Android 动画机制与使用技巧

• 动画效果一直是人机交互中非常重要的部分，与死板、突兀的显示效果不同，动画效果的加入，让交互变得更加友好，特别是在提示、引导类的场景中，合理地使用动画能让用户获得更加愉悦的使用体验

一、Android View动画框架

• Animation框架定义了透明度、旋转、缩放、位移等几种常见的动画
• 实现原理：
  • 每次绘制View时，ViewGroup中的drawChild函数获取该view的Animation的Transformation值，然后调用canvas.concat(transformToApply.getMatrix())
  • 通过矩阵运算完成帧动画，如果动画没有完成，就继续调用invalidate() 函数，启动下次绘制来驱动动画，从而完成整个动画的绘制。

二、帧动画

• 帧动画就是一张张图片不同的切换，形成的动画效果。
• 一般手机的开机动画，应用的等待动画等都是帧动画，因为只需要几张图片轮播，极其节省资源，如果真的设计成动画，那么是很耗费资源的事。
• 在res目录下新建一个drawable文件夹并定义xml文件，子节点为 animation-list,在这里定义要显示的图片和每张图片的显示时长。

<animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
          android:oneshot="false"><!-- false表示循环播放，true表示只播放一次 -->
    <item android:drawable="@drawable/g1" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g2" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g3" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g4" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g5" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g6" android:duration="300" />
    <item android:drawable="@drawable/g7" android:duration="400" /><!-- 慢动作 -->
    <item android:drawable="@drawable/g8" android:duration="500" />
    <item android:drawable="@drawable/g9" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g10" android:duration="200" />
    <item android:drawable="@drawable/g11" android:duration="200" />
 
</animation-list>

• 在屏幕上播放帧动画，需要布局文件有一个ImageView来显示动画图片

public class MainActivity extends Activity {
 
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		ImageView iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv);
		//把动画文件设置为imageView的背景
		iv.setBackgroundResource(R.drawable.frameanimation);
		
		AnimationDrawable ad = (AnimationDrawable) iv.getBackground();
		//播放动画
		ad.start();
	}
}

三、补间动画（视图动画）

• 组件由原始状态向终极状态转变时，为了让过渡更自然，而自动生成的动画叫做补间动画。
• 主要是在Android 3.0之前
• 最大的缺陷就是不具备交互性
• 位移、旋转、缩放、透明

 
public class MainActivity extends Activity {
 
	private ImageView iv;
	private TranslateAnimation ta;
	private RotateAnimation ra;
	private ScaleAnimation sa;
	private AlphaAnimation aa;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv);
	}
	//位移动画
	public void translate(View v){
		//创建位移动画的对象，设置动画的初始位置和结束位置
		//10,100表示，从imageview的真实坐标的左上角 x+10,移动到 x+100的位置
		//20,200表示，从imageview的真实坐标的左上角 y+20,移动到 y+200的位置
		//ta = new TranslateAnimation(10, 100, 20, 200);
		
		//Animation.RELATIVE_TO_SELF相对于自己
		//对于x,表示，相对于自己，起点是 imageview的真是坐标的左上角 x+ 0.5*iv的宽度 到 x+ 2*iv的宽度
		//y 就是乘以 iv 的高度，也可以相对于父控件，但是用的比较少
		ta = new TranslateAnimation(Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 2,
				                    Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 2);
		
		//设置播放时间
		ta.setDuration(2000);
		//设置重复次数，播放一次，重复一次
		ta.setRepeatCount(1);
		//设置重复放的模式
		ta.setRepeatMode(Animation.REVERSE);
		//动画播放完毕后，组件停留在动画结束的位置上
		ta.setFillAfter(true);
		//播放动画
		iv.startAnimation(ta);
	}
	//旋转动画
	public void rotate(View v){
		//20表示开始的角度，180表示结束的角度，默认的旋转圆心在iv左上角
		//ra = new RotateAnimation(20, 180);
		//指定圆心坐标，相对于自己， iv真实的坐标左上角 x+ 0.5*iv宽度， y+0.5*iv高度
		ra = new RotateAnimation(20, 360, 
				Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
		
		ra.setDuration(2000);
		ra.setRepeatCount(1);
		ra.setRepeatMode(Animation.REVERSE);
		iv.startAnimation(ra);
	}
	//缩放动画
	public void scale(View v){
		//sa = new ScaleAnimation(fromX, toX, fromY, toY);
		//改变缩放的中心点，相对于自己的中心坐标，iv的真是坐标左上角 x+0.5*iv宽度， y+0.5*iv高度
		sa = new ScaleAnimation(0.5f, 2, 0.1f, 3, 
				       Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
		sa.setDuration(2000);
		sa.setRepeatCount(1);
		sa.setRepeatMode(Animation.REVERSE);
		iv.startAnimation(sa);
	}
	//透明动画
	public void alpha(View v){
		//0为完全透明，1为完全透明
		aa = new AlphaAnimation(0, 1);
		aa.setDuration(2000);
		aa.setRepeatCount(1);
		aa.setRepeatMode(Animation.REVERSE);
		iv.startAnimation(aa);
		
