【Android - 进阶】之Animator属性动画

1、概述

　　在3.0系统之前，Android给我们提供了逐帧动画Frame Animation和补间动画Tween Animation两种动画：

• 逐帧动画的原理很简单，就是将一个完整的动画拆分成一张张单独的图片，然后将它们连贯起来进行播放；
• 补间动画是专门为View提供的动画，可以实现View的透明度、缩放、平移和旋转四种效果。

　　补间动画有两个个缺陷：

• 补间动画只能对View设置动画，对非View的对象不能设置动画；
• 补间动画只是改变了View的显示效果而没有真正的改变View的属性。例如，我们想使用补间动画将一个按钮从一个位置移动到一个新的位置，那么当移动完成之后我们点击这个按钮，是不会触发其点击事件的，而当我们点击移动前的位置时，会触发其点击事件，即补间动画只是在另一个地方重新绘制了这个View，其他的东西都没有改变。

　　在3.0系统之后，Android为我们提供了一种新的动画——Animator属性动画。在属性动画中，我们不仅可以像补间动画那样设置控件的透明度、缩放、平移或旋转的动画，还可以做到将这些动画联合起来播放、将一组动画按顺序播放、控制动画的播放速度，甚至可以对非View设置动画等等。

　　属性动画，顾名思义，是对对象的属性设置的动画。简单的说，只要一个对象的某个属性有set和get方法，就可以对其设置属性动画。一句话概括，属性动画就是不断的改变一个对象的某个属性。我们只需要告诉系统动画的运行时长，需要执行哪种类型的动画，以及动画的初始值和结束只，剩下的工作就可以全部交给系统去完成了。

　　正是因为属性动画是对属性的动画，因此补间动画的第二个缺陷就不复存在了。使用属性动画移动一个按钮，那么这个按钮就是真的被移动了，而不仅仅是在另一个地方重新绘制了自己那么简单。

2、ObjectAnimator

　　ObjectAnimator是属性动画中最常用的一个类，我们可以通过它直接控制一个对象的属性。使用ObjectAnimator时，我们只需要我们想修改哪个对象的哪个属性、属性的起始值和结束值，以及动画的持续时间，系统就可以为我们运行动画了。ObjectAnimator的使用方法如下。

　　执行单个动画：

ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f) // 初始化动画，设置各个参数
        .setDuration(3000) // 设置动画持续时间
        .start(); // 开始运行动画

　　上面代码中，ofFloat()方法的第一个参数是动画作用的对象，这里是一个ImageView；第二个参数是属性名称，这里指定的是X轴的平移；第三个参数是一个不定长参数，指定属性的起始值和结束值；setDuration()方法指定的是动画执行的时长，这里是3秒钟；最后调用start()方法，动画就开始执行了。

　　ObjectAnimator不仅有ofFloat()方法，还有很多其他方法，例如ofInt()、ofObject()、ofPropertyValuesHolder()等，这些方法会在后面详细介绍。

　　如果想要同时执行多个动画，只需要指定多个动画后分别调用start()方法即可，代码如下：

ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f).setDuration(3000).start();
ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationY", 0f, 500f).setDuration(3000).start();
ObjectAnimator.ofFloat(image, "rotation", 0f, 360f).setDuration(3000).start();

　为了加深对ObejctAnimator的理解，这里我们使用ObjectAnimator实现一个卫星菜单的效果，效果图如下：

                    

　　如上图所示，开始的时候七个菜单图标是隐藏在右下角的红色按钮底下的，如左图所示；当我们点击了红色按钮的时候，其他菜单图标就会弹出，像卫星一样围绕早红色按钮外层，如右图所示。实现这个效果的核心代码如下：

for (int i = 0; i < menus.size(); i++) {
    ImageView menu = menus.get(i);
    double angle = Math.toRadians(i * (90 * 1.0 / (menus.size() - 1))); // 角度
    double radius = 450; // 半径
    float distanceX = (float) (Math.cos(angle) * radius); // X坐标偏移量
    float distanceY = (float) (Math.sin(angle) * radius); // Y坐标偏移量
    ObjectAnimator animatorX;
    ObjectAnimator animatorY;
    if (isOpen) { // 如果菜单是打开的则关闭菜单
        animatorX = ObjectAnimator.ofFloat(menu, "translationX", -distanceX, 0f);
        animatorY = ObjectAnimator.ofFloat(menu, "translationY", -distanceY, 0f);
    } else { // 如果菜单是关闭的则打开菜单
        animatorX = ObjectAnimator.ofFloat(menu, "translationX", 0f, -distanceX);
        animatorY = ObjectAnimator.ofFloat(menu, "translationY", 0f, -distanceY);
    }
    AnimatorSet set = new AnimatorSet(); // X、Y轴同时移动
    set.playTogether(animatorX, animatorY);
    set.setDuration(500);
    set.setInterpolator(new BounceInterpolator());
    set.start();
}

