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ReactNative Animated动画详解

2016/01/26 · JavaScript · React

分享到：3

原文出处： AlloyTeam   

最近ReactNative（以下简称RN）在前端的热度越来越高，不少同学开始在业务中尝试使用RN，这里着重介绍一下RN中动画的使用与实现原理。

使用篇

举个简单的栗子

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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var React = require('react-native'); var {     Animated,     Easing,     View,     StyleSheet,     Text } = React;   var Demo = React.createClass({     getInitialState() {         return {             fadeInOpacity: new Animated.Value(0) // 初始值         };     },     componentDidMount() {         Animated.timing(this.state.fadeInOpacity, {             toValue: 1, // 目标值             duration: 2500, // 动画时间             easing: Easing.linear // 缓动函数         }).start();     },     render() {         return (             <Animated.View style={[styles.demo, {                     opacity: this.state.fadeInOpacity                 }]}>                 <Text style={styles.text}>悄悄的，我出现了</Text>             </Animated.View>         );     } });   var styles = StyleSheet.create({     demo: {         flex: 1,         alignItems: 'center',         justifyContent: 'center',         backgroundColor: 'white',     },     text: {         fontSize: 30     } });

是不是很简单易懂<(▰˘◡˘▰)> 和JQuery的Animation用法很类似。

步骤拆解

一个RN的动画，可以按照以下步骤进行。

1. 使用基本的Animated组件，如Animated.View Animated.Image Animated.Text （重要！不加Animated的后果就是一个看不懂的报错，然后查半天动画参数，最后怀疑人生）
2. 使用Animated.Value设定一个或多个初始化值（透明度，位置等等）。
3. 将初始化值绑定到动画目标的属性上（如style）
4. 通过Animated.timing等函数设定动画参数
5. 调用start启动动画。

栗子敢再复杂一点吗？

显然，一个简单的渐显是无法满足各位观众老爷们的好奇心的.我们试一试加上多个动画

 

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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getInitialState() {     return (         fadeInOpacity: new Animated.Value(0),             rotation: new Animated.Value(0),             fontSize: new Animated.Value(0)     ); }, componentDidMount() {     var timing = Animated.timing;     Animated.parallel(['fadeInOpacity', 'rotation', 'fontSize'].map(property => {                 return timing(this.state[property], {                 toValue: 1,                 duration: 1000,                 easing: Easing.linear             });         })).start(); }， render() {     return (<Animated.View style={[styles.demo, {             opacity: this.state.fadeInOpacity,                 transform: [{                     rotateZ: this.state.rotation.interpolate({                         inputRange: [0,1],                         outputRange: ['0deg', '360deg']                     })                 }]             }]}><Animated.Text style={{                 fontSize: this.state.fontSize.interpolate({                     inputRange: [0,1],                     outputRange: [12,26]                 })             }}>我骑着七彩祥云出现了

注意到我们给文字区域加上了字体增大的动画效果，相应地，也要修改Text为Animated.Text

强大的interpolate

上面的栗子使用了interpolate函数，也就是插值函数。这个函数很强大，实现了数值大小、单位的映射转换，比如

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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{       inputRange: [0,1],     outPutRange: ['0deg','180deg'] }

当setValue(0.5)时，会自动映射成90deg。 inputRange并不局限于[0,1]区间，可以画出多段。 interpolate一般用于多个动画共用一个Animated.Value，只需要在每个属性里面映射好对应的值，就可以用一个变量控制多个动画。 事实上，上例中的fadeInOpacityfontSizerotation用一个变量来声明就可以了。（那你写那么多变量逗我吗(╯‵□′)╯︵┻━┻） （因为我要强行使用parallel ┬─┬ ノ( ‘ – ‘ノ)）

流程控制

在刚才的栗子中，我们使用了Parallel来实现多个动画的并行渲染，其它用于流程控制的API还有：

• sequence接受一系列动画数组为参数，并依次执行
• stagger接受一系列动画数组和一个延迟时间，按照序列，每隔一个延迟时间后执行下一个动画（其实就是插入了delay的parrllel）
• delay生成一个延迟时间(基于timing的delay参数生成）

例3

 

