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教程：Flutter中的动画
你会学到什么：
如何使用动画库中的基础类将动画添加到widget
何时使用AnimatedWidget与AnimatedBuilder.
本教程向您展示如何在Flutter中构建动画。在介绍动画库中的一些基本概念、类和方法之后，它会引导您完成5个动画示例，向您介绍动画库的不同内容。
基本的动画概念和类
重点是什么？
Animation对象是Flutter动画库中的一个核心类，它生成指导动画的值。
Animation对象知道动画的当前状态(例如，它是开始、停止还是向前或向后移动)，但它不知道屏幕上显示的内容。
AnimationController管理Animation。
CurvedAnimation 将过程抽象为一个非线性曲线.
Tween在正在执行动画的对象所使用的数据范围之间生成值。例如，Tween可能会生成从红到蓝之间的色值，或者从0到255。
使用Listeners和StatusListeners监听动画状态改变。
Flutter中的动画系统基于Animation对象的，widget可以在build函数中读取Animation对象的当前值，
并且可以监听动画的状态改变。
Animation
在Flutter中，Animation对象本身和UI渲染没有任何关系。Animation是一个抽象类，它拥有其当前值和状态(完成或停止)。其中一个比较常用的Animation类是Animation。
Flutter中的Animation对象是一个在一段时间内依次生成一个区间之间值的类。Animation对象的输出可以是线性的、曲线的、一个步进函数或者任何其他可以设计的映射。
根据Animation对象的控制方式，动画可以反向运行，甚至可以在中间切换方向。
Animation还可以生成除double之外的其他类型值，如：Animation 或 Animation。
Animation对象有状态。可以通过访问其value属性获取动画的当前值。
Animation对象本身和UI渲染没有任何关系。
CurvedAnimation
CurvedAnimation 将动画过程定义为一个非线性曲线.
final CurvedAnimation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
注:
Curves
类类定义了许多常用的曲线，也可以创建自己的，例如：
class ShakeCurve extends Curve {
@override
double transform(double t) {
return math.sin(t * math.PI * 2);
}
}
CurvedAnimation和AnimationController(在下一节中介绍)都是Animation类型。CurvedAnimation包装它正在修改的对象 - 您不需要子类AnimationController来实现曲线
AnimationController
AnimationController是一个特殊的Animation对象，在屏幕刷新的每一帧，就会生成一个新的值。默认情况下，AnimationController在给定的时间段内会线性的生成从0.0到1.0的数字。
例如，下面代码创建一个Animation对象，但不会启动它运行：
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
AnimationController派生自Animation，因此可以在需要Animation对象的任何地方使用。
但是，AnimationController具有控制动画的其他方法。例如，.forward()方法可以启动动画。数字的产生与屏幕刷新有关，因此每秒钟通常会产生60个数字，在生成每个数字后，每个Animation对象调用添加的Listener对象。
当创建一个AnimationController时，需要传递一个vsync参数，存在vsync时会防止屏幕外动画(译者语：动画的UI不在当前屏幕时)消耗不必要的资源。
通过将SingleTickerProviderStateMixin添加到类定义中，可以将stateful对象作为vsync的值。你可以在GitHub的animate1中看到这个例子 。
译者语：vsync对象会绑定动画的定时器到一个可视的widget，所以当widget不显示时，动画定时器将会暂停，当widget再次显示时，动画定时器重新恢复执行，这样就可以避免动画相关UI不在当前屏幕时消耗资源。
如果要使用自定义的State对象作为vsync时，请包含TickerProviderStateMixin。
注意：
在某些情况下，值(position，值动画的当前值)可能会超出AnimationController的0.0-1.0的范围。例如，fling()函数允许您提供速度(velocity)、力量(force)、position(通过Force对象)。位置(position)可以是任何东西，因此可以在0.0到1.0范围之外。
CurvedAnimation生成的值也可以超出0.0到1.0的范围。根据选择的曲线，CurvedAnimation的输出可以具有比输入更大的范围。例如，Curves.elasticIn等弹性曲线会生成大于或小于默认范围的值。
Tween
默认情况下，AnimationController对象的范围从0.0到1.0。如果您需要不同的范围或不同的数据类型，则可以使用Tween来配置动画以生成不同的范围或数据类型的值。例如，以下示例，Tween生成从-200.0到0.0的值：
final Tween doubleTween = new Tween(begin: -200.0, end: 0.0);