3、组合动画

　　所谓的组合动画，就是将多个动画同时播放，或将一组动画按顺序播放。在上面介绍ObjectAnimator时我们已经介绍了一种方式，就是指定多个动画后分别调用start()方法。下面介绍其他几种方法：

　　方法二：使用PropertyValuesHolder：

PropertyValuesHolder holder1 = PropertyValuesHolder.ofFloat("translationX", 0f, 500f);
PropertyValuesHolder holder2 = PropertyValuesHolder.ofFloat("translationY", 0f, 500f);
PropertyValuesHolder holder3 = PropertyValuesHolder.ofFloat("rotation", 0f, 360f);
ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(image, holder1, holder2, holder3).setDuration(3000).start();

　方法三：使用AnimatorSet：

ObjectAnimator animator1 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f);
ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationY", 0f, 500f);
ObjectAnimator animator3 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "rotation", 0f, 360f);
AnimatorSet set = new AnimatorSet();
set.setDuration(3000);
set.playTogether(animator1, animator2, animator3);
set.start();

　上面说到，属性动画不光可以让一组动画同时播放，还可以按一定顺序播放动画。按顺序播放动画的几种方式代码如下：

　　方法一：使用AnimatorSet对象中的API实现：

ObjectAnimator animator1 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f);
ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationY", 0f, 500f);
ObjectAnimator animator3 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "rotationX", 0f, 360f);
ObjectAnimator animator4 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "rotationY", 0f, 360f);
AnimatorSet set = new AnimatorSet();
set.play(animator3).before(animator2).after(animator1).with(animator4);
set.setDuration(3000);
set.start();

　方法二：设置动画监听事件AnimatorListener：

ObjectAnimator animator1 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "alpha", 0f, 1f);
final ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f);
final ObjectAnimator animator3 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationY", 0f, 500f);
animator1.setDuration(3000);
animator2.setDuration(3000);
animator3.setDuration(3000);
// 设置属性动画的监听事件（使用AnimatorListener必须要监听所有四个事件）
animator1.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {
        animator2.start();
    }
    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
        animator3.start();
    }
    @Override
    public void onAnimationCancel(Animator animation) {
    }
    @Override
    public void onAnimationRepeat(Animator animation) {
    }
});
animator1.start();

　方法三：设置动画监听事件AnimatorListenerAdapter：

ObjectAnimator animator1 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "alpha", 0f, 1f);
final ObjectAnimator animator2 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationX", 0f, 500f);
final ObjectAnimator animator3 = ObjectAnimator.ofFloat(image, "translationY", 0f, 500f);
animator1.setDuration(3000);
animator2.setDuration(3000);
animator3.setDuration(3000);
// 设置属性动画的监听事件（使用AnimatorListenerAdapter可以选择不监听所有事件）
animator1.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
        animator3.start(); // 在animator1执行完后执行animator3
    }
    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {
        animator2.start(); //在animator1执行的同时执行animator2
    }
});
animator1.start();

4、ValueAnimator

　　ValueAnimator是整个属性动画最核心的类，ObjectAnimator类就是ValueAnimator类的一个子类。前面我们说过，属性动画的原理就是通过不断改变对象的属性值来实现过渡的，而这种过渡就是通过ValueAnimator类来负责计算的。除此之外，ValueAnimator还负责管理动画的播放次数、播放模式和动画监听等。

　　ValueAnimator的使用方法和ObjectAnimator的使用方法基本类似，不同的是ValueAnimator中不能指定运行动画的对象，因此ValueAnimator往往需要设置一个动画监听，通过不断监听当前动画运行到的属性值来动态的进行处理。代码如下：

ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofInt(0, 100); // 产生一个从0到100变化的整数的动画
animator.setDuration(2000);
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        Integer value = (Integer) animation.getAnimatedValue(); // 动态的获取当前运行到的属性值
        ((Button) view).setText(value + "");
    }
});
animator.start(); // 开始播放动画

　和ObjectAnimator一样，除了ofFloat()之外，ValueAnimator也有一些其他的方法，如ofPropertyValuesHolder()、ofObject()、ofInt()等方法。

