Android源码分析—属性动画的工作原理

前言

本文为Android动画系列的最后一篇文章,通过对源码的分析,能够让大家更深刻地理解属性动画的工作原理,这有助于我们更好地使用属性动画。但是,由于动画的底层实现已经深入到jni层,并且涉及到显示子系统,因此,深入地分析动画的底层实现不仅比较困难而且意义不大,因此,本文的分析到jni层为止。

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Android源码分析—属性动画的工作原理

属性动画的原理

属性动画要求动画作用的对象提供该属性的set方法,属性动画根据你传递的该熟悉的初始值和最终值,以动画的效果多次去调用set方法,每次传递给set方法的值都不一样,确切来说是随着时间的推移,所传递的值越来越接近最终值。如果动画的时候没有传递初始值,那么还要提供get方法,因为系统要去拿属性的初始值。对于属性动画来说,其动画过程中所做的就是这么多,下面看源码分析。

源码分析

首先我们要找一个入口,就从ObjectAnimator.ofInt(mButton, "width", 500).setDuration(5000).start()开始吧,其他动画都是类似的。

看ObjectAnimator的start方法

[java]  view plain copy
  1. @Override  
  2. public void start() {  
  3.     // See if any of the current active/pending animators need to be canceled  
  4.     AnimationHandler handler = sAnimationHandler.get();  
  5.     if (handler != null) {  
  6.         int numAnims = handler.mAnimations.size();  
  7.         for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {  
  8.             if (handler.mAnimations.get(i) instanceof ObjectAnimator) {  
  9.                 ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mAnimations.get(i);  
  10.                 if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {  
  11.                     anim.cancel();  
  12.                 }  
  13.             }  
  14.         }  
  15.         numAnims = handler.mPendingAnimations.size();  
  16.         for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {  
  17.             if (handler.mPendingAnimations.get(i) instanceof ObjectAnimator) {  
  18.                 ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mPendingAnimations.get(i);  
  19.                 if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {  
  20.                     anim.cancel();  
  21.                 }  
  22.             }  
  23.         }  
  24.         numAnims = handler.mDelayedAnims.size();  
  25.         for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {  
  26.             if (handler.mDelayedAnims.get(i) instanceof ObjectAnimator) {  
  27.                 ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mDelayedAnims.get(i);  
  28.                 if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {  
  29.                     anim.cancel();  
  30.                 }  
  31.             }  
  32.         }  
  33.     }  
  34.     if (DBG) {  
  35.         Log.d("ObjectAnimator""Anim target, duration: " + mTarget + ", " + getDuration());  
  36.         for (int i = 0; i < mValues.length; ++i) {  
  37.             PropertyValuesHolder pvh = mValues[i];  
  38.             ArrayList<Keyframe> keyframes = pvh.mKeyframeSet.mKeyframes;  
  39.             Log.d("ObjectAnimator""   Values[" + i + "]: " +  
  40.                 pvh.getPropertyName() + ", " + keyframes.get(0).getValue() + ", " +  
  41.                 keyframes.get(pvh.mKeyframeSet.mNumKeyframes - 1).getValue());  
  42.         }  
  43.     }  
  44.     super.start();  
  45. }  
说明:上面的代码别看那么长,其实做的事情很简单,首先会判断一下,如果当前动画、等待的动画(Pending)和延迟的动画(Delay)中有和当前动画相同的动画,那么就把相同的动画给取消掉,接下来那一段是log,再接着就调用了父类的super.start()方法, 因为ObjectAnimator继承了ValueAnimator,所以接下来我们看一下ValueAnimator的Start方法

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  1. private void start(boolean playBackwards) {  
  2.     if (Looper.myLooper() == null) {  
  3.         throw new AndroidRuntimeException("Animators may only be run on Looper threads");  
  4.     }  
  5.     mPlayingBackwards = playBackwards;  
  6.     mCurrentIteration = 0;  
  7.     mPlayingState = STOPPED;  
  8.     mStarted = true;  
  9.     mStartedDelay = false;  
  10.     mPaused = false;  
  11.     AnimationHandler animationHandler = getOrCreateAnimationHandler();  
  12.     animationHandler.mPendingAnimations.add(this);  
  13.     if (mStartDelay == 0) {  
  14.         // This sets the initial value of the animation, prior to actually starting it running  
  15.         setCurrentPlayTime(0);  
  16.         mPlayingState = STOPPED;  
  17.         mRunning = true;  
  18.         notifyStartListeners();  
  19.     }  
  20.     animationHandler.start();  
  21. }  
说明:上述代码最终会调用AnimationHandler的start方法,这个AnimationHandler并不是Handler,它是个Runnable。看下它的代码,通过代码我们发现,很快就调到了jni层,不过jni层最终还是要调回来的。它的run方法会被调用,这个 Runnable涉及到和底层的交互,我们就忽略这部分,直接看重点:ValueAnimator中的doAnimationFrame方法

