- 属性动画出现的原因
属性动画(Property Animation)是在 Android 3.0(API 11)后才提供的一种全新动画模式
那么为什么要提供属性动画(Property Animation)?
1.1 背景
实现动画效果在Android开发中非常常见,因此Android系统一开始就提供了两种实现动画的方式:
逐帧动画(Frame Animation)
补间动画( Tweened animation )
1.2 问题
逐帧动画 & 补间动画存在一定的缺点:
a. 作用对象局限:View
即补间动画 只能够作用在视图View上,即只可以对一个Button、TextView、甚至是LinearLayout、或者其它继承自View的组件进行动画操作,但无法对非View的对象进行动画操作
有些情况下的动画效果只是视图的某个属性 & 对象而不是整个视图;
如,现需要实现视图的颜色动态变化,那么就需要操作视图的颜色属性从而实现动画效果,而不是针对整个视图进行动画操作
b. 没有改变View的属性,只是改变视觉效果
补间动画只是改变了View的视觉效果,而不会真正去改变View的属性。
如,将屏幕左上角的按钮 通过补间动画 移动到屏幕的右下角
点击当前按钮位置(屏幕右下角)是没有效果的,因为实际上按钮还是停留在屏幕左上角,补间动画只是将这个按钮绘制到屏幕右下角,改变了视觉效果而已。
c. 动画效果单一
补间动画只能实现平移、旋转、缩放 & 透明度这些简单的动画需求
一旦遇到相对复杂的动画效果,即超出了上述4种动画效果,那么补间动画则无法实现。
即在功能 & 可扩展性有较大局限性
1.3 问题
为了解决补间动画的缺陷,在 Android 3.0(API 11)开始,系统提供了一种全新的动画模式:属性动画(Property Animation)
下面,我将全面介绍属性动画(Property Animation)
- 简介
作用对象:任意 Java 对象
不再局限于 视图View对象
实现的动画效果:可自定义各种动画效果
不再局限于4种基本变换:平移、旋转、缩放 & 透明度
- 特点
作用对象进行了扩展:不只是View对象,甚至没对象也可以
动画效果:不只是4种基本变换,还有其他动画效果
作用领域:API11后引入的
- 工作原理
在一定时间间隔内,通过不断对值进行改变,并不断将该值赋给对象的属性,从而实现该对象在该属性上的动画效果
可以是任意对象的任意属性
具体的工作原理逻辑如下:
从上述工作原理可以看出属性动画有两个非常重要的类:ValueAnimator 类 & ObjectAnimator 类
其实属性动画的使用基本都是依靠这两个类
所以,在下面介绍属性动画的具体使用时,我会着重介绍这两个类。
2.ObjectAnimator类
2.1实现动画的原理
如直接改变 View的 alpha 属性 从而实现透明度的动画效果
继承自ValueAnimator类,即底层的动画实现机制是基于ValueAnimator类
本质原理: 通过不断控制 值 的变化,再不断 自动 赋给对象的属性,从而实现动画效果。如下图:
从上面的工作原理可以看出:ObjectAnimator与 ValueAnimator类的区别:
ValueAnimator 类是先改变值,然后 手动赋值 给对象的属性从而实现动画;是 间接 对对象属性进行操作;
ObjectAnimator 类是先改变值,然后 自动赋值 给对象的属性从而实现动画;是 直接 对对象属性进行操作;
至于是如何自动赋值给对象的属性,下面会详细说明
2.2具体使用
由于是继承了ValueAnimator类,所以使用的方法十分类似:XML 设置 / Java设置
设置方式1:Java 设置
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(Object object, String property, float ....values);
// ofFloat()作用有两个
// 1. 创建动画实例
// 2. 参数设置:参数说明如下
// Object object:需要操作的对象
// String property:需要操作的对象的属性
// float ....values:动画初始值 & 结束值(不固定长度)
// 若是两个参数a,b,则动画效果则是从属性的a值到b值
// 若是三个参数a,b,c,则则动画效果则是从属性的a值到b值再到c值
// 以此类推
// 至于如何从初始值 过渡到 结束值,同样是由估值器决定,此处ObjectAnimator.ofFloat()是有系统内置的浮点型估值器FloatEvaluator,同ValueAnimator讲解
anim.setDuration(500);
// 设置动画运行的时长
anim.setStartDelay(500);
// 设置动画延迟播放时间
anim.setRepeatCount(0);
// 设置动画重复播放次数 = 重放次数+1
// 动画播放次数 = infinite时,动画无限重复
anim.setRepeatMode(ValueAnimator.RESTART);
// 设置重复播放动画模式
// ValueAnimator.RESTART(默认):正序重放
// ValueAnimator.REVERSE:倒序回放
animator.start();
// 启动动画
设置方法2:在XML 代码中设置
// ObjectAnimator 采用<animator> 标签
<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:valueFrom="1" // 初始值
android:valueTo="0" // 结束值
android:valueType="floatType" // 变化值类型 :floatType & intType
android:propertyName="alpha" // 对象变化的属性名称
/>
在Java代码中启动动画
Animator animator = AnimatorInflater.loadAnimator(context, R.animator.view_animation);
// 载入XML动画
animator.setTarget(view);
