Android 开发艺术探索笔记之七 -- Android 动画深入分析

写在最前：我之前整理过关于 Android 动画的两篇文章，所以本文更多的只是对之前遗漏的知识点加以补充，重复的部分不再详细描述。

附上原本整理的两篇 动画相关 的文章：

• Android 视图动画(View Animation) 使用详解
• Android 属性动画(Property Animation) 使用详解

欢迎大家提出各种意见！

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学习内容：

• View 动画
  
  • 典型的四种变换（补间动画） 和 帧动画
  • 特殊使用场景
• 属性动画
• 动画的注意事项

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1. View 动画

除非特别说明，一般 View 动画指的就是四种变换（补间动画）；指 帧动画 时会特别说明。

1.1 View 动画的分类

四类变换及复合：

名称	Java子类	xml关键字	说明
透明度动画	AlphaAnimation	<alpha> 放置在res/anim/目录下	透明度渐变
旋转动画	RotateAnimation	<rotate> 放置在res/anim/目录下	视图旋转
缩放动画	ScaleAnimation	<scale> 放置在res/anim/目录下	放大/缩小 视图尺寸大小
平移动画	TranslateAnimation	<translate> 放置在res/anim/目录下	视图位置移动
复合动画	AnimationSet	<set> 放置在res/anim/目录下	一个持有其它动画元素alpha、scale、translate、rotate或者其它set元素的容器

具体使用

见 Android 视图动画(View Animation) 使用详解

插值器

见 Android 视图动画(View Animation) 使用详解

1.2 自定义 View 动画

简单而复杂：

• 简单：只需要 继承 Animation 抽象类，重写 initialize 和 applyTransformation 方法即可，其中 在 initialize 方法中做初始化工作，在 applyTransfromation 方法中进行矩阵变换
• 复杂：自定义 View 动画主要是矩阵变换的过程。

1.3 帧动画

见 Android 视图动画(View Animation) 使用详解

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2. View 动画的特殊使用场景

本小节主要介绍在 ViewGroup 中控制子元素的出场效果，以及在 Activity 中实现不同 Activity 之间的切换效果。

2.1 LayoutAnimation

LayoutAnimation 作用于 ViewGroup，为 ViewGroup 指定一个动画，然后它的子元素出场时就会具有这种动画效果。常用于 ListView。

使用步骤

1. 定义 LayoutAnimation，如下：

   //res/anim/naim_layout.xml
   <layoutAnimation xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      android:animationOrder="normal"
      android:delay="0.3" android:animation="@anim/anim_item"/>

   属性说明：

   ​ android:delay：子元素开始动画的时间延迟，表示占播放周期的比例。
   ​ andorid:animationOrder：子元素动画的顺序，有三种值：normal、reverse 和 random。
   ​ android:animation：子元素具体的入场动画。

2. 为子元素指定具体的入场动画，如：

   // res/anim/anim_item.xml
   <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
   <set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      android:duration="300"
      android:interpolator="@andorid:anim.accelerate_interpolator"
      android:shareInterpolator="true">
      <alpha
          android:fromAlpha="0.0"
          android:toAlpha="1.0" />
      <translate
          android:fromXDelta="500"
          android:toXDelta="0" />
   </set>

3. 为 ViewGroup 指定 android:layoutAnimation 属性：android:layoutAnimation=”@anim/anim_layout”

   除在 XML 中指定 LayoutAnimation 外，还可以通过 LayoutAnimationController 实现：

   Animation animation = AnimationUtils.loadAnimation(this, R.anim.anim_item);
   LayoutAnimationController controller = new LayoutAnimationController(animation);
   controller.setDelay(0.5f);
   controller.setOrder(LayoutAnimationController.ORDER_NORMAL);
   listview.setLayoutAnimation(controller)

2.2 Activity 的切换效果

如何实现：

• 在调用 startActivity(Intent) 或者 finish() 之后，调用 overridePendingTransition(int enterAnim, int exitAnim) 方法
• enterAnim 参数表示打开时所需的动画资源 id；exitAnim 参数表示关闭时所需的动画资源 id。