	}
	//所有动画一起飞
	public void fly(View v){
		//创建动画集合      false表示每个动画的时间校准有动画自己决定， true表示有动画集合决定
		AnimationSet set = new AnimationSet(false);
		set.addAnimation(aa);
		set.addAnimation(ra);
		set.addAnimation(sa);
		set.addAnimation(ta);
		iv.startAnimation(set);
		
	}
	
}

四、属性动画

• 补间动画，只是一个动画效果，组件其实还在原来的位置上，xy没有改变。
• 属性动画是组件的位置发生了真实的改变，而且在动画的过程中组件的位置是实时改变的，可以相应组件事件。
• 使用最多的就是 AnimatorSet和ObjectAnimator配合：
  • 使用ObjectAnimator进行更精细化控制，只控制一个对象的一个属性值
  • 使多个ObjectAnimator组合到AnimatorSet形成一个动画
• ObjectAnimator可以自动驱动：
  • 调用setFrameDelay()设置动画帧之间的间隙时间，调整帧率，减少动画绘制过程中频繁绘制，在不影响动画效果的情况下减少CPU资源消耗
• 属性动画基本可以实现左右动画
• 但是View的该属性一定要具有 set和get 方法

1.ObjectAnimator

• 内部是通过反射机制实现的，所以该属性一定要具有 set和get方法
• 一些常用的可以直接使用的属性：
  • translationX 和translationY： 控制View从父容器的左上角的偏移
  • rotation、rotationX、rotationY ： 控制View围绕 “支点”进行2D和3D旋转
  • scaleX、scaleY : 控制View围绕 “支点”进行2D缩放
  • pivotX、pivotY : 控制View的“支点”位置，默认为View的中心点
  • x、y : 这两个属性描述了View对象在父容器中的最终位置，它是最初左上角坐标和translationX 、translationY值的累计和
  • alpha ： 透明度

 
public class MainActivity extends Activity {
 
	private ImageView iv;
 
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv);
		iv.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				Toast.makeText(MainActivity.this, "点不到我", 0).show();
				
			}
		});
	}
	
	public void translate(View v){
		
		//target：动画作用于哪个组件
		
		//protertyName指定要改变组件的哪个属性，    
		//属性动画是真正的改变组件的属性的，每个组件对应一个java类，所以，protertyName是指组件Java类中具有get,set方法的成员变量
		//iv.setXXX
		
		//values 是可变参数，就是赋予属性的新的值，可以往回走 
		//ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(target, propertyName, values);
	
		ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "translationX", 10, 70, 20, 100);
		oa.setDuration(2000);
		oa.setRepeatCount(1);
		oa.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		oa.start();
		
	}
	public void scale(View v){
		ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(iv,"scaleX", 1, 1.6f, 1.2f, 2);
		oa.setDuration(2000);
		oa.start();
			
	}
	public void alpha(View v){
		ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "alpha", 0, 0.6f, 0.2f, 1);
		oa.setDuration(2000);
		oa.start();
	}
	public void rotate(View v){
		ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "rotationY", 0, 180, 90, 360);
		oa.setDuration(2000);
		oa.setRepeatCount(1);
		oa.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		oa.start();
	}
	
	public void fly(View v){
		
		AnimatorSet set = new AnimatorSet();
		ObjectAnimator oa1 = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "translationX", 10, 70, 20, 100);
		oa1.setDuration(2000);
		oa1.setRepeatCount(1);
		oa1.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		
		ObjectAnimator oa2 = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "translationY", 10, 70, 20, 100);
		oa2.setDuration(2000);
		oa2.setRepeatCount(1);
		oa2.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		
		ObjectAnimator oa3 = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "scaleX", 1, 1.6f, 1.2f, 2);
		oa3.setDuration(2000);
		oa3.setRepeatCount(1);
		oa3.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		
		ObjectAnimator oa4 = ObjectAnimator.ofFloat(iv, "rotation", 0, 180, 90, 360);
		oa4.setDuration(2000);
		oa4.setRepeatCount(1);
		oa4.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
		