// 设置动画对象
animator.start();
// 启动动画
问题:那么ofFloat()的第二个参数还能传入什么属性值呢?
答案:任意属性值。因为:
ObjectAnimator 类 对 对象属性值 进行改变从而实现动画效果的本质是:通过不断控制 值 的变化,再不断 自动 赋给对象的属性,从而实现动画效果
而 自动赋给对象的属性的本质是调用该对象属性的set() & get()方法进行赋值
所以,ObjectAnimator.ofFloat(Object object, String property, float ....values)的第二个参数传入值的作用是:让ObjectAnimator类根据传入的属性名 去寻找 该对象对应属性名的 set() & get()方法,从而进行对象属性值的赋值,如上面的例子:
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "rotation", 0f, 360f);
// 其实Button对象中并没有rotation这个属性值
// ObjectAnimator并不是直接对我们传入的属性名进行操作
// 而是根据传入的属性值"rotation" 去寻找对象对应属性名对应的get和set方法,从而通过set() & get()对属性进行赋值
// 因为Button对象中有rotation属性所对应的get & set方法
// 所以传入的rotation属性是有效的
// 所以才能对rotation这个属性进行操作赋值
public void setRotation(float value);
public float getRotation();
// 实际上,这两个方法是由View对象提供的,所以任何继承自View的对象都具备这个属性
至于是如何进行自动赋值的,我们直接来看源码分析:
// 使用方法
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(Object object, String property, float ....values);
anim.setDuration(500);
animator.start();
// 启动动画,源码分析就直接从start()开始
<-- start() -->
@Override
public void start() {
AnimationHandler handler = sAnimationHandler.get();
if (handler != null) {
// 判断等待动画(Pending)中是否有和当前动画相同的动画,如果有就把相同的动画给取消掉
numAnims = handler.mPendingAnimations.size();
for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {
if (handler.mPendingAnimations.get(i) instanceof ObjectAnimator) {
ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mPendingAnimations.get(i);
if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {
anim.cancel();
}
}
}
// 判断延迟动画(Delay)中是否有和当前动画相同的动画,如果有就把相同的动画给取消掉
numAnims = handler.mDelayedAnims.size();
for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {
if (handler.mDelayedAnims.get(i) instanceof ObjectAnimator) {
ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mDelayedAnims.get(i);
if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {
anim.cancel();
}
}
}
}
super.start();
// 调用父类的start()
// 因为ObjectAnimator类继承ValueAnimator类,所以调用的是ValueAnimator的star()
// 经过层层调用,最终会调用到 自动赋值给对象属性值的方法
// 下面就直接看该部分的方法
}
<-- 自动赋值给对象属性值的逻辑方法 ->>
// 步骤1:初始化动画值
private void setupValue(Object target, Keyframe kf) {
if (mProperty != null) {
kf.setValue(mProperty.get(target));
// 初始化时,如果属性的初始值没有提供,则调用属性的get()进行取值
}
kf.setValue(mGetter.invoke(target));
}
}
// 步骤2:更新动画值
// 当动画下一帧来时(即动画更新的时候),setAnimatedValue()都会被调用
void setAnimatedValue(Object target) {
if (mProperty != null) {
mProperty.set(target, getAnimatedValue());
// 内部调用对象该属性的set()方法,从而从而将新的属性值设置给对象属性
}
}
自动赋值的逻辑:
初始化时,如果属性的初始值没有提供,则调用属性的 get()进行取值;
当 值 变化时,用对象该属性的 set()方法,从而从而将新的属性值设置给对象属性。
所以:
ObjectAnimator 类针对的是任意对象 & 任意属性值,并不是单单针对于View对象
如果需要采用ObjectAnimator 类实现动画效果,那么需要操作的对象就必须有该属性的set() & get()
