cancel and clean up.
        cancel();
        return;
    }

    super.animateValue(fraction);
    int numValues = mValues.length;
    for (int i = 0; i < numValues; ++i) {
        mValues[i].setAnimatedValue(target);
    }
}

ObjectAnimator重写animateValue方法，调用完父类方法后，还有如下逻辑：

  mValues[i].setAnimatedValue(target);

查看它的具体实现

  void setAnimatedValue(Object target) {
    if (mProperty != null) {
        mProperty.set(target, getAnimatedValue());
    }
    if (mSetter != null) {
        try {
            mTmpValueArray[0] = getAnimatedValue();
            mSetter.invoke(target, mTmpValueArray);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());
        }
    }
}

原来反射调用就是在此处实现的。mSetter.invoke，这一看就是反射调用呐。

具体细节不再阐述，读源码就得不求甚解，否则细节会抠死人。

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其它动画方式

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