在iOS 10之前,执行动画可以使用UIView
以下三个类方法:
animateWithDuration: animations:
animateWithDuration: animations: completion:
animateWithDuration: delay: options: animations: completion:
上面创建动画块(animations: )的均是类方法,所以这些动画块没有绑定任何视图。因此,可以使用这些方法创建一个单一的动画,应用于多个视图。
下面代码演示了在1秒钟内淡出firstView
、淡入secondView
的操作。
[UIView animateWithDuration:1.0 animations:^{
self.firstView.alpha = 0.0;
self.secondView.alpha = 1.0;
}];
使用上述类方法操纵动画过程中,firstView
和secondView
两个视图将暂时禁用用户交互,即用户不能与正在运行动画的视图交互。如果想要实现更复杂的功能,需要使用CoreAnimation
框架。虽然使用CoreAnimation
框架可以对动画进行暂停、恢复、停止等操作,但会产生大量代码,需要大量工作,可以使用pop一类的第三方库。
1. UIViewPropertyAnimator
在iOS 10,Apple在UIKit
中增加了UIViewPropertyAnimator
类,使用该类实现的动画可以在结束前进行暂停、恢复、停止等操作。UIViewPropertyAnimator
类对象通过操作视图的属性来产生所需动画,但不是所有属性的改变都会产生动画,可产生动画的属性包括frame
、center
、alpha
和transform
。
UIViewPropertyAnimator
类遵守了UIViewAnimating
和UIViewImplicitlyAnimating
协议。UIViewAnimating
协议中方法用于控制动画的状态,包括开始startAnimation
、暂停pauseAnimation
、结束stopAnimation:
动画,也有一些属性用于反映当前动画状态。动画运行时,这些状态随之更新。UIViewPropertyAnimator
对象(后面称为animator)在处理动画期间会经历UIViewAnimatingStateInactive
、UIViewAnimatingStateActive
、UIViewAnimatingStateStopped
不同状态。下图显示了animator状态变化。
Inactive状态是animator的初始状态。每一个新创建的animator均处于inactive状态,animator在动画结束后返回到inactive状态。在非活跃状态配置的动画,其运行持续时间为指定的完整持续时间;使用addAnimations:
方法添加的动画,添加后立即开始执行,与其它动画同时结束,即运行时间为剩余持续时间,非完整持续时间。
当调用startAnimation
或pauseAnimation
方法后,animator变为active状态。处于active状态的animator可能正在运行动画,也可能将动画暂停,以便修改动画。当动画运行到指定位置结束后,animator将返回到inactive状态,以便重新配置动画。
调用stopAnimation:
方法后,将停止所有正在运行的动画,并将相应视图属性的值更新为调用stopAnimation:
方法时的值。当stopAnimation:
参数为YES
时,animator状态直接改变为UIViewAnimatingStateInactive
,且不再执行任何动作;当stopAnimation:
参数为NO
时,animator状态改变为UIViewAnimatingStateStopped
,随后,可以调用finishAnimationAtPosition:
方法执行animator的最终动作。例如,执行completion块。对finishAnimationAtPosition:
方法的调用不是必须的,也可以在调用finishAnimationAtPosition:
方法前先执行其它动画。
UIViewImplicitlyAnimating
协议用于在动画进行过程中修改动画,如添加动画addAnimations:
、添加completion块addCompletion:
等。
2. 示例1
下面通过一个demo来学习UIViewPropertyAnimator
。
创建Single View Application模板的应用,demo名称为PropertyAnimator。在storyboard中添加一个UIView
、三个UIButton
、两个UILabel
、一个UISwitch
、一个UIStepper
和一个UISlider
。布局如下:
使用Auto Layout、Stack View对视图进行自动布局,通过上图可以看到所添加的约束,其中Stack View的spacing均为
20
。如果你对自动布局不熟悉,可以查看Auto Layout的使用和Auto Layout中Stack View的使用两篇文章。
从storyboard向ViewController.m
添加IBOutlet属性。如下所示:
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *redView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *restartButton;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *startStopButton;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *pauseButton;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UISwitch *reverseAnimationSwitch;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIStepper *durationStepper;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *durationLabel;
@end
最后再添加以下三个属性。
@interface ViewController ()
...