Tween是一个无状态(stateless)对象，需要begin和end值。Tween的唯一职责就是定义从输入范围到输出范围的映射。输入范围通常为0.0到1.0，但这不是必须的。
Tween继承自Animatable，而不是继承自Animation。Animatable与Animation相似，不是必须输出double值。例如，ColorTween指定两种颜色之间的过渡。
final Tween colorTween =
new ColorTween(begin: Colors.transparent, end: Colors.black54);
Tween对象不存储任何状态。相反，它提供了evaluate(Animation animation)方法将映射函数应用于动画当前值。
Animation对象的当前值可以通过value()方法取到。evaluate函数还执行一些其它处理，例如分别确保在动画值为0.0和1.0时返回开始和结束状态。
Tween.animate
要使用Tween对象，请调用其animate()方法，传入一个控制器对象。例如，以下代码在500毫秒内生成从0到255的整数值。
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 500), vsync: this);
Animation alpha = new IntTween(begin: 0, end: 255).animate(controller);
注意animate()返回的是一个Animation，而不是一个Animatable。
以下示例构建了一个控制器、一条曲线和一个Tween：
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 500), vsync: this);
final Animation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeOut);
Animation alpha = new IntTween(begin: 0, end: 255).animate(curve);
动画通知
一个Animation对象可以拥有Listeners和StatusListeners监听器，可以用addListener()和addStatusListener()来添加。
只要动画的值发生变化，就会调用监听器。一个Listener最常见的行为是调用setState()来触发UI重建。动画开始、结束、向前移动或向后移动(如AnimationStatus所定义)时会调用StatusListener。
下一节中有一个addListener()方法的例子。监视动画的进度展示了如何调用addStatusListener()。
动画示例
本节将向您介绍5个动画示例。每个部分都提供了该示例源代码的链接。
渲染动画
重点是什么?
如何通过addListener()和setState()给widget添加基础的动画。
每次动画生成一个新数字时，监听函数都会调用setState()。
如何使用必需的vsync参数定义AnimatedController
了解Dart语言中的 ..语法。
到目前为止，您已经学会了如何随着时间的推移生成一系列数字，但没有任何东西被渲染到屏幕上。
要使用Animation<>对象进行渲染，请将Animation对象存储为Widget的成员，然后使用其value值来决定如何绘制。
考虑下面的应用程序，它绘制Flutter logo时没有动画：
import 'package:flutter/material.dart';
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State {
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: 300.0,
width: 300.0,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
修改以上代码，通过一个逐渐放大的动画显示logo。定义AnimationController时，必须传入一个vsync对象。该vsync参数在上面AnimationController部分有介绍了 。
高亮部分为修改的代码:
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State with SingleTickerProviderStateMixin {
Animation animation;
AnimationController controller;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller)
..addListener(() {
setState(() {
// the state that has changed here is the animation object’s value
});
});
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: animation.value,
width: animation.value,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
该addListener()函数调用了setState()，所以每次动画生成一个新的数字时，当前帧被标记为脏(dirty)，这会导致widget的build()方法再次被调用。
在build()中，改变container大小，因为它的高度和宽度现在使用的是animation.value。动画完成时释放控制器(调用dispose()方法)以防止内存泄漏。
animate1.
通过简单的修改，您已经在Flutter中创建了第一个动画！这个例子的源代码animate1.