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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getInitialState() {     return (         anim: [1,2,3].map(() => new Animated.Value(0)) // 初始化3个值     ); },   componentDidMount() {     var timing = Animated.timing;     Animated.sequence([         Animated.stagger(200, this.state.anim.map(left => {             return timing(left, {                 toValue: 1,               });             }).concat(                 this.state.anim.map(left => {                     return timing(left, {                         toValue: 0,                     });                 })             )), // 三个view滚到右边再还原，每个动作间隔200ms             Animated.delay(400), // 延迟400ms，配合sequence使用             timing(this.state.anim[0], {                 toValue: 1             }),             timing(this.state.anim[1], {                 toValue: -1             }),             timing(this.state.anim[2], {                 toValue: 0.5             }),             Animated.delay(400),             Animated.parallel(this.state.anim.map((anim) => timing(anim, {                 toValue: 0             }))) // 同时回到原位置         ]     ).start(); }, render() {     var views = this.state.anim.map(function(value, i) {         return (             <Animated.View                 key={i}                 style={[styles.demo, styles['demo' + i], {                     left: value.interpolate({                         inputRange: [0,1],                         outputRange: [0,200]                     })                 }]}>                 <Text style={styles.text}>我是第{i + 1}个View</Text>               </Animated.View>         );     });     return <View style={styles.container}>                <Text>sequence/delay/stagger/parallel演示</Text>                {views}            </View>; }

Spring/Decay/Timing

前面的几个动画都是基于时间实现的，事实上，在日常的手势操作中，基于时间的动画往往难以满足复杂的交互动画。对此，RN还提供了另外两种动画模式。

• Spring 弹簧效果
  • friction 摩擦系数，默认40
  • tension 张力系数，默认7
  • bounciness
  • speed
• Decay 衰变效果
  • velocity 初速率
  • deceleration 衰减系数 默认0.997

Spring支持 friction与tension 或者 bounciness与speed 两种组合模式，这两种模式不能并存。 其中friction与tension模型来源于origami,一款F家自制的动画原型设计工具，而bounciness与speed则是传统的弹簧模型参数。

Track && Event

RN动画支持跟踪功能，这也是日常交互中很常见的需求，比如跟踪用户的手势变化，跟踪另一个动画。而跟踪的用法也很简单，只需要指定toValue到另一个Animated.Value就可以了。 交互动画需要跟踪用户的手势操作，Animated也很贴心地提供了事件接口的封装，示例：

 

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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// Animated.event 封装手势事件等值映射到对应的Animated.Value onPanResponderMove: Animated.event(     [null, {dx: this.state.x, dy: this.state.y}] // map gesture to leader )

在官方的demo上改了一下，加了一张费玉污的图，效果图如下 代码太长，就不贴出来了，可以参考官方Github代码

动画循环

Animated的start方法是支持回调函数的，在动画或某个流程结束的时候执行，这样子就可以很简单地实现循环动画了。

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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startAnimation() {     this.state.rotateValue.setValue(0);     Animated.timing(this.state.rotateValue, {         toValue: 1,         duration: 800,         easing: Easing.linear     }).start(() => this.startAnimation()); }

是不是很魔性?[doge]

原理篇

首先感谢能看到这里的小伙伴们:)

在上面的文章中，我们已经基本掌握了RN Animated的各种常用API，接下来我们来了解一下这些API是如何设计出来的。

声明： 以下内容参考自Animated原作者的分享视频

首先，从React的生命周期来编程的话，一个动画大概是这样子写：

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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getInitialState() {     return {left: 0}; }   render(){     return (         <div style={{left: this.state.left}}>             <Child />         </div>     ); }   onChange(value) {     this.setState({left: value}); }

只需要通过requestAnimationFrame调用onChange，输入对应的value，动画就简单粗暴地跑起来了｡◕‿◕，全剧终。

然而事实总是没那么简单，问题在哪？

我们看到，上述动画基本是以毫秒级的频率在调用setState，而React的每次setState都会重新调用render方法，并切遍历子元素进行渲染，即使有Dom Diff也可能扛不住这么大的计算量和UI渲染。

那么该如何优化呢？

• 关键词：
  • ShouldComponentUpdate
  • <StaticContainer>（静态容器）
  • Element Caching （元素缓存）
  • Raw DOM Mutation （原生DOM操作）
  • ↑↑↓↓←→←→BA （秘籍）

ShouldComponentUpdate

学过React的都知道，ShouldComponentUpdate是性能优化利器，只需要在子组件的shouldComponentUpdate返回false，分分钟渲染性能爆表。

然而并非所有的子元素都是一成不变的，粗暴地返回false的话子元素就变成一滩死水了。而且组件间应该是独立的，子组件很可能是其他人写的，父元素不能依赖于子元素的实现。