@property (strong, nonatomic) UIViewPropertyAnimator *propertyAnimator;
@property (assign, nonatomic) NSTimeInterval duration;
@property (assign, nonatomic) CGRect startFrame;
@end
现在添加一个setupAnimator
的方法,用于配制动画。
- (void)setupAnimator {
// 1.动画初始位置。
self.redView.frame = self.startFrame;
// 2.动画终点位置。
CGFloat margin = 16.0;
CGFloat screenWidth = CGRectGetWidth(self.view.frame);
CGFloat finalX = screenWidth - CGRectGetWidth(self.redView.frame) - margin;
CGRect finalRect = CGRectMake(finalX, self.redView.frame.origin.y, self.redView.frame.size.width, self.redView.frame.size.height);
// 3.初始化动画。
self.propertyAnimator = [[UIViewPropertyAnimator alloc] initWithDuration:self.duration
curve:UIViewAnimationCurveEaseIn
animations:^{
self.redView.frame = finalRect;
}];
// 4.为动画添加完成块。
ViewController * __weak weakSelf = self;
ViewController *vc = weakSelf;
if (vc) {
[self.propertyAnimator addCompletion:^(UIViewAnimatingPosition finalPosition) {
[vc.startStopButton setTitle:@"Start" forState:UIControlStateNormal];
vc.startStopButton.enabled = NO;
vc.pauseButton.enabled = NO;
vc.restartButton.enabled = YES;
}];
}
vc = nil;
}
在上面的代码中,注释3部分用于初始化动画,其中initWithDuration:
的参数为动画持续时间;curve:
参数用来设定动画曲线。这里有以下四种可选曲线:
- UIViewAnimationCurveEaseInOut:这种曲线的动画开始缓慢,在其持续时间的中间加速,然后在完成之前再次减慢。这是大多数动画的默认曲线。
- UIViewAnimationCurveEaseIn:动画开始时缓慢,然后加速,直到动画结束。这里选用这种类型动画曲线。
- UIViewAnimationCurveEaseOut:动画开始时速度很快,在结束前开始减速。
- UIViewAnimationCurveLinear:在动画持续时间内,动画匀速运行。
最后在动画块内配置动画。注释4部分,为动画块添加完成回调函数。这里需要注意避免形成循环引用,使用__weak
声明的weakSelf
替代self
,因为块内多次用到weakSelf
,可能在第一次调用weakSelf
时weakSelf
存在,但后面再次调用weakSelf
时,weakSelf
已被释放,所以这里再次将其转换为强引用类型vc
,不再需要vc
时,需要手动释放。
想要了解更多关于块的用法,查看Block的用法一文。
从storyboard中选中UIStepper
控件,拖拽到代码中,以添加响应事件。
- (IBAction)stepperValueChanged:(UIStepper *)sender {
// 1.设置动画持续时间为UIStpper的值。
self.duration = sender.value;
// 2.同步更新到label。
self.durationLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%.1f",sender.value];
}
上述代码用于设定动画持续时间。
在storyboard中选中Start按钮,拖拽到ViewController.m
实现部分,以添加响应事件,响应事件方法名称为startStopPause
。在storyboard中选中Pause按钮,也拖拽到startStopPause:
响应事件,以便在点击Start或Pause任一按钮时,均调用startStopPause:
方法。
- (IBAction)startStopPause:(UIButton *)sender {
// 1.禁用restartButton,propertyAnimator不存在时,配置propertyAnimator。
self.restartButton.enabled = NO;
if (!self.propertyAnimator) {
[self setupAnimator];
}
if (sender == self.pauseButton) {
// 2.点击Pause按钮时,根据当前动画状态更新视图。
self.propertyAnimator.isRunning ? [self.propertyAnimator pauseAnimation] : [self.propertyAnimator startAnimation];
NSString *title = self.propertyAnimator.isRunning ? @"Pause" : @"Unpause";
[self.pauseButton setTitle:title forState:UIControlStateNormal];
self.startStopButton.enabled = self.propertyAnimator.isRunning;
}
else
{
// 3.点击Start按钮时,根据当前动画状态更新视图。
switch (self.propertyAnimator.state) {
case UIViewAnimatingStateInactive:
[self.propertyAnimator startAnimation];
[self.startStopButton setTitle:@"Stop" forState:UIControlStateNormal];
self.pauseButton.enabled = YES;
NSLog(@"UIViewAnimatingStateInactive");
break;
case UIViewAnimatingStateActive:
if (self.propertyAnimator.isRunning) {
[self.propertyAnimator stopAnimation:NO];
[self.propertyAnimator finishAnimationAtPosition:UIViewAnimatingPositionCurrent];
[self.startStopButton setTitle:@"Start" forState:UIControlStateNormal];
self.pauseButton.enabled = NO;
}
else
{
[self.propertyAnimator startAnimation];
[self.startStopButton setTitle:@"Stop" forState:UIControlStateNormal];
self.pauseButton.enabled = YES;