、
Dart语言技巧：
您可能不熟悉Dart级联符号(两个点)，如..addListener()，这种语法意味着使用animate()的返回值来调用addListener()方法。考虑下面的例子：
animation = tween.animate(controller)
..addListener(() {
setState(() {
// the animation object’s value is the changed state
});
});
上面的代码等价于:
animation = tween.animate(controller);
animation.addListener(() {
setState(() {
// the animation object’s value is the changed state
});
});
您可以在Dart语言之旅 中了解更多关于级联符号的信息。
用AnimatedWidget简化
重点是什么？
如何使用AnimatedWidget助手类(而不是addListener()和setState())来给widget添加动画
使用AnimatedWidget创建一个可重用动画的widget。要从widget中分离出动画过渡，请使用AnimatedBuilder。
Flutter API提供的关于AnimatedWidget的示例包括：AnimatedBuilder、AnimatedModalBarrier、DecoratedBoxTransition、FadeTransition、PositionedTransition、RelativePositionedTransition、RotationTransition、ScaleTransition、SizeTransition、SlideTransition。
AnimatedWidget类允许您从setState()调用中的动画代码中分离出widget代码。AnimatedWidget不需要维护一个State对象来保存动画。
在下面的重构示例中，LogoApp现在继承自AnimatedWidget而不是StatefulWidget。AnimatedWidget在绘制时使用动画的当前值。LogoApp仍然管理着AnimationController和Tween。
// Demonstrate a simple animation with AnimatedWidget
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class AnimatedLogo extends AnimatedWidget {
AnimatedLogo({Key key, Animation animation})
: super(key: key, listenable: animation);
Widget build(BuildContext context) {
final Animation animation = listenable;
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: animation.value,
width: animation.value,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
}
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new AnimatedLogo(animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
LogoApp将Animation对象传递给基类并用animation.value设置容器的高度和宽度，因此它的工作原理与之前完全相同。
译者语：和animate1中不同的是，AnimatedWidget(基类)中会自动调用addListener()和setState()。
你可以 在GitHub上找到这个例子的源代码animate2。
监视动画的过程
重点是什么？
使用addStatusListener来处理动画状态更改的通知，例如启动、停止或反转方向。
当动画完成或返回其开始状态时，通过反转方向来无限循环运行动画
知道动画何时改变状态通常很有用的，如完成、前进或倒退。你可以通过addStatusListener()来得到这个通知。
以下代码修改animate1示例，以便它监听动态状态更改并打印更新。
下面高亮显示的部分为修改的：
class _LogoAppState extends State with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller)
..addStatusListener((state) => print("$state"));
controller.forward();
}
//...
}
运行此代码将输出以下内容：
AnimationStatus.forward
AnimationStatus.completed
接下来，使用addStatusListener()在开始或结束时反转动画。这产生了循环效果：
class _LogoAppState extends State with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
animation.addStatusListener((status) {
if (status == AnimationStatus.completed) {
controller.reverse();
} else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
controller.forward();
}
});
controller.forward();
}
//...
}
你可以在GitHub上找到这个例子的源代码animate3。
用AnimatedBuilder重构
重点是什么？
AnimatedBuilder了解如何渲染过渡.
