MotionLayout 使用说明书（入门级详解）

准备工作

把大象关进冰箱需要三步，让项目中用上MotionLayout只需两步

第一步:升级constraintlayout 至2.0及以上

 implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.0.0-rc1'

写此文时最新版本为 2.0.0-rc1 (话说 这个2.0.0 开发有点长呀，现在稳定版还是1.1.3)

第二步：将布局转换为MotionLayout

MotionLayout 是ConstraintLayout 的子类，用ConstraintLayout 写的布局，用MotionLayout也可以。
所有就放心的将ConstraintLayout 转换为MotionLayout 吧
打开布局 在视图预览处或则在Component Tree 栏选中选择ConstraintLayout 右击在菜单栏中点击 Covert to MotionLayout 选项

认识 MotionLayout 工作台

当我们通过上面方式将ConstraintLayout转换为MotionLayout 之后，会帮我们创建一个MotionScene文件 在 res/xml/

文件内容如下

<MotionScene 
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:motion="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
       <KeyFrameSet>
       KeyFrameSet>
    Transition>

    <ConstraintSet android:id="@+id/start">
    ConstraintSet>

    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
    ConstraintSet>
MotionScene>

这个文件和布局关联在一起是通过在布局文件声明的 app:layoutDescription

<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout 
      ……                                                
    app:layoutDescription="@xml/activity_main_scene"
   >

再来看看布局,Android studio(4.0及以上版本) 给我带来一个MotionLayout 可视化的动画编辑工具，如下图所示

① 普通状态，选中后预览视图显示原始的状态
② 表示id="start"的ConstraintSet，选中后预览视图显示此约束集的布局，xml 中代码如下

		<ConstraintSet android:id="@+id/start">
    ConstraintSet>

ConstraintSet 标签 官方解释：“指定所有视图在动画序列中某一点上的位置和属性。通常，一个 Transition元素可指向两个 ConstraintSet 元素，其中一个定义动画序列的开始，另一个定义结束”
我的理解 ConstraintSet 用来存放一些View在某个状态下的约束集和属性

③ 表示id="end"的ConstraintSet，选中后预览视图显示此约束集的布局
④表示从start 约束集到end 的转场，对应xml 代码如下

 <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
    Transition>

⑤ 创建一个新的ConstraintSet
⑥ 创建一个新的转场Transition
⑦ 创建触发转场的行为，是点击Click还是滑动swipe

<Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
        
        <OnClick />
        
        <OnSwipe />
    Transition>

仔细看这三个图标还挺形象的

⑧ 点击后有有个帮助教程

⑨ 表示约束集的元素

动画的开始与结束

动画，有开始有结束。我们享受的是从开始到结束的过程。

入门一个简单的效果

预览

实现一个简单的矩形平移动画

上图是运行效果，图中虚线表示运动轨迹。要显示运动轨迹的虚线 需要把MotionLayout的showPaths 属性设置为true
app:showPaths="true"

创建动画元素

在布局中创建一个View 如下

<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout 
      ……
    app:layoutDescription="@xml/activity_main_scene"
    app:showPaths="true">

     <View
        android:id="@+id/box"
        android:layout_width="64dp"
        android:layout_height="64dp"
        android:background="@color/colorAccent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"/>
  
androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout>

定义动画开始&结束状态(ConstraintSet)

将id=“box” 的添加到id=“start” 的约束集(ConstraintSet)中
经过上面一波操作，就会在约束集(id=“start”) 中为View(id=“box”) 创建一个新的约束。这一波操作对应的xml 代码如下

 <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="parent" />
    ConstraintSet>

ConstraintSet上文我们说了，它是存放一些view 约束和属性的的集合，描述View约束和属性是通过Constraint 标签。根据自己需要我们修改Constraint(id=“box”) 的约束如下（垂直居中，水平方向靠最左边）

  <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

类似的做法，我们在ConstraintSet(id=“end”) 添加View(id=“box”) 的约束如下（垂直居中，水平方向靠最右边）

<ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    ConstraintSet>

转场(Transition)

现在View(id=“box”)start 和 end的约束已经写好了，怎么动起来呢，请看下面代码

   <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
        
        <OnClick />
    Transition>

Transition 定义可视化就是上图红色区域那条带箭头的线，有没有注意到线上还有个小点就是表示 点击

Transition 标签，通过 motion:constraintSetStart 指定运动开始状态(其值是ConstrainSet的id) 到motion:constraintSetEnd 指定运动结束状态 的转场，motion:duration 来指定动画执行的时间。 Transition 只是定义了指定开始和结束的状态，要让用户去触发ta，还要在Transition 标签下添加 或