关于 Fragment 的切换动画：

• 使用 support-v4 兼容包
• 通过 FragmentTransaction 的 setCustomAnimations() 方法添加切换动画（动画需要是 View 动画）。

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3. 属性动画

3.1 使用属性动画

具体见 Android 属性动画(Property Animation) 使用详解

知识点：

• ValueAnimator
• ObjectAnimator
• AnimatorSet

上述 java 代码 以及 xml 两种使用方式。

3.2 理解插值器和估值器

估值器见 Android 属性动画(Property Animation) 使用详解
插值器见 Android 视图动画(View Animation) 使用详解

知识点：

• 插值器TimeInterpolator 和 估值算法 TypeEvaluator 的理解
• 系统预置的 插值器/估值算法
• 自定义插值器需要实现 Interpolator 或者 TimeInterpolator
• 自定义估值算法需要实现 TypeEvaluato，重写 evaluate 方法

3.3 属性动画的监听器

具体见 Android 属性动画(Property Animation) 使用详解
知识点：

• AnimatorUpdateListener
  
  • 监听动画开始、结束、取消和重复播放
• AnimatorListener
  
  • 监听整个动画过程（每一帧）

3.4 对任意属性做动画

原理简述：

属性动画要求动画作用的对象提供该属性的 get 和 set 方法，属性动画根据外界传递的该属性的初始值和最终值，以动画的效果多次调用 set 方法，随着事件的推移，所传递的值越来越接近最终值。

因此需要满足两个条件：

1. object 必须提供 setXxx 方法，如果动画没有传递初始值，那么还需要提供 getXxx 方法，用作获取 初始值（此条件不满足，直接 crash）
2. object 的 setXxx 对属性 xxx 所作的改变必须通过某种方法反映出来，比如带来 UI 的改变（此条件不满足，不会 crash，但是动画无效果）

如何满足上述两个条件？

1. 如果有权限，给对象加上 set 和 get 方法
2. 用一个类被包装原始对象，间接提供 get 和 set 方法
3. 采用 valueAnimator，监听动画过程，自己实现属性的改变

3.5 属性动画的工作原理

源码流程：

说明：

• ObjectAnimator.start()：会取消 当前动画、等待的动画和延迟的动画中相同的动画，然后调用父类 ValueAnimator 的 start 方法
• ValueAnimator.start()：属性动画运行在 有 Looper 的线程中
• AnimatorHandler.start()：AnimatorHandler 并不是 Handler，而是一个 Runnable。它会调用到 JNI 层（？？？），最终 JNI 层会调回来，然后 调用它的 run 方法。
• calculateValue 方法计算每帧动画所对应的属性的值 。

再分析一下 get 和 set方法的调用：

1. PropertyValuesHolder.setupValue：初始化时，如果属性的初始值没有提供，会通过 反射 调用 get 方法。
2. PropertyValuesHolder.setAnimateValue：当动画下一帧来临的额时候，通过 反射 调用 set 方法设置属性值。

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4. 使用动画的注意事项

主要分为以下几类：

1. OOM 问题
​ 主要出现在帧动画中，数量较多且图片较大时极易出现 OOM。因此尽量避免使用帧动画。

2. 内存泄漏
​ 属性动画中有一类无限循环的动画，这类动画需要在 Activity 退出时即时停止，否则将导致 Activity 无法释放从而造成内存泄漏，通过验证后发现 View 动画并不存在此问题。

3. 兼容性问题
​ Android 3.0 以下的动画适配。。现在应该不需要考虑这个问题了。

4. View 动画的问题
​ VIew 动画是对 View 的影像做动画，并不是真正改变 View 的状态，因此有时会出现动画完成后 View 无法隐藏的现象，即 setVisibility(View.GONE) 失效，此时调用 view.clearAnimation() 清楚 View 动画即可。

5. 不要使用 px
​ 尽量使用 dp，使用 px 可能导致不同设备上显示效果不同。

6. 动画元素的交互
​ View 动画不改变事件触发位置，属性动画本质改变属性，因此事件出发位置随之改变。

7. 硬件加速
​ 建议开启硬件加速，提高动画流畅性。