[java]  view plain copy
  1. final boolean doAnimationFrame(long frameTime) {  
  2.     if (mPlayingState == STOPPED) {  
  3.         mPlayingState = RUNNING;  
  4.         if (mSeekTime < 0) {  
  5.             mStartTime = frameTime;  
  6.         } else {  
  7.             mStartTime = frameTime - mSeekTime;  
  8.             // Now that we're playing, reset the seek time  
  9.             mSeekTime = -1;  
  10.         }  
  11.     }  
  12.     if (mPaused) {  
  13.         if (mPauseTime < 0) {  
  14.             mPauseTime = frameTime;  
  15.         }  
  16.         return false;  
  17.     } else if (mResumed) {  
  18.         mResumed = false;  
  19.         if (mPauseTime > 0) {  
  20.             // Offset by the duration that the animation was paused  
  21.             mStartTime += (frameTime - mPauseTime);  
  22.         }  
  23.     }  
  24.     // The frame time might be before the start time during the first frame of  
  25.     // an animation.  The "current time" must always be on or after the start  
  26.     // time to avoid animating frames at negative time intervals.  In practice, this  
  27.     // is very rare and only happens when seeking backwards.  
  28.     final long currentTime = Math.max(frameTime, mStartTime);  
  29.     return animationFrame(currentTime);  
  30. }  
注意到上述代码末尾调用了 animationFrame方法,而 animationFrame内部调用了 animateValue,下面看animateValue的代码

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  1. void animateValue(float fraction) {  
  2.     fraction = mInterpolator.getInterpolation(fraction);  
  3.     mCurrentFraction = fraction;  
  4.     int numValues = mValues.length;  
  5.     for (int i = 0; i < numValues; ++i) {  
  6.         mValues[i].calculateValue(fraction);  
  7.     }  
  8.     if (mUpdateListeners != null) {  
  9.         int numListeners = mUpdateListeners.size();  
  10.         for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {  
  11.             mUpdateListeners.get(i).onAnimationUpdate(this);  
  12.         }  
  13.     }  
  14. }  
上述代码中的calculateValue方法就是计算每帧动画所对应的属性的值,下面着重看一下到底是在哪里调用属性的get和set方法的,毕竟这个才是我们最关心的。

get方法:在初始化的时候,如果属性的初始值没有提供,则get方法将会被调用。

[java]  view plain copy
  1. private void setupValue(Object target, Keyframe kf) {  
  2.     if (mProperty != null) {  
  3.         kf.setValue(mProperty.get(target));  
  4.     }  
  5.     try {  
  6.         if (mGetter == null) {  
  7.             Class targetClass = target.getClass();  
  8.             setupGetter(targetClass);  
  9.             if (mGetter == null) {  
  10.                 // Already logged the error - just return to avoid NPE  
  11.                 return;  
  12.             }  
  13.         }  
  14.         kf.setValue(mGetter.invoke(target));  
  15.     } catch (InvocationTargetException e) {  
  16.         Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());  
  17.     } catch (IllegalAccessException e) {  
  18.         Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());  
  19.     }  
  20. }  

set方法:当动画的下一帧到来的时候,PropertyValuesHolder中的setAnimatedValue方法会将新的属性值设置给对象,调用其set方法

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  1. void setAnimatedValue(Object target) {  
  2.     if (mProperty != null) {  
  3.         mProperty.set(target, getAnimatedValue());  
  4.     }  
  5.     if (mSetter != null) {  
  6.         try {  
  7.             mTmpValueArray[0] = getAnimatedValue();  
  8.             mSetter.invoke(target, mTmpValueArray);  
  9.         } catch (InvocationTargetException e) {  
  10.             Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());  
  11.         } catch (IllegalAccessException e) {  
  12.             Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());  
  13.         }  
  14.     }  
  15. }  

总结

我觉得这篇源码分析写的逻辑有点混乱,希望不要给大家带来误导。从源码上来说,属性动画的源码逻辑层次有点跳跃,不过没关系,大家只要了解属性动画的工作原理就好,源码的作用在于让我们发现其工作原理的确如此。到此为止,Android动画系列已经全部完成,十分感谢大家阅读,希望能给大家带来一点帮助!

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