}
NSLog(@"UIViewAnimatingStateActive");
break;
case UIViewAnimatingStateStopped:
NSLog(@"UIViewAnimatingStateStopped");
break;
default:
break;
}
}
}
上面代码根据所点击的按钮,进行不同的响应操作。当点击的是Start按钮时,根据propertyAnimator
所处的状态执行不同操作。
从storyboard中拖拽UISwitch
控件到代码中,以创建响应事件。
- (IBAction)reverseAnimationSwitchValueChanged:(UISwitch *)sender {
if (self.propertyAnimator && self.propertyAnimator.isRunning) {
// 在propertyAnimator存在,且正在运行时,根据UISwitch的值调整propertyAnimator的方向。
self.propertyAnimator.reversed = sender.isOn;
}
}
从storyboard中拖拽Restart Animation按钮到代码中,以创建响应事件。
- (IBAction)restartAnimation:(UIButton *)sender {
// 点击RestartAnimation按钮时,重新配置动画,启用Start按钮,将reverseAnimationSwitch设置为关闭状态。
[self setupAnimator];
self.startStopButton.enabled = YES;
self.reverseAnimationSwitch.on = NO;
}
可以通过为fractionComplete
属性赋值,设置动画进度百分比。从storyboard中拖拽UISlider
控件到代码中,创建响应事件。
- (IBAction)scrubAnimation:(UISlider *)sender {
if (!self.propertyAnimator) {
[self setupAnimator];
}
// 1.当propertyAnimator正在运行时,暂停该动画,否则在停止拖动UISlider后,动画会继续运行。
if (self.propertyAnimator.isRunning) {
[self.propertyAnimator pauseAnimation];
}
// 2.设置动画百分比。
self.propertyAnimator.fractionComplete = sender.value;
}
最后,记得设置startFrame
位置、pauseButton
初始状态。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 设置startFrame位置,pauseButton状态。
self.startFrame = CGRectMake(16, 45, 100, 100);
self.pauseButton.enabled = NO;
}
现在运行demo,效果如下。
3. 示例2
UIViewPropertyAnimator
除了可以使用原有的UIViewAnimationCurve
时间曲线函数,还新增了UISpringTimingParameters
、UICubicTimingParameters
两个时间曲线函数。
添加Cocoa Touch Class模版的文件,其父类为UIViewController
,名称为TimingCurvesViewController
。在storyboard中添加UIViewController
,并设置其父类为TimingCurvesViewController
。
在刚添加的视图控制器上添加四个UIView
、四个UILabel
。同时选中两个视图控制器,添加UITabBarController
,如下所示:
为TimingCurvesViewController
上的UIView
创建IBOutlet连接,并添加以下几个属性。
#import "TimingCurvesViewController.h"
@interface TimingCurvesViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *redView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *blueView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *greenView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *yellowView;
@property (assign, nonatomic) CGRect redStartFrame;
@property (assign, nonatomic) CGRect blueStartFrame;
@property (assign, nonatomic) CGRect greenStartFrame;
@property (assign, nonatomic) CGRect yellowStartFrame;
@property (strong, nonatomic) UIViewPropertyAnimator *redAnimator;
@property (strong, nonatomic) UIViewPropertyAnimator *blueAnimator;
@property (strong, nonatomic) UIViewPropertyAnimator *greenAnimator;
@property (strong, nonatomic) UIViewPropertyAnimator *yellowStartAnimator;
@property (strong, nonatomic) NSTimer *timer;
@property (assign, nonatomic) NSTimeInterval durationOfAnimation;
@end
在TimingCurvesViewController.m
的viewDidLoad
方法中,设置四个UIView
的初始位置和durationOfAnimation
值。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 1.设置UIView初始位置。
self.redStartFrame = CGRectMake(16, 50, squareSize, squareSize);
self.blueStartFrame = CGRectMake(16, 150, squareSize, squareSize);
self.greenStartFrame = CGRectMake(16, 250, squareSize, squareSize);
self.yellowStartFrame = CGRectMake(16, 350, squareSize, squareSize);
// 2.为durationOfAnimation赋初始值2.0。
self.durationOfAnimation = 2.0;
}
3.1 UIViewAnimationCurve
UIViewAnimationCurve时间曲线函数分为UIViewAnimationCurveEaseInOut
、UIViewAnimationCurveEaseIn
、UIViewAnimationCurveEaseOut
和UIViewAnimationCurveLinear
四种。
在TimingCurvesViewController.m
实现部分添加以下代码来使用上述四种时间曲线。
// Default Curves