同理,针对上述另外的三种基本动画效果,View 也存在着setRotation()、getRotation()、setTranslationX()、getTranslationX()、setScaleY()、getScaleY()等set() & get() 。
2.3 通过自定义对象属性实现动画效果
对于属性动画,其拓展性在于:不局限于系统限定的动画,可以自定义动画,即自定义对象的属性,并通过操作自定义的属性从而实现动画。
那么,该如何自定义属性呢?本质上,就是:
为对象设置需要操作属性的set() & get()方法
通过实现TypeEvaluator类从而定义属性变化的逻辑
类似于ValueAnimator的过程
下面,我将用一个实例来说明如何通过自定义属性实现动画效果
实现的动画效果:一个圆的颜色渐变
自定义属性的逻辑如下:(需要自定义属性为圆的背景颜色)
步骤1:设置对象类属性的set() & get()方法
设置对象类属性的set() & get()有两种方法:
通过继承原始类,直接给类加上该属性的 get()& set(),从而实现给对象加上该属性的 get()& set()
通过包装原始动画对象,间接给对象加上该属性的 get()&
set()。即 用一个类来包装原始对象
此处主要使用第一种方式进行展示。
关于第二种方式的使用,会在下一节进行详细介绍。
MyView2.java
public class MyView2 extends View {
// 设置需要用到的变量
public static final float RADIUS = 100f;// 圆的半径 = 100
private Paint mPaint;// 绘图画笔
private String color;
// 设置背景颜色属性
// 设置背景颜色的get() & set()方法
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
mPaint.setColor(Color.parseColor(color));
// 将画笔的颜色设置成方法参数传入的颜色
invalidate();
// 调用了invalidate()方法,即画笔颜色每次改变都会刷新视图,然后调用onDraw()方法重新绘制圆
// 而因为每次调用onDraw()方法时画笔的颜色都会改变,所以圆的颜色也会改变
}
// 构造方法(初始化画笔)
public MyView2(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
// 初始化画笔
mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaint.setColor(Color.BLUE);
}
// 复写onDraw()从而实现绘制逻辑
// 绘制逻辑:先在初始点画圆,通过监听当前坐标值(currentPoint)的变化,每次变化都调用onDraw()重新绘制圆,从而实现圆的平移动画效果
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.drawCircle(500, 500, RADIUS, mPaint);
}
}
步骤2:在布局文件加入自定义View控件
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MainActivity">
<scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MyView2
android:id="@+id/MyView2"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
/>
</RelativeLayout>
步骤3:根据需求实现TypeEvaluator接口
ColorEvaluator.java
public class ColorEvaluator implements TypeEvaluator {
// 实现TypeEvaluator接口
private int mCurrentRed;
private int mCurrentGreen ;
private int mCurrentBlue ;
// 复写evaluate()
// 在evaluate()里写入对象动画过渡的逻辑:此处是写颜色过渡的逻辑
@Override
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// 获取到颜色的初始值和结束值
String startColor = (String) startValue;
String endColor = (String) endValue;
// 通过字符串截取的方式将初始化颜色分为RGB三个部分,并将RGB的值转换成十进制数字
// 那么每个颜色的取值范围就是0-255
int startRed = Integer.parseInt(startColor.substring(1, 3), 16);
int startGreen = Integer.parseInt(startColor.substring(3, 5), 16);
int startBlue = Integer.parseInt(startColor.substring(5, 7), 16);
int endRed = Integer.parseInt(endColor.substring(1, 3), 16);
int endGreen = Integer.parseInt(endColor.substring(3, 5), 16);
int endBlue = Integer.parseInt(endColor.substring(5, 7), 16);
// 将初始化颜色的值定义为当前需要操作的颜色值
mCurrentRed = startRed;
mCurrentGreen = startGreen;
mCurrentBlue = startBlue;
// 计算初始颜色和结束颜色之间的差值
// 该差值决定着颜色变化的快慢:初始颜色值和结束颜色值很相近,那么颜色变化就会比较缓慢;否则,变化则很快
// 具体如何根据差值来决定颜色变化快慢的逻辑写在getCurrentColor()里.