　　除了上面的功能，ValueAnimator还可以通过setRepeatCount()和setRepeatMode()方法来设置动画重复的次数和播放模式、通过setStartDelay()方法来设置动画延迟播放的时间。这些方法也都可以在ObjectAnimator中使用。

5、Animator监听器

　　在“组合动画”章节中我们已经接触过Animator的监听器了。常用的Animator监听器有AnimatorListener和AnimatorListenerAdapter，都是通过Animator对象的addListener()方法设置的。

　　如果添加的监听器是AnimatorListener，那么就必须要实现onAnimationStart()、onAnimationRepeat()、onAnimationEnd()和onAnimationCancel()四个方法，示例代码如下：

animator.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {
        // 动画开始的监听事件
    }

    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
        // 动画结束的监听事件
    }

    @Override
    public void onAnimationCancel(Animator animation) {
        // 动画取消的监听事件
    }

    @Override
    public void onAnimationRepeat(Animator animation) {
        // 动画重播的监听事件
    }
});

　如果添加的是AnimatorListenerAdapter，那么就不必一一实现这四个方法，而是可以根据自己的需要自定义实现，示例代码如下：

animator.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
        // 动画结束的监听事件
    }

    @Override
    public void onAnimationStart(Animator animation) {
        // 动画开始的监听事件
    }

    // 其他两个事件可以选择不实现
});

6、使用XML编写动画

　　过去的补间动画可以通过XML的方式编写，属性动画也可以编写到XML文件中。编写到XML文件中的一个好处是可以方便的实现动画的重用。

　　我们需要在项目的res目录下创建一个名为animator的文件夹，在这个文件夹中定义动画。animator动画XML文件中可以包括以下三种标签：

• <animator>：相当于JAVA代码中的ValueAnimator；
• <objectAnimator>：相当于JAVA代码中的ObjectAnimator；
• <set>：相当于JAVA代码中的AnimatorSet。

　　如果我们想直接定义一个ValueAnimator，可以这样写：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<animator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="5000"
    android:interpolator="@android:anim/bounce_interpolator"
    android:repeatCount="2"
    android:repeatMode="restart"
    android:valueFrom="0"
    android:valueTo="100"
    android:valueType="intType" />

　如果我们想直接定义一个ObjectAnimator，可以这样写：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="5000"
    android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
    android:propertyName="scaleX"
    android:repeatCount="2"
    android:repeatMode="reverse"
    android:valueFrom="0"
    android:valueTo="360"
    android:valueType="floatType" />

　如果我们想要定义一系列动画，可以这样写：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:ordering="sequentially">

    <objectAnimator
        android:duration="5000"
        android:propertyName="translationX"
        android:valueFrom="0"
        android:valueTo="500"
        android:valueType="floatType" />

    <objectAnimator
        android:duration="5000"
        android:propertyName="translationY"
        android:valueFrom="0"
        android:valueTo="500"
        android:valueType="floatType" />

    <set android:ordering="together">
        <objectAnimator
            android:duration="5000"
            android:propertyName="scaleX"
            android:valueFrom="0"
            android:valueTo="360"
            android:valueType="floatType" />

        <objectAnimator
            android:duration="5000"
            android:propertyName="scaleY"
            android:valueFrom="0"
            android:valueTo="360"
            android:valueType="floatType" />
    </set>
</set>

　在JAVA代码中调用这些XML文件中定义的动画时这样写：

Animator animator = AnimatorInflater.loadAnimator(MainActivity.this,R.animator.object_animator);
animator.setTarget(view);
animator.start();

7、TypeEvaluator

　　TypeEvaluator的作用是告诉动画如何从初始值过渡到结束值。

　　我们一直在使用的ObjectAnimator.ofFloat()方法中其实就封装了一个FloatEvaluator，FloatEvaluator是TypeEvaluator的一个子类，可以在指定的float类型的初始值与结束值之间进行平滑的过渡，源码如下：

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator<Number> {
    public Float evaluate(float fraction, Number startValue, Number endValue) {
        float startFloat = startValue.floatValue();
        return startFloat + fraction * (endValue.floatValue() - startFloat);
    }
}

　　可以看到，FloatEvaluator实现了TypeEvaluator接口并实现了器evaluate方法，在方法中第一个参数是进度，相当于百分比；第二个和第三个参数是开始值和结束值，通过这三个值来确定当前需要的属性值并返回。