- (void)startAnimationsWithDefaultCurves {
// 1.四个视图使用不同类型时间曲线函数。
self.redAnimator = [self animatorForView:self.redView startFrame:self.redStartFrame curve:UIViewAnimationCurveLinear];
self.blueAnimator = [self animatorForView:self.blueView startFrame:self.blueStartFrame curve:UIViewAnimationCurveEaseIn];
self.greenAnimator = [self animatorForView:self.greenView startFrame:self.greenStartFrame curve:UIViewAnimationCurveEaseOut];
self.yellowAnimator = [self animatorForView:self.yellowView startFrame:self.yellowStartFrame curve:UIViewAnimationCurveEaseInOut];
}
- (UIViewPropertyAnimator *)animatorForView:(UIView *)view startFrame:(CGRect)startFrame curve:(UIViewAnimationCurve)curve {
// 2.视图初始位置,动画结束时视图位置。
view.frame = startFrame;
CGRect finalRect = [self finalRectWithStartFrame:startFrame];
// 3.配置动画。
UIViewPropertyAnimator *animator = [[UIViewPropertyAnimator alloc] initWithDuration:self.durationOfAnimation curve:curve animations:^{
view.frame = finalRect;
}];
return animator;
}
#pragma mark Help Methods
- (CGRect)finalRectWithStartFrame:(CGRect)startFrame {
// 4.计算出动画结束时位置。
CGFloat margin = 16;
CGFloat screenWidth = CGRectGetWidth(self.view.frame);
CGFloat finalX = screenWidth - margin - squareSize;
CGRect finalRect = CGRectMake(finalX, startFrame.origin.y, squareSize, squareSize);
return finalRect;
}
上述代码非常简单,在注释1部分使用UIViewAnimationCurveLinear
、UIViewAnimationCurveEaseIn
、UIViewAnimationCurveEaseOut
和UIViewAnimationCurveEaseInOut
四种时间曲线。注释4的方法后面会多次用到。
在TimingCurvesViewController.m
实现部分添加viewDidAppear:
方法,用定时器触发动画。
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated];
// 1.在1.5倍durationOfAnimation时间后,触发动画。
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:self.durationOfAnimation*1.5 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
// 2.动画使用默认时间曲线函数。
[self startAnimationsWithDefaultCurves];
// 启动动画。
[self.redAnimator startAnimation];
[self.blueAnimator startAnimation];
[self.greenAnimator startAnimation];
[self.yellowAnimator startAnimation];
}];
}
如果使用标准方法(initWith方法)创建动画,必须通过调用startAnimation
方法开始动画;如果想要创建动画后立即开始执行动画,请使用runningPropertyAnimatorWithDuration: delay: options: animations: completion:
方法。
运行demo,如下所示:
通过上面代码可以看到:
- UIViewAnimationCurveEaseInOut:这种曲线的动画开始缓慢,在其持续时间的中间加速,然后在完成之前再次减慢。这是大多数动画的默认曲线。
- UIViewAnimationCurveEaseIn:动画开始时缓慢,然后加速,直到动画结束。
- UIViewAnimationCurveEaseOut:动画开始时速度很快,在结束前开始减速。
- UIViewAnimationCurveLinear:在动画持续时间内,动画匀速运行。
3.2 UICubicTimingParameters
UICubicTimingParameters
允许通过多个控制点来定义三阶贝塞尔曲线,该贝塞尔时间曲线起点为(0,0),终点为(1,1),曲线形状由两个控制点决定。每个时间点线的斜率定义了此时动画速度。曲线越陡峭,动画运行速度越快;曲线越平缓,动画运行速度越慢。
下图的时间曲线表示动画在开始和结束时速度很快,中间运行较慢。
控制点范围为0.0至1.0。
UICubicTimingParameters
遵守UITimingCurveProvider
协议,为遵守UIViewAnimating
协议的对象提供时间曲线(timing curves),如UIViewPropertyAnimator
。
继续更新TimingCurvesViewController.m
内代码,使用UICubicTimingParameters
作为动画时间参数。
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated];
// 1.在1.5倍durationOfAnimation时间后,触发动画。
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:self.durationOfAnimation*1.5 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
// 2.动画使用默认时间曲线函数。
// [self startAnimationsWithDefaultCurves];
// 3.使用UICubicTimingParameters
[self startAnimationWithCubicCurves];
// 启动动画。
[self.redAnimator startAnimation];
[self.blueAnimator startAnimation];
[self.greenAnimator startAnimation];
[self.yellowAnimator startAnimation];
}];
}
// UICubicTimingParameters
- (void)startAnimationWithCubicCurves {
// 1.中间慢,开始、结尾快。