int redDiff = Math.abs(startRed - endRed);
int greenDiff = Math.abs(startGreen - endGreen);
int blueDiff = Math.abs(startBlue - endBlue);
int colorDiff = redDiff + greenDiff + blueDiff;
if (mCurrentRed != endRed) {
mCurrentRed = getCurrentColor(startRed, endRed, colorDiff, 0,
fraction);
// getCurrentColor()决定如何根据差值来决定颜色变化的快慢 ->>关注1
} else if (mCurrentGreen != endGreen) {
mCurrentGreen = getCurrentColor(startGreen, endGreen, colorDiff,
redDiff, fraction);
} else if (mCurrentBlue != endBlue) {
mCurrentBlue = getCurrentColor(startBlue, endBlue, colorDiff,
redDiff + greenDiff, fraction);
}
// 将计算出的当前颜色的值组装返回
String currentColor = "#" + getHexString(mCurrentRed)
+ getHexString(mCurrentGreen) + getHexString(mCurrentBlue);
// 由于我们计算出的颜色是十进制数字,所以需要转换成十六进制字符串:调用getHexString()->>关注2
// 最终将RGB颜色拼装起来,并作为最终的结果返回
return currentColor;
}
// 关注1:getCurrentColor()
// 具体是根据fraction值来计算当前的颜色。
private int getCurrentColor(int startColor, int endColor, int colorDiff,
int offset, float fraction) {
int currentColor;
if (startColor > endColor) {
currentColor = (int) (startColor - (fraction * colorDiff - offset));
if (currentColor < endColor) {
currentColor = endColor;
}
} else {
currentColor = (int) (startColor + (fraction * colorDiff - offset));
if (currentColor > endColor) {
currentColor = endColor;
}
}
return currentColor;
}
// 关注2:将10进制颜色值转换成16进制。
private String getHexString(int value) {
String hexString = Integer.toHexString(value);
if (hexString.length() == 1) {
hexString = "0" + hexString;
}
return hexString;
}
}
步骤4:调用ObjectAnimator.ofObject()方法
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
MyView2 myView2;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
myView2 = (MyView2) findViewById(R.id.MyView2);
ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "color", new ColorEvaluator(),
"#0000FF", "#FF0000");
// 设置自定义View对象、背景颜色属性值 & 颜色估值器
// 本质逻辑:
// 步骤1:根据颜色估值器不断 改变 值
// 步骤2:调用set()设置背景颜色的属性值(实际上是通过画笔进行颜色设置)
// 步骤3:调用invalidate()刷新视图,即调用onDraw()重新绘制,从而实现动画效果
anim.setDuration(8000);
anim.start();
}
}
效果图
2.4 特别注意:如何手动设置对象类属性的 set() & get()
a. 背景
ObjectAnimator 类 自动赋给对象的属性 的本质是调用该对象属性的set() & get()方法进行赋值
所以,ObjectAnimator.ofFloat(Object object, String property, float ....values)的第二个参数传入值的作用是:让ObjectAnimator类根据传入的属性名 去寻找 该对象对应属性名的 set() & get()方法,从而进行对象属性值的赋值