An AnimatedBuilder 不知道如何渲染widget，也不知道如何管理Animation对象。
使用AnimatedBuilder将动画描述为另一个widget的build方法的一部分。如果你只是想用可复用的动画定义一个widget，请使用AnimatedWidget。
Flutter API中AnimatedBuilder的示例包括: BottomSheet、ExpansionTile、
PopupMenu、ProgressIndicator、RefreshIndicator、Scaffold、SnackBar、TabBar、TextField。
animate3示例中的代码存在的一个问题：
更改动画需要更改显示logo的widget。更好的解决方案是将职责分离：
显示logo
定义Animation对象
渲染过渡效果
您可以借助AnimatedBuilder类完成此分离。AnimatedBuilder是渲染树中的一个独立的类。
与AnimatedWidget类似，AnimatedBuilder自动监听来自Animation对象的通知，并根据需要将该控件树标记为脏(dirty)，因此不需要手动调用addListener()。
animate5示例的widget树如下所示：
从widget树的底部开始，渲染logo的代码直接明了：
class LogoWidget extends StatelessWidget {
// Leave out the height and width so it fills the animating parent
build(BuildContext context) {
return new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
child: new FlutterLogo(),
);
}
}
图中的中间三个块都在GrowTransition的build()方法中创建。GrowTransition本身是无状态的，并拥有定义过渡动画所需的最终变量集合。
build()函数创建并返回AnimatedBuilder，它将(匿名构建器)方法和LogoWidget对象作为参数。渲染转换的工作实际上发生在(匿名构建器)方法中，
该方法创建一个适当大小的Container来强制缩放LogoWidget。
下面的代码中有一个的问迷惑的题是，child看起来像被指定了两次。但实际发生的事情是，将外部引用child传递给AnimatedBuilder，AnimatedBuilder将其传递给匿名构造器，
然后将该对象用作其子对象。最终的结果是AnimatedBuilder插入到渲染树中的两个widget之间。
class GrowTransition extends StatelessWidget {
GrowTransition({this.child, this.animation});
final Widget child;
final Animation animation;
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new AnimatedBuilder(
animation: animation,
builder: (BuildContext context, Widget child) {
return new Container(
height: animation.value, width: animation.value, child: child);
},
child: child),
);
}
}
最后，初始化动画的代码与第一个示例animate1.非常相似。
initState()方法创建一个AnimationController和一个Tween，然后通过animate()绑定它们。魔术发生在build()方法中，该方法返回一个带有LogoWidget作为子对象的GrowTransition对象，以及一个用于驱动过渡的动画对象。
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State with TickerProviderStateMixin {
Animation animation;
AnimationController controller;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
final CurvedAnimation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(curve);
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new GrowTransition(child: new LogoWidget(), animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
你可以 在GitHub上找到这个例子的源代码animate4。
并行动画
重点是什么？
Curves
类定义常用动画曲线的数组，你可以通过CurvedAnimation 使用。
在本节中，您将基于[监视动画过程](#monitoring](animate3中的示例进行构建，
该示例使用AnimatedWidget循环的进行放大和缩小，现在考虑一下如何再添加一个在透明和不透明之间循环的动画。
注意：此示例展示了如何在同一个动画控制器上使用多个Tween，其中每个Tween管理动画中的不同效果。
本示例仅用于示例，如果您在生产代码中需要使用不透明度和大小变化的Tween，则可能会使用FadeTransition和SizeTransition。
每一个Tween管理动画的一种效果。例如：
final AnimationController controller =
new AnimationController(duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
final Animation sizeAnimation =
new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
final Animation opacityAnimation =
new Tween(begin: 0.1, end: 1.0).animate(controller);
你可以通过sizeAnimation.value来获取大小，通过opacityAnimation.value来获取不透明度，但AnimatedWidget的构造函数只接受一个动画对象。
为了解决这个问题，该示例创建了自己的Tween对象并显式计算了这些值。
其build方法.evaluate()在父级的动画对象上调用Tween函数以计算所需的size和opacity值。
下面高亮部分即修改的代码:
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class AnimatedLogo extends AnimatedWidget {
// The Tweens are static because they don't change.
static final _opacityTween = new Tween(begin: 0.1, end: 1.0);
static final _sizeTween = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0);
AnimatedLogo({Key key, Animation animation})
: super(key: key, listenable: animation);
Widget build(BuildContext context) {
final Animation animation = listenable;
return new Center(
child: new Opacity(
opacity: _opacityTween.evaluate(animation),
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: _sizeTween.evaluate(animation),
width: _sizeTween.evaluate(animation),
child: new FlutterLogo(),
),
),
);
}
}
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State with TickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
animation.addStatusListener((status) {
if (status == AnimationStatus.completed) {
controller.reverse();
} else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
controller.forward();
}
});
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new AnimatedLogo(animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
你可以在GitHub上找到这个例子的源代码animate5。
下一步
本教程为您展示了如何使用Tweens在Flutter中创建动画的基础，但还有很多其他类需要探索。您可以研究一下特定的Tween类、Material Design中特定的动画、ReverseAnimation、共享元素过渡(也称为hero动画)、物理模拟和fling()方法的动画 。查看动画首页获取最新的可用文档和示例。