UICubicTimingParameters *redCubicTimingParameters = [[UICubicTimingParameters alloc] initWithControlPoint1:CGPointMake(0.45, 1.0) controlPoint2:CGPointMake(0.55, 0)];
// 2.中间快,开始、结尾慢。
UICubicTimingParameters *blueCubicTimingParameters = [[UICubicTimingParameters alloc] initWithControlPoint1:CGPointMake(1.0, 0.45) controlPoint2:CGPointMake(0, 0.55)];
self.redAnimator = [self animatorForView:self.redView startFrame:self.redStartFrame timingParameters:redCubicTimingParameters];
self.blueAnimator = [self animatorForView:self.blueView startFrame:self.blueStartFrame timingParameters:blueCubicTimingParameters];
}
- (UIViewPropertyAnimator *)animatorForView:(UIView *)view startFrame:(CGRect)startFrame timingParameters:(UICubicTimingParameters *)cubicTimingParameters {
view.frame = startFrame;
CGRect finalRect = [self finalRectWithStartFrame:startFrame];
UIViewPropertyAnimator *animator = [[UIViewPropertyAnimator alloc] initWithDuration:self.durationOfAnimation timingParameters:cubicTimingParameters];
[animator addAnimations:^{
view.frame = finalRect;
}];
return animator;
}
其中,startAnimationWithCubicCurves
方法内,注释1中的控制点决定动画曲线,动画在中间慢,开始和结尾处快。注释2相反。这里只使用了redView
和blueView
两个视图。
运行如下:
3.3 UISpringTimingParameters
由UISpringTimingParameters
提供的时间曲线会让动画行为与弹簧相似。视图会加速向目标点运动,然后围绕该目标点震荡,直到停止。
UISpringTimingParameters
遵守UITimingCurveProvider
协议,为遵守UIViewAnimating
协议的对象提供时间曲线,如UIViewPropertyAnimator
。UISpringTimingParameters
一般用于移动屏幕上的视图,也可用于视图的其它属性,以获取类似的动画效果。
继续更新TimingCurvesViewController.m
内代码,使用UISpringTimingParameters
作为动画运行时间参数。
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated];
// 1.在1.5倍durationOfAnimation时间后,触发动画。
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:self.durationOfAnimation*1.5 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
// 2.动画使用默认时间曲线函数。
// [self startAnimationsWithDefaultCurves];
// 3.使用UICubicTimingParameters。
// [self startAnimationWithCubicCurves];
// 4.使用UISpringTimingParameters。
[self startAnimationWithSpringCurves];
// 启动动画。
[self.redAnimator startAnimation];
[self.blueAnimator startAnimation];
[self.greenAnimator startAnimation];
[self.yellowAnimator startAnimation];
}];
}
// UISpringTimingParameters
- (void)startAnimationWithSpringCurves {
// dampingRatio值分别为0.2 1.0 2.0。
CGFloat underDamped = 0.2;
CGFloat criticalDamped = 1.0;
CGFloat overDamped = 2.0;
self.redAnimator = [self animatorForView:self.redView startFrame:self.redStartFrame dampingRatio:underDamped];
self.blueAnimator = [self animatorForView:self.blueView startFrame:self.blueStartFrame dampingRatio:criticalDamped];
self.greenAnimator = [self animatorForView:self.greenView startFrame: self.greenStartFrame dampingRatio:overDamped];
}
- (UIViewPropertyAnimator *)animatorForView:(UIView *)view startFrame:(CGRect)startFrame dampingRatio:(CGFloat)dampingRatio {
view.frame = startFrame;
CGRect finalRect = [self finalRectWithStartFrame:startFrame];
UIViewPropertyAnimator *animator = [[UIViewPropertyAnimator alloc] initWithDuration:self.durationOfAnimation dampingRatio:dampingRatio animations:^{
view.frame = finalRect;
}];
return animator;
}
另外,也可以使用initWithMass: stiffness: damping: initialVelocity:
方法,该方法会把阻尼系数(damping)、质量参数(mass)、刚性系数(stiffness)和初始速度(initial velocity)带入给定公式,以获取更为真实的效果。
运行demo,如下所示:
UIDynamicAnimator
中的UISnapBehavior
也可以产生弹簧(spring)效果,UISnapBehavior
是移动到指定点point,如下图所示。想要全面了解UIKitDynamicAnimator
,可以查看一篇文章学会使用UIKit Dynamics。
Demo名称:PropertyAnimator
源码地址:https://github.com/pro648/BasicDemos-iOS
参考资料: