Android动画：手把手带你学会如何自定义属性动画(ObjectAnimator类)

前言

属性动画的使用是 Android 开发中常用的知识
今天，我将讲解属性动画使用中最核心的一个方法类：ObjectAnimator，希望你们会喜欢。

Carson带你学Android动画系列文章：
Carson带你学Android：一份全面&详细的动画知识学习攻略
 Carson带你学Android：常见的三种动画类型
 Carson带你学Android：补间动画学习教程
 Carson带你学Android：属性动画学习教程
 Carson带你学Android：逐帧动画学习教程
 Carson带你学Android：自定义动画神器-估值器(含实例教学)
Carson带你学Android：自定义动画神器-插值器(含实例教学)

储备知识

阅读本文前，请先阅读文章：Android：这是一份全面 & 详细的动画入门学习指南

1. 简介

实现属性动画中的一个核心方法类
继承自ValueAnimator类，即底层的动画实现机制是基于ValueAnimator类

2. 实现动画的原理

直接对对象的属性值进行改变操作，从而实现动画效果

如直接改变 View的 alpha 属性从而实现透明度的动画效果

3. 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：

示意图

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；具体请看文章：Android：这份Android核心使用类ValueAnimator学习指南请收好！
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

4. 基础使用

4.1 使用步骤

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
 */
 // 步骤1：创建ObjectAnimator对象
     ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(Object object, String property, float ....values);  
    // 作用：
    // 1. 创建动画实例
    // 2. 参数设置：
    // 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

// 步骤2：设置动画属性
    // 设置动画运行的时长
    anim.setDuration(500);
    
    // 设置动画延迟播放时间
    anim.setStartDelay(500);
    
    // 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.setRepeatCount(0);
    
    // 设置重复播放动画模式
    anim.setRepeatMode(ValueAnimator.RESTART);
    // ValueAnimator.RESTART(默认):正序重放
    // ValueAnimator.REVERSE:倒序回放

// 步骤3：启动动画
animator.start();  

/*
 * 设置方式2：xml
 */
 // 步骤1：在路径 res/animator 的文件夹里创建动画效果.xml文件
 // set_animation.xml

 // 步骤2：设置动画参数
 // 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
    /> 

// 步骤3：启动动画
    // 1. 载入XML动画
    Animator animator = AnimatorInflater.loadAnimator(context, R.animator.view_animation);  
    // 2. 设置动画对象
    animator.setTarget(view);  
    // 3. 启动动画
    animator.start();

4.2 使用实例

此处先展示四种基本变换：平移、旋转、缩放 & 透明度

平移

// 1. 创建动画作用对象：此处以Button为例
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);

// 2. 获得当前按钮的位置
float curTranslationX = mButton.getTranslationX();

// 3. 创建动画对象
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX);

// 表示的是:
// 动画作用对象是mButton
// 动画作用的对象的属性是X轴平移（在Y轴上平移同理，采用属性"translationY"
// 动画效果是:从当前位置平移到 x=1500 再平移到初始位置

// 4. 设置动画时长
animator.setDuration(5000);

// 5. 启动动画
animator.start();

属性动画 - X轴平移.gif

旋转

// 1. 创建动画作用对象：此处以Button为例
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);

// 2. 创建动画对象
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "rotation", 0f, 360f);
// 表示的是:
// 动画作用对象是mButton
// 动画作用的对象的属性是旋转alpha
// 动画效果是:0度-360度

// 3. 设置动画时长
animator.setDuration(5000);

// 4. 启动动画
animator.start();

属性动画- 旋转.gif

缩放

// 1. 创建动画作用对象：此处以Button为例
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);

// 2. 创建动画对象
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "scaleX", 1f, 3f, 1f);
// 表示的是:
// 动画作用对象是mButton
// 动画作用的对象的属性是X轴缩放
// 动画效果是:放大到3倍,再缩小到初始大小

// 3. 设置动画时长
animator.setDuration(5000);

// 4. 启动动画
animator.start();

属性动画 - 缩放.gif

透明度

// 1. 创建动画作用对象：此处以Button为例
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);

// 2. 创建动画对象
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "alpha", 1f, 0f, 1f);
// 表示的是:
// 动画作用对象是mButton
// 动画作用的对象的属性是透明度alpha
// 动画效果是:常规 - 全透明 - 常规

// 3. 设置动画时长
animator.setDuration(5000);

// 4. 启动动画
animator.start();

属性动画 - 透明度.gif

4. 通过自定义对象属性实现动画效果

在上面的基础使用中，我们对于ObjectAnimator.ofFloat()的第二个参数传入了：alpha、rotation、translationX 和 scaleY等对象的属性值，从而实现了平移、旋转、缩放、透明度的动画。

实际上，这个参数是可以传入对象的任意属性值的，因为ObjectAnimator类实现动画效果的本质是：通过不断控制值的变化，再不断自动赋值给对象的属性。

工作原理

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

4.1 原理解析

至于是如何进行自动赋值，直接看源码分析：从启动动画的animator.start()方法开始。

@Override  
public void start() {  
    AnimationHandler handler = sAnimationHandler.get();  

    ...
    
    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 ->关注1
}  

/*
 * 关注1：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()，从而将新的属性值设置给对象属性
    }   
}

从上面的源码分析可以看出自动赋值的逻辑是：

初始化时，若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，会调用对象该属性的 set()方法，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，针对上述另外的四种基本动画效果，View 也存在着对应的set()、get()方法，如旋转属性的setRotation()、getRotation()、平移属性的setTranslationX()、getTranslationX()、缩放属性的setScaleY()、getScaleY()

4.2 具体使用

对于属性动画，其拓展性在于：不局限于系统限定的动画且可以自定义动画(即自定义对象的属性)，并通过操作自定义的属性从而实现各种复杂多样的动画效果。

那么，该如何自定义属性呢？本质上分为两个步骤：

为对象设置需要操作属性的set()、get()方法；
通过自定义估值器(实现TypeEvaluator类接口）从而定义属性变化的逻辑。

在属性值变化的时候，会自动调用属性的set()、get()方法进行赋值，从而实现动画效果。

4.3 实例讲解

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：一个圆的颜色渐变，即此处要变化、操作的对象属性值是圆的背景颜色

属性动画 - 颜色变化

自定义属性的逻辑如下：（需要自定义属性为圆的背景颜色）

自定义属性的逻辑

步骤1：设置对象类属性的set() 、get()

即此处要变化、操作的对象属性值是圆的背景颜色。共有两种方法：

直接法：通过继承原始类，直接给类加上该属性的get()、set()方法；
间接法：通过包装原始动画对象，间接给对象加上该属性的get()、set()方法。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。

// MyView2.java
public class MyView2 extends View {
    public static final float RADIUS = 100f;// 圆的半径 = 100
    
     // 画笔相关
    private Paint mPaint;

    // 初始化画笔
    public MyView2(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
    }

    // 背景颜色属性
    private String color;

    // 设置背景颜色的get()方法
    public String getColor() {
        return color;
    }

    // 设置背景颜色的set()方法
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;

        // 将画笔的颜色设置成可传入颜色的参数
        mPaint.setColor(Color.parseColor(color));
        
        // 调用了invalidate(),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，从而实现动画效果
        invalidate();
    }

    // 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：自定义估值器

即通过实现TypeEvaluator类接口从而定义属性变化的逻辑。此处要定义的是：实现颜色过渡的逻辑。

// ColorEvaluator.java

public class ColorEvaluator implements TypeEvaluator {
    // 实现TypeEvaluator接口

    private int mCurrentRed;
    private int mCurrentGreen ;
    private int mCurrentBlue ;

    // 复写evaluate（）
    // 作用：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：启动动画

// MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    MyView2 myView2; // 自定义的view

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 1. 设置自定义View对象
        // 传入背景颜色属性值 & 颜色估值器
        myView2 = (MyView2) findViewById(R.id.MyView2);
        ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "color", new ColorEvaluator(),
                "#0000FF", "#FF0000");
        
        // 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

        // 2. 设置动画时长
        anim.setDuration(8000);

        // 3. 启动动画
        anim.start();
    }
}

效果图

属性动画 - 颜色变化

源码地址

Carson_Ho的Github地址

5. 特别说明

对于手动设置对象类属性的 set()、get()

直接法：通过继承原始类，直接给类加上该属性的get()、set()方法；
间接法：通过包装原始动画对象，间接给对象加上该属性的get()、set()方法。即用一个类来包装原始对象。