		//设置挨个飞
		//set.playSequentially(oa1, oa2, oa3, oa4);
		
		//设置一起飞
		set.playTogether(oa1, oa2, oa3, oa4);
		
		set.start();
		
	}
	//使用xml文件配置属性动画
	public void xml(View v){
		//加载属性动画文件
		 Animator animator = AnimatorInflater.loadAnimator(this, R.animator.objanimator);
		 //设置作用于哪个组件
		 animator.setTarget(iv);
		 animator.start();
	}
}

• 可以用xml配置属性动画只需要在res目录下创建一个property animator属性动画文件

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" >
    <objectAnimator 
        android:propertyName="translationX"
	    android:duration="200"
	    android:repeatCount="1"
	    android:repeatMode="reverse"
	    android:valueFrom="-100"
	    android:valueTo="100"
        >
        
    </objectAnimator>
 
</set>

2. 如果属性没有set 和 get方法的解决方法

• 方案一： 通过自定义一个属性类或者包装类，类间接的给这个属性增加 get、set方法

 /**
 * Created at: 2016/8/5 14:21.
 * by author: mwp
 * 描述：使用属性动画时，给没有set和get方法的属性包装工具
 */
public class WrapperView {
    private View mTarget;

    public WrapperView(View target) {
        this.mTarget = target;
    }
    
    /**包装宽度属性*/
    public int getWidth(){
        return mTarget.getLayoutParams().width;
    }
    
    public void setWidth(int width){
        mTarget.getLayoutParams().width = width;
        mTarget.requestLayout();
    }
    
    //使用方法
    public void use(){
        WrapperView wrapper = new WrapperView(mButton);
        ObjectAnimator.ofInt(wrapper,"width",500).setDuration(5000).start();
    }
    
}

• 方案二： 通过ValueAnimator实现

3. ValueAnimator(值动画)

• ObjectAnimator 也是集成自ValueAnimator
• ValueAnimator本身不提供任何动画效果，它更像一个数值发生器，用来产生具有一定规律的数字，调用者通过这个过程来执行自己特定的动画逻辑

ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofInt(0,100);
animator.setTarget(view);
animator.setDuration(1000).start();
//最核心的方法
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        // 进度百分比
        float value = animation.getAnimatedFraction();
    }
});

4. 动画监听

• 监听动画的过程执行一些操作

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofFloat(view, "alpha",0.5f);
anim.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {

    }

    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {

    }

    @Override
    public void onAnimationCancel(Animator animation) {

    }

    @Override
    public void onAnimationRepeat(Animator animation) {

    }
});

anim.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {
        super.onAnimationEnd(animation);
    }
});

• 这里边有一个重要的思想，如果一个接口需要实现的方法比较多，而通常时候又不需要实现那么多方法，导致代码乱乱的，这个时候，可以写一个抽象类来实现这个接口的所有方法，由于接口的实现类也是接口类型，所以使用的时候就可以只复写这个抽象类中感兴趣的方法就好了

5. View的animate方法

• 在3.0之后，Google给View增加了animate方法来直接驱动属性动画

view.animate()
        .alpha(0)
        .scaleX(1)
        .x(300)
        .y(200)
        .setDuration(1000)
        .withStartAction(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //动画开始
            }
        })
        .withEndAction(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //动画结束
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        //执行一些主线程方法
                    }
                });
            }
        })
        .start();

6. Android 布局动画

• 布局动画是指作用在ViewGroup上，给ViewGroup增加View时添加一个动画过渡效果
• 最简单的布局动画是在ViewGroup的xml中使用如下属性打开布局动画
  • android:animateLayoutChanges="true"
  • 但是这个默认的动画效果无法替换
• 使用LayoutAnimationController类来自定义一个过渡效果

LinearLayout ll = (LinearLayout)findViewById(R.id.ll);
//设置过渡动画
ScaleAnimation sa = new ScaleAnimation(0,1,0,1);
sa.setDuration(2000);
//设置布局动画的显示属性,第二个参数是每个子View显示的delay时间
LayoutAnimationController lac = new LayoutAnimationController(sa,0.5f);
lac.setOrder(LayoutAnimationController.ORDER_NORMAL);//顺序，随机，倒序
//为ViewGroup设置布局动画
ll.setLayoutAnimation(lac);