Transition 有一个属性motion``:autoTransition 可以设置自动执行转场的行为，无需用户自己操作。

OnClick

表示由用户点击触发
属性

1. motion:targetId="@id/target_view" （目标View的id）

如果不指定次属性，就是点击整个屏幕触发如果写了这个属性，就是点击对应id的View 触发转场动画

2. motion:clickAction=“action” 点击后要进行的行为 ，此属性可以设置以下几个值

transitionToStart
过渡到 元素 motion::constraintSetStart 属性指定的状态，有过度动画效果
transitionToEnd
过渡到 元素motion:constraintSetEnd 属性指定的状态，有过度动画效果
jumpToStart
直接跳转到 元素 motion::constraintSetStart 属性指定的状态，没有动画效果
jumpToEnd
直接跳转到 元素 motion:constraintSetEnd 属性指定的状态。
toggle
默认值就是这个。在 元素motion::constraintSetStart和 motion:constraintSetEnd 指定的布局之间切换，如果处于start状态就过度到end状态，如果处于end状态就过度到start状态，有过度动画。

OnSwipe

表示由用户滑动触发，它会根据用户滑动行为调整动画的进度。一个Transition 标签下可以包含多个OnSwipe。
示例

   <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
        <OnSwipe
            motion:dragDirection="dragEnd"
            motion:touchRegionId="@+id/box" />
    Transition>

它有以下几个属性
motion:touchAnchorId 其值为View的Id，滑动后做出相应的视图

OnSwipe 监听的是MotionLayout 的滑动，不是motion:touchAnchorId的滑动

motion:touchAnchorSide
官网解释：滑动所固定到的目标视图的一侧。MotionLayout 将尝试在该固定点与用户手指之间保持恒定的距离。
可接受的值包括 "left"、"right"、"top" 和 "bottom"。
motion:dragDirection
用户滑动动作的方向。如果设置了此属性，此 将仅适用于沿特定方向的滑动。可接受的值包括 "dragLeft"、"dragRight"、"dragUp" 和 "dragDown"。

这个属性有意思，可以让目标跟着你手指滑动方向走，可以按你滑动的反方向走，更或者按你滑动的垂直方向走，就看你怎么设置这个属性

motion:dragScale
控制视图相对于滑动长度的移动距离。默认值为 1，表明视图移动的距离应与滑动距离一致。如果 dragScale 小于 1，视图移动的距离会远远小于滑动距离（例如，dragScale 为 0.5 意味着如果滑动移动 4 厘米，目标视图会移动 2 厘米）。如果 dragScale 大于 1，视图移动的距离会大于滑动距离（例如，dragScale 为 1.5 意味着如果滑动移动 4 厘米，目标视图会移动 6 厘米）。
motion:maxVelocity
目标视图的最大速度。当手指滑动一定速度，目标View 会按照惯性继续运作，进行先加速后减速运行(默认情况)。如果运动过程中加速到了我们设置的最大值（根据我们学的初中那点物理知识可知，能不能到达速度最大值，受加速度($a$)、时间($t$)有关、以及初始速度($v_0$)，$v=v_0+at$），那么就是先加速，然后按最大速度匀速运动，然后在减速运动。
motion:maxAcceleration
目标视图的最大加速度，如果想让View 运动变快，就把加速度调大一点吧

属性转场动画

上面我们说了，ConstraintSet的 Constraint 中可以指定约束和属性，上面的平移的例子中我们只用了约束，下面我们看看加些属性的效果吧。

1.设置透明度属性

ConstraintSet>

<ConstraintSet android:id="@+id/end">
      <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            android:alpha="1"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    ConstraintSet>
  
  <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            android:alpha="0.1"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    ConstraintSet>
ConstraintSet>

在动画开始位置设置android:alpha="1" 结束位置设置android:alpha="0.1" MotionLayout就会帮我们自动过度，效果如下

2. 设置个旋转属性

  <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            android:rotationX="0"
            ……约束条件同上/>
    ConstraintSet>

    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/box"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
         		……约束条件同上/>
    ConstraintSet>

在动画开始位置设置android:rotationX="0"结束位置设置android:rotationX=“0”