对于该对象本身无这个属性时，一般是采用使用第一种方式，即上述实例说明。那么什么情况下会使用第二种方式，即间接法呢？

答案：当该属性存在set()方法但该set()方法无法带来预期的UI变化时。

5.1 示例说明

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；
即对View视图的width做属性动画没有效果

具体请看下面按钮的例子，设置后该按钮不会有任何动画效果变化。

// 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
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);

// 对该button设置宽度变化
ObjectAnimator.ofInt(mButton, "width", 500).setDuration(5000).start();

因为button的setWidth()是用于设置最大、最小宽度的，而不是设置即时宽度的。

效果图：不会有动画效果

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();  
}  

// 但getWidth的确是获取View的宽度
@ViewDebug.ExportedProperty(category = "layout")  
public final int getWidth() {  
    return mRight - mLeft;  
}

5.2 解决方案

通过包装原始动画对象，间接给对象加上该属性的get()、set()方法。即用一个类来包装原始对象。

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

// MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    Button mButton;
    ViewWrapper wrapper;

    // 1. 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view的宽度设置get()、set()
        public int getWidth() {
            return mTarget.getLayoutParams().width;
        }

        public void setWidth(int width) {
            mTarget.getLayoutParams().width = width;
            mTarget.requestLayout();
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 2. 创建动画作用对象
        // 以以Button为例
        mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);
    
        // 3. 创建包装类,并传入动画作用的对象
        wrapper = new ViewWrapper(mButton);
        
        // 4. 点击时设置动画的对象是包装类的对象
        mButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                ObjectAnimator.ofInt(wrapper, "width", 500).setDuration(3000).start();
            }
        });
    }  
}

效果图

效果图 - 动画有效

6. 与`ValueAnimator`类对比

对比于属性动画中另外一个比较核心的使用类：ValueAnimator类：

6.1 相同点

其二者的本质都是相同：不断改变值，然后不断赋值给对象的属性从而实现动画效果

6.2 区别

二者的区别在于：赋值给对象属性的操作是直接还是间接的。

ValueAnimator类：不断改变值，然后手动赋值给对象的属性从而实现动画效果，是间接对对象属性进行操作；
ObjectAnimator类：不断改变值，然后自动赋值给对象的属性从而实现动画效果，是直接对对象属性进行操作；

可以理解为：ObjectAnimator类的使用更加智能、自动化程度更高。

至此，关于属性动画中的核心使用类ObjectAnimator讲解完毕

7. 总结

本文对Android 属性动画中的最核心的 ObjectAnimator类进行全面 & 详细介绍。Carson带你学Android动画系列文章：
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最后编辑于：2021.09.26 10:19:59

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万荣杀人案实录
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护林员之死
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活死人
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Android动画：手把手带你学会如何自定义属性动画(ObjectAnimator类)

Android动画：手把手带你学会如何自定义属性动画(ObjectAnimator类)

前言

目录

储备知识

1. 简介

2. 实现动画的原理

3. 本质原理

4. 基础使用

4.1 使用步骤

4.2 使用实例

平移

旋转

缩放

透明度

4. 通过自定义对象属性实现动画效果

4.1 原理解析

4.2 具体使用

4.3 实例讲解

步骤1：设置对象类属性的set() 、get()

步骤2：在布局文件加入自定义View控件

步骤3：自定义估值器

步骤4：启动动画

效果图

源码地址

5. 特别说明

5.1 示例说明

5.2 解决方案

效果图

6. 与`ValueAnimator`类对比

6.1 相同点

6.2 区别

7. 总结

欢迎关注Carson_Ho的简书

请点赞！因为你的鼓励是我写作的最大动力！

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Android动画：手把手带你学会如何自定义属性动画(ObjectAnimator类)

前言

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储备知识

1. 简介

2. 实现动画的原理

3. 本质原理

4. 基础使用

4.1 使用步骤

4.2 使用实例

平移

旋转

缩放

透明度

4. 通过自定义对象属性实现动画效果

4.1 原理解析

4.2 具体使用

4.3 实例讲解

步骤1：设置对象类属性的set() 、get()

步骤2：在布局文件加入自定义View控件

步骤3：自定义估值器

步骤4：启动动画

效果图

源码地址

5. 特别说明

5.1 示例说明

5.2 解决方案

效果图

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6.1 相同点

6.2 区别

7. 总结

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