7. Interpolators(插值器 )

• 插值器是动画中一个非常重要的概念，通过插值器可以定义动画变换速率，其作用主要是控制目标变量的变化值进行对应的变化
• AccelerateDecelerateInterpolator开始与结束的地方速率改变比较慢，在中间的时候加速
  
• AccelerateInterpolator开始的地方速率改变比较慢，然后开始加速
  
• AnticipateInterpolator开始的时候向后然后向前甩
  
• AnticipateOvershootInterpolator开始的时候向后然后向前甩一定值后返回最后的值
  
• BounceInterpolator动画结束的时候弹起
  
• CycleInterpolator循环播放特定的次数，速率改变沿着正弦曲线
  
• DecelerateInterpolator在开始的地方快然后慢
  
• 创建的时候，可以传factor值，如DecelerateInterpolator(2f)：
  
• LinearInterpolator以常量速率改变
  
• OvershootInterpolator向前甩一定值后再回到原来位置
  
• 创建的时候，可以传tension值，OvershootInterpolator(0.8f)：
  

五、自定义动画

• 就是现有的透明度，旋转，平移，缩放等行为组合起来仍然不能满足你的话，可以自定义一些更炫的动画

public class CustomAnim extends Animation {

    private int mCenterWidth;
    private int mCenterHeight;
    private Camera mCamera = new Camera();
    private float mRotateY = 0.0f;

    @Override
    public void initialize(int width,
                           int height,
                           int parentWidth,
                           int parentHeight) {

        super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
        // 设置默认时长
        setDuration(2000);
        // 动画结束后保留状态
        setFillAfter(true);
        // 设置默认插值器
        setInterpolator(new BounceInterpolator());
        mCenterWidth = width / 2;
        mCenterHeight = height / 2;
    }

    // 暴露接口-设置旋转角度
    public void setRotateY(float rotateY) {
        mRotateY = rotateY;
    }

    @Override
    protected void applyTransformation(
            float interpolatedTime,
            Transformation t) {
        final Matrix matrix = t.getMatrix();
        mCamera.save();
        // 使用Camera设置旋转的角度
        mCamera.rotateY(mRotateY * interpolatedTime);
        // 将旋转变换作用到matrix上
        mCamera.getMatrix(matrix);
        mCamera.restore();
        // 通过pre方法设置矩阵作用前的偏移量来改变旋转中心
        matrix.preTranslate(mCenterWidth, mCenterHeight);
        matrix.postTranslate(-mCenterWidth, -mCenterHeight);
    }
}

六、Android 5.X SVG 矢量动画机制

• 可伸缩矢量图形（Scalable Vector Graphics）
• 定义用于网络的基于矢量的图形
• 使用XML格式定义图形
• 图像在放大或改变尺寸的情况下其图形质量不会有损失
• 与Bitmap对比，SVG最大的优点就是方法不失真，而且不需要为不同分辨率设计多套图标

七、点击view显示隐藏其他View带动画的一个小例子

public class DropTest extends Activity {

    private LinearLayout mHiddenView;
    private float mDensity;
    private int mHiddenViewMeasuredHeight;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.drop);
        mHiddenView = (LinearLayout) findViewById(R.id.hidden_view);
        // 获取像素密度
        mDensity = getResources().getDisplayMetrics().density;
        // 获取布局的高度
        mHiddenViewMeasuredHeight = (int) (mDensity * 40 + 0.5);
    }

    public void llClick(View view) {
        if (mHiddenView.getVisibility() == View.GONE) {
            // 打开动画
            animateOpen(mHiddenView);
        } else {
            // 关闭动画
            animateClose(mHiddenView);
        }
    }

    private void animateOpen(final View view) {
        view.setVisibility(View.VISIBLE);
        ValueAnimator animator = createDropAnimator(
                view,
                0,
                mHiddenViewMeasuredHeight);
        animator.start();
    }

    private void animateClose(final View view) {
        int origHeight = view.getHeight();
        ValueAnimator animator = createDropAnimator(view, origHeight, 0);
        animator.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
            public void onAnimationEnd(Animator animation) {
                view.setVisibility(View.GONE);
            }
        });
        animator.start();
    }

    private ValueAnimator createDropAnimator(
            final View view, int start, int end) {
        ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofInt(start, end);
        animator.addUpdateListener(
                new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {

            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator valueAnimator) {
                int value = (Integer) valueAnimator.getAnimatedValue();
                ViewGroup.LayoutParams layoutParams =
                        view.getLayoutParams();
                layoutParams.height = value;
                view.setLayoutParams(layoutParams);
            }
        });
        return animator;
    }
}