你还可以改变其它属性试试，比如设置不同的背景颜色、设置不同大小等

动画的运动过程

上面的动画，都是我们定义了开始与结束两个状态，然后它自己过度的动画。下面我们来说说如果干涉他运动的过程中的

关键帧(KeyFrameSet)

KeyFrameSet是Transition的子元素
默认情况下，我们只需要定义动画开始和结束状态就行了，MotionLayout 会帮我们平滑的过度。如果我想搞一个复杂些的运动，就需要KeyFrameSet来设置，我们在动画运动过程中的某些点设置特定的约束或属性，点与点之前的过度，MotionLayout同样会帮我们平滑的过度。
KeyFrameSet 中可以包含KeyPosition、KeyAttribute、KeyCycle、KeyTimeCycle、KeyTrigger，这几种使用编辑添加如下图所示

我们点击选中①，下面会出现一个时间轴的工具，我们点击②处播放按钮就可以在编辑器预览的动画效果，我们点击③吃就可以看到 添加KeyFrameSet 的子元素的选项，大家可以动手试一试，下面以xml的方式讲解这几种元素

KeyPosition

可以改变动画运动过程中的位置。
上面我们实现的运动都是直线运行，下面我用KeyPosition来实现曲线运动

图中的菱形点就是我们用KeyPosition 修改的点，代码如下

  <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
        <OnClick motion:targetId="@id/box"/>
        <KeyFrameSet>
            <KeyPosition
                motion:framePosition="50"
                motion:motionTarget="@id/box"
                motion:keyPositionType="parentRelative"
                motion:percentY="0.3"
                motion:percentX="0.8"/>
        KeyFrameSet>
    Transition>

在上面给KeyPosition 添加了几个属性
motion:framePosition表示动画的进度，取值范围为[0,100]。上面写的50就表示动画进度执行50%的地方。
motion:motionTarget表示修改路径的视图id
motion:keyPositionType 表示坐标系类型，取值可以是parentRelative、pathRelative、deltaRelative
motion:percentY 和 motion:percentX 就是相对参考系的纵向和横向的比例。


重点说一下keyPositionType
1.parentRelative
表示以MotionLayout 布局为参考系，布局左上角为(0,0),右下角为（1,1） 那么motion:percentX=“0.8”，motion:percentY="0.3"就是（0.3，0.8）的位置，如下图所示





上面我画了 两个图，按我们上面说的（0.3,0.8）应该是图1两条灰色的焦点，但我们发现图1和实际的点有些偏差。我们用KeyPosition 指定点时，是指定视图的中心点，图1是理想状态，如果我们的视图无限小，那就是图1 情况。事实上我们视图不可能无限小，真实的情况应该是图2 所示。

2.deltaRelative
此类型下，视图的起始点坐标为(0,0), 终点坐标为(1,1)，示意图如图所示

  <KeyFrameSet>
        <KeyPosition
            motion:framePosition="50"
            motion:motionTarget="@id/box"
            motion:keyPositionType="deltaRelative"
            motion:percentY="0.5"
            motion:percentX="0.8"
            />
    KeyFrameSet>

这次故意将视图终点移动右上角，不然按上面的定义，起始位置和终点位置在统一水平线上，在deltaRelative 下X轴和Y轴就重合了。

3.pathRelative

这个就有意思了，起始点(0,0)是还是视图开始位置，视图的终点位置是(1,0)，那么坐标系建立如下

Y轴正方向是，X轴顺时针90度的方向，和Android 中的View坐标系一个味道，就是和我们在学习学的是反的。

KeyAttribute

keyAttribute 它可以让我们改变在动画的过程中某个时刻的属性
例：

 <Transition
    motion:constraintSetEnd="@+id/end"
    motion:constraintSetStart="@id/start"
    motion:duration="2000">
    <OnClick motion:targetId="@id/box"/>
        <KeyFrameSet>
            <KeyAttribute
               motion:framePosition="50"
                motion:motionTarget="@id/box"
                android:rotationY="180"
                android:alpha="0"
                />
        KeyFrameSet>
Transition>

上面我们在KeyFrameSet添加了一个KeyAttribute，并指定了一个属性android:rotationY=“180”，其运行效果如下

可以看到视图先沿Y从0旋转到180，然后再从180 旋转到0 结束，透明的也随着动画进度进行，由1到0，再0到1。
你还可以尝试改变其实属性值试一试。

KeyAttibute 定义的是的Android 中View 原生属性，支持的属性如下
android:visibility, android:alpha, android:elevation, android:rotation, android:rotationX, android:rotationY, android:scaleX, android:scaleY, android:translationX, android:translationY, android:translationZ
如果是自定义的属性，可以使用KeyAttibute 的子元素CustomAttribute