从上面的原理可知,如果想让对象的属性a的动画生效,属性a需要同时满足下面两个条件:
对象必须要提供属性a的set()方法
a. 如果没传递初始值,那么需要提供get()方法,因为系统要去拿属性a的初始值
b. 若该条件不满足,程序直接Crash
对象提供的 属性a的set()方法 对 属性a的改变 必须通过某种方法反映出来
a. 如带来ui上的变化
b. 若这条不满足,动画无效,但不会Crash)
上述条件,一般第二条都会满足,主要是在第一条
比如说:由于View的setWidth()并不是设置View的宽度,而是设置View的最大宽度和最小宽度的;所以通过setWidth()无法改变控件的宽度;所以对View视图的width做属性动画没有效果
具体请看下面Button按钮的例子
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);
// 创建动画作用对象:此处以Button为例
// 此Button的宽高设置具体为具体宽度200px
ObjectAnimator.ofInt(mButton, "width", 500).setDuration(5000).start();
// 设置动画的对象
效果图
为什么没有动画效果呢?我们来看View 的 setWidth方法
public void setWidth(int pixels) {
mMaxWidth = mMinWidth = pixels;
mMaxWidthMode = mMinWidthMode = PIXELS;
// 因为setWidth()并不是设置View的宽度,而是设置Button的最大宽度和最小宽度的
// 所以通过setWidth()无法改变控件的宽度
// 所以对width属性做属性动画没有效果
requestLayout();
invalidate();
}
@ViewDebug.ExportedProperty(category = "layout")
public final int getWidth() {
return mRight - mLeft;
// getWidth的确是获取View的宽度
}
b. 问题
那么,针对上述对象属性的set()不是设置属性 或 根本没有set() / get ()的情况应该如何处理?
c. 解决方案
手动设置对象类属性的set() & get()。共有两种方法:
通过继承原始类,直接给类加上该属性的 get()& set(),从而实现给对象加上该属性的 get()& set()
通过包装原始动画对象,间接给对象加上该属性的 get()&
set()。即 用一个类来包装原始对象
对于第一种方法,在上面的例子已经说明;下面主要讲解第二种方法:通过包装原始动画对象,间接给对象加上该属性的get()& set()
本质上是采用了设计模式中的装饰模式,即通过包装类从而扩展对象的功能
还是采用上述 Button 按钮的例子
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
Button mButton;
ViewWrapper wrapper;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);
// 创建动画作用对象:此处以Button为例
wrapper = new ViewWrapper(mButton);
// 创建包装类,并传入动画作用的对象
mButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
ObjectAnimator.ofInt(wrapper, "width", 500).setDuration(3000).start();
// 设置动画的对象是包装类的对象
}
});
}
// 提供ViewWrapper类,用于包装View对象
// 本例:包装Button对象
private static class ViewWrapper {
private View mTarget;
// 构造方法:传入需要包装的对象
public ViewWrapper(View target) {
mTarget = target;
}
// 为宽度设置get() & set()
public int getWidth() {
return mTarget.getLayoutParams().width;
}
public void setWidth(int width) {
mTarget.getLayoutParams().width = width;
mTarget.requestLayout();
}
}
}
效果图
4 总结
对比ValueAnimator类 & ObjectAnimator 类,其实二者都属于属性动画,本质上都是一致的:先改变值,然后 赋值 给对象的属性从而实现动画效果。
但二者的区别在于:
ValueAnimator 类是先改变值,然后 手动赋值 给对象的属性从而实现动画;是 间接 对对象属性进行操作;
ValueAnimator 类本质上是一种 改变 值 的操作机制
ObjectAnimator类是先改变值,然后 自动赋值 给对象的属性从而实现动画;是 直接 对对象属性进行操作;
可以理解为:ObjectAnimator更加智能、自动化程度更高