从源码角度理解android动画Interpolator类的使用

做过android动画的人对Interpolator应该不会陌生，这个类主要是用来控制android动画的执行速率，一般情况下，如果我们不设置，动画都不是匀速执行的，系统默认是先加速后减速这样一种动画执行速率。
android通过Interpolator类来让我们自己控制动画的执行速率，还记得上一篇博客中我们使用属性动画实现的旋转效果吗？在不设置Interpolator的情况下，这个动画是先加速后减速，我们现在使用android系统提供的类LinearInterpolator来设置动画的执行速率，LinearInterpolator可以让这个动画匀速执行，我们来看一个案例，我们有两个TextView重叠放在一起，点击旋转按钮后这两个TextView同时执行旋转动画，不同的是一个设置了LinearInterpolator，而另外一个什么都没有设置，代码如下：

            LinearInterpolator ll = new LinearInterpolator();
            ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(tv, "rotation",
                    0f, 360f);
            animator.setInterpolator(ll);
            animator.setDuration(5000);
            animator.start();
            ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(tv2, "rotation",
                    0f, 360f);
            animator2.setDuration(5000);
            animator2.start();

效果图如下：

现在我们可以很清楚的看到这里的差异，一个TextView先加速后减速，一个一直匀速运动。

这就引起了我的好奇，究竟LinearInterpolator做了什么，改变了动画的执行速率。这里我们就要看看源码了。
当我们调用animator.setInterpolator(ll);的时候，调用的是ValueAnimator方法中的setInterpolator方法，源码如下：

    public void setInterpolator(TimeInterpolator value) {
        if (value != null) {
            mInterpolator = value;
        } else {
            mInterpolator = new LinearInterpolator();
        }
    }

我们看到这里有一个mInterpolator变量，如果我们不执行这个方法，那么mInterpolator 的默认值是多少呢？
我们找到了这样两行代码：

    // The time interpolator to be used if none is set on the animation
    private static final TimeInterpolator sDefaultInterpolator =
            new AccelerateDecelerateInterpolator();
private TimeInterpolator mInterpolator = sDefaultInterpolator;

这下明朗了，如果我们不设置，那么系统默认使用AccelerateDecelerateInterpolator，AccelerateDecelerateInterpolator又是什么呢？继续看源码：

public class AccelerateDecelerateInterpolator extends BaseInterpolator
        implements NativeInterpolatorFactory {
    public AccelerateDecelerateInterpolator() {
    }

    @SuppressWarnings({"UnusedDeclaration"})
    public AccelerateDecelerateInterpolator(Context context, AttributeSet attrs) {
    }

    public float getInterpolation(float input) {
        return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;
    }

    /** @hide */
    @Override
    public long createNativeInterpolator() {
        return NativeInterpolatorFactoryHelper.createAccelerateDecelerateInterpolator();
    }
}

这里的一个核心函数就是getInterpolation，使用了反余弦函数，input传入的值在0-1之间，因此这里返回值的变化速率就是先增加后减少，对应的动画执行速率就是先增加后减速。有兴趣的童鞋可以使用MatLab来画一下这个函数的图像。而当我们实现了LinearInterpolator之后，情况发生了变化：

public class LinearInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory {

    public LinearInterpolator() {
    }

    public LinearInterpolator(Context context, AttributeSet attrs) {
    }

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

    /** @hide */
    @Override
    public long createNativeInterpolator() {
        return NativeInterpolatorFactoryHelper.createLinearInterpolator();
    }
}

这里干净利落直接返回了input，没有经过任何计算。input返回的值是均匀的，因此动画得以匀速执行。
看到这里，大家应该就明白了，如果我们想要控制动画的执行速率，应该重写getInterpolation方法就能实现。为了证实我们的猜想，我们继续看源码。

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大部分时候，我们使用的系统提供的各种各样的**Interpolator，比如上文说的LinearInterpolator，这些类都是继承自Interpolator，而Interpolator则实现了TimeInterpolator接口，我们来看看一个继承结构图：

那么这个终极大Boss TimeInterpolator究竟是什么样子呢？

package android.animation;

/**
 * A time interpolator defines the rate of change of an animation. This allows animations
 * to have non-linear motion, such as acceleration and deceleration.
 */
public interface TimeInterpolator {

    /**
     * Maps a value representing the elapsed fraction of an animation to a value that represents
     * the interpolated fraction. This interpolated value is then multiplied by the change in
     * value of an animation to derive the animated value at the current elapsed animation time.
     *
     * @param input A value between 0 and 1.0 indicating our current point
     *        in the animation where 0 represents the start and 1.0 represents
     *        the end
     * @return The interpolation value. This value can be more than 1.0 for
     *         interpolators which overshoot their targets, or less than 0 for
     *         interpolators that undershoot their targets.
     */
    float getInterpolation(float input);
}

源码还是很简单的，只有一个方法，就是getInterpolation，看来没错，就是它了，如果我们想要自定义Interpolator，只需要实现TimeInterpolator接口的getInterpolation方法就可以了，getInterpolation方法接收的参数是动画执行的百分比，这个值是均匀的。
我们来个简单的案例：

public class TanInterpolator implements TimeInterpolator {

    @Override
    public float getInterpolation(float t) {
        return (float) Math.sin((t / 2) * Math.PI);
    }
}

在动画中使用：

            TanInterpolator tl = new TanInterpolator();
            ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(tv, "rotation",
                    0f, 360f);
            animator.setInterpolator(tl);
            animator.setDuration(5000);
            animator.start();

咦？这是什么效果？这是一开始速度很大，然后逐渐减小到0的动画效果.
原因如下：
看下图，这是sin函数图象：

x取0-0.5PI，y值则为0-1，这一段曲线的斜率逐渐减小至0，这也是为什么我们的动画一开始执行很快，后来速度逐渐变为0.

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好了，看完这些，想必大家已经理解了这个类的使用了吧。

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