<KeyFrameSet>
            <KeyAttribute
                android:rotationY="180"
                motion:framePosition="50"
                motion:motionTarget="@id/box">
                <CustomAttribute
                    motion:attributeName="rectangleColor"
                    motion:customColorValue="@color/colorAccent" />
            KeyAttribute>
        KeyFrameSet>

CustomAttribute需要指定两个属性，attributeName 自定义属性的名字，另一个是属性值，可以是颜色、整数、浮点数、字符串、尺寸、布尔值，上面自定义属性是颜色，所以就是使用motion:customColorValue属性来指定其值。

KeyCycle

可以让视图在动画的过程中按照一些周期函数，周期性的改变其属性值

上面演示是是在动画[0%,80%] 这个过程中以sin这个周期函数，周期性的改变 android:translationY 属性

 <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="2000">
        <OnClick />
        <KeyFrameSet>
            <KeyCycle
                motion:framePosition="80"
                motion:motionTarget="@+id/box"
                motion:wavePeriod="1"
                motion:waveShape="sin"
                android:translationY="50dp"/>
        KeyFrameSet>
    Transition>

motion:framePosition=“80” 表示KeyCycle 作用范围到动画的80%，motion:wavePeriod 表示运动的周期数，motion:waveShape 表示周期的类型，这是指定的是sin，就会按sin周期函数变化。

KeyTimeCycle

在关键帧上按照一些周期函数，周期性的改变其属性值，效果如下图所示


可以看到 KeyTimeCycle与KeyCycle比较，KeyTimeCycle在帧上做周期性，KeyCycle是在动画过程中做周期性

<Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="2000">
        <OnClick />
        <KeyFrameSet>
            <KeyTimeCycle
                motion:motionTarget="@+id/box"
                motion:wavePeriod="1"
                android:translationY="50dp"
                />
        KeyFrameSet>
    Transition>

参数和KeyCycle 类似。如果我们指定motion:wavePeriod 的周期数越大，变化频率就会加快。

KeyTrigger

在动画的过程中可以触发视图中的函数，例如
我们自定义一个View，,在这个类中我们定义两个公开的函数 who()和where()，代码如下（最简单的自定义View ）

class MyTextView(context: Context?, attrs: AttributeSet?) : AppCompatTextView(context, attrs) {

    fun who() {
        text = "我是谁"
    }

    fun where() {
        text = "我在那"
    }
}

布局代码如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    ……>
    <View android:id="@+id/box"…… />

    <com.wkk.motionlayoutdemo.MyTextView
		android:id="@+id/myTextView"
		…… />

</androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout>

MotionScene 核心代码

 <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="2000">
        <OnClick />
        <KeyFrameSet>
            <KeyTrigger
                motion:framePosition="20"
                motion:motionTarget="@id/myTextView"
                motion:onCross="who" />
            <KeyTrigger
                motion:framePosition="80"
                motion:motionTarget="@id/myTextView"
                motion:onCross="where" />
        </KeyFrameSet>
    </Transition>

framePosition 动画的进度，motionTarget 作用的目标， motion:onCross要触发的函数名

onCross 是动画不管是正向还是反向，只要到达设置的framePosition 就会执行函数，还有两个函数也会触发， onPositiveCross 只有正向执行动画是到达设置的framePosition 才会执行，而 onNegativeCros 则反之。

上面的定义，就是在动画进度20%的时候触发id 为myTextView 视图的who方法，动画进度在80%的时候触发id 为myTextView 视图的where方法，其运行效果如下。

写在最后

MotionLayout 可以帮助我们实现很多动画效果，它出来已经有很长时间了，应该很可就会发稳定版了，是时候学习一波了，以上是我学习 MotionLayout 记录的一些知识点，MotionLayout 的知识点有很多，上面只是对一些属性简单的演示，要想实现复杂的动画，还需要多加练习。MotionLayout 有很好的编辑器，刚开始学的时候XML 并不太会写，可以借助图形化的编辑工具点一点，看看它帮我们生成的xml是什么样的，下面我也粘贴了一些参考链接以供学习，MotionLayout 一起学起来吧。

参考链接

MotionLayout 官方文档
MotionLayout/ConstraintLayout 官方示例 (GitHub)
使用 MotionLayout 为 Android 应用添加动画效果 (Codelab)
MotionLayout API