<StaticContainer>（静态容器）

这时候可以考虑封装一个容器，管理ShouldCompontUpdate，如图示：

小明和老王再也不用关心父元素的动画实现啦。

一个简单的\<StaticContainer\>实现如下：

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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class StaticContainer extends React.Component {     render(){         return this.props.children;     }     shouldComponentUpdate(nextProps){         return nextProps.shouldUpdate; // 父元素控制是否更新     } }   // 父元素嵌入StaticContainer render() {     return (         <div style={{left: this.state.left}}>             <StaticContainer             shouldUpdate={!this.state.isAnimating}>                 <ExpensiveChild />             </StaticContainer>         </div>     ); }

Element Caching 缓存元素

还有另一种思路优化子元素的渲染，那就是缓存子元素的渲染结果到局地变量。

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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render(){     this._child = this._child || <ExpensiveChild />;     return (         <div style={{left:this.state.left}}>             {this._child}         </div>     ); }

缓存之后，每次setState时，React通过DOM Diff就不再渲染子元素了。

上面的方法都有弊端，就是条件竞争。当动画在进行的时候，子元素恰好获得了新的state，而这时候动画无视了这个更新，最后就会导致状态不一致，或者动画结束的时候子元素发生了闪动，这些都是影响用户操作的问题。

Raw DOM Mutation 原生DOM操作

刚刚都是在React的生命周期里实现动画，事实上，我们只想要变更这个元素的left值，并不希望各种重新渲染、DOM DIFF等等发生。

“React，我知道自己要干啥，你一边凉快去“

如果我们跳出这个生命周期，直接找到元素进行变更，是不是更简单呢？

简单易懂，性能彪悍，有木有？！

然而弊端也很明显，比如这个组件unmount之后，动画就报错了。

Uncaught Exception: Cannot call ‘style’ of null

而且这种方法照样避不开条件竞争——动画值改变的时候，有可能发生setState之后，left又回到初始值之类的情况。

再者，我们使用React，就是因为不想去关心dom元素的操作，而是交给React管理，直接使用Dom操作显然违背了初衷。

↑↑↓↓←→←→BA （秘籍）

唠叨了这么多，这也不行，那也不行，什么才是真理？

我们既想要原生DOM操作的高性能，又想要React完善的生命周期管理，如何把两者优势结合到一起呢？答案就是Data Binding(数据绑定）

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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render(){     return(         <Animated.div style={{left: this.state.left}}>              <ExpensiveChild />         </Animated.div>     ); }   getInitialState(){     return {left: new Animated.Value(0)}; // 实现了数据绑定的类 }   onUpdate(value){     this.state.left.setValue(value); // 不是setState }

首先，需要实现一个具有数据绑定功能的类Animated.Value，提供setValueonChange等接口。 其次，由于原生的组件并不能识别Value，需要将动画元素用Animated包裹起来，在内部处理数据变更与DOM操作。

一个简单的动画组件实现如下：

 

 

 

 

 

 

JavaScript

 

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Animated.div = class extends React.Component{     componentWillUnmount() {         nextProps.style.left.removeAllListeners();     },     // componentWillMount需要完成与componentWillReceiveProps同样的操作，此处略     componentWillReceiveProps(nextProps) {         nextProps.style.left.removeAllListeners();         nextProps.style.left.onChange(value => {             React.findDOMNode(this).style.left = value + 'px';         });           // 将动画值解析为普通数值传给原生div         this._props = React.addons.update(             nextProps,             {style:{left:{$set: nextProps.style.left.getValue()}}}         );     },     render() {         return <div ...{this._props} />;     } }

代码很简短，做的事情有：

1. 遍历传入的props，查找是否有Animated.Value的实例，并绑定相应的DOM操作。
2. 每次props变更或者组件unmount的时候，停止监听数据绑定事件，避免了条件竞争和内存泄露问题。
3. 将初始传入的Animated.Value值逐个转化为普通数值，再交给原生的React组件进行渲染。

综上，通过封装一个Animated的元素，内部通过数据绑定和DOM操作变更元素，结合React的生命周期完善内存管理，解决条件竞争问题，对外表现则与原生组件相同，实现了高效流畅的动画效果。

读到这里，应该知道为什么ImageText等做动画一定要使用Animated加持过的元素了吧？

• 参考资料
  • React Addons Update
  • React Component Lifecycle
  • Christopher Chedeau – Animated