　　前面说过，ValueAnimator和ObjectAnimator除了常用的ofFloat()、ofInt()方法之外，还有一个ofObject()方法，这个方法是对任意对象的属性进行动画操作的，但是Android不知道我们的任意对象是什么对象，因此也不确定我们的属性是怎样从初始值过渡到结束值的，这个时候我们就需要实现一个自己的TypeEvaluator来告诉系统我们的对象的属性是如何过渡的。

　　例如，我们自定义一个动画，让一个TextView中的文本从“0%”变化到“100%”，核心代码如下：

ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofObject(new TypeEvaluator () {
    @Override
    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
        int start = Integer.parseInt((String) startValue);
        int end = Integer.parseInt((String) endValue);
        int result = (int) ((start + fraction * (end - start)));
        return result + "%";
    }
}, "0", "100");
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        String result = (String) animation.getAnimatedValue();
        text.setText(result);
    }
});
animator.setDuration(5000);
animator.start();

8、Interpolator

　　Interpolator的作用是可以控制动画的变化速率。

　　Android系统中默认为我们提供了多种已经实现好的Interpolator，常用的如下：

1)  BounceInterpolator：弹跳效果；
2)  AccelerateInterpolator：逐渐加速；
3)  DecelerateInterpolator：逐渐减速；
4)  AccelerateDecelerateInterpolator：先加速后减速；
5)  OvershootInterpolator：到达目标点时“跑过头了”，再返回到目标点；
6)  AnticipateInterpolator：移动之前先向后“助跑”；
7)  AnticipateOvershootInterpolator：OvershootInterpolator和AnticipateInterpolator的组合效果；
8)  CycleInterpolator：对于指定的动画，正向做一遍，反响做一遍；

　　Android中还为我们提供了一个接口TimeInterpolator，供我们自定义插值器。我们也可以实现TimeInterpolator的一些已有实现类（如BaseInterpolator、Interpolator）来自定义插值器。

　　TimeInterpolator接口中又一个抽象方法setInterpolation()，方法中又一个参数input，这个参数的值在整个动画过程中从0匀速变化到1，也就是相当于一个百分比，指示当前动画播放到哪了。

　　如果我们在这个方法中直接返回input参数，那么这个插值器就是一个匀速插值器，Android默认给我们提供的LinearInterpolator就是这样写的，源码如下：

public class LinearInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory {
    public float getInterpolation(float input) {
        return input;  //匀速
    }
}

　当然，如果我们修改input的值并返回，就会得到加速或减速的效果，如Android默认提供的AccelerateDecelerateInterpolator中的源码：

public class AccelerateDecelerateInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory {
    public float getInterpolation(float input) {
        return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;  //先加速后减速
    }
}

　有了以上的源码作为参考，我们就可以写自定义的插值器了。例如，我们写一个先减速后加速的插值器DecelerateAccelerateInterpolator，代码如下：

public class DecelerateAccelerateInterpolator implements TimeInterpolator {
    @Override
    public float getInterpolation(float input) {
        float result;
        if (input <= 0.5) {
            result = (float) (Math.sin(Math.PI * input)) / 2;  //前半部分减速
        } else {
            result = (float) (2 - Math.sin(Math.PI * input)) / 2;  //后半部分加速
        }
        return result;
    }
}

9、ViewPropertyAnimator

　　ViewPropertyAnimator是在Android 3.1的API中新加入的更加易懂、更加便于使用的动画API。

　　属性动画虽然可以对所有对象添加动画效果，但我们在使用过程中还是以对View使用动画为多，因此Google为我们提供了一个ViewPropertyAnimator，让我们可以简单的调用这套API来单独为View设置动画。

　　ViewPropertyAnimator让我们可以使用链式编程，一行代码为一个View对象设置属性，示例代码如下：

textView.animate()
        .translationX(200)
        .translationY(200)
        .setDuration(2000)
        .setInterpolator(new BounceInterpolator())
        .start();

　　当我们对一个View对象使用animate()方法时，就返回了一个ViewPropertyAnimator对象，这个对象中支持所有补间动画的API以及属性动画的API。ViewPropertyAnimator是默认执行的动画，也就是说，我们不需要在最后调用start()方法，动画也会自动播放。

　　到此为止，属性动画相关的知识点就基本上介绍完了，给自己留个笔记，也希望对大家有帮助~~

参考资料：

• ObjectAnimator、ValueAnimator：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/43536355
• TypeEvaluator：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/43816093
• Interpolator和ViewPropertyAnimator：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/44171115