Android圖文詳解屬性動畫

Android中的動畫分為檢視動畫(View Animation)、屬性動畫（Property Animation）以及Drawable動畫。從Android 3.0(API Level 11)開始，Android開始支援屬性動畫，本文主要講解如何使用屬性動畫。關於檢視動畫可以參見博文《Android四大檢視動畫圖文詳解》。

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概述

檢視動畫侷限比較大，如下所述：

1. 檢視動畫只能使用在View上面。

2. 檢視動畫並沒有真正改變View相應的屬性值，這導致了UI效果與實際View狀態存在差異，並導致了一系列怪異行為，比如在使用了檢視動畫TranslateAnimation的View的UI上對其觸控，你可能驚訝地發現並沒有觸發觸控事件。

鑑於檢視動畫以上缺陷，從Android 3.0引入了屬性動畫。屬性動畫具有以下特性：

1. 屬性動畫應用面更廣，不僅僅應用於View，可以將其應用到任意的物件上面，且該物件不需要具有UI介面。

2. 當將屬性動畫作用於某個物件時，可以通過呼叫物件的setXXX方法實際改變物件的值。所以，當將屬性動畫作用於某個View時，View物件對應的屬性值會被改變。

我們看一下屬性動畫時如何工作的。

其實屬性動畫的工作原理並不複雜，假設一個物件有一個屬性x，我們想通過屬性動畫動態更改該值，假設我們想在40ms內將x的值從0漸變到40，那麼如下圖所示：

隨著時間的增長，對應的x值也相應地線性漸變，當動畫完成時，x的值就是我們設定的最終值40。如果x值線性漸變，那麼x的變化速度就是勻速的。其實，我們也可以變速地改變x的值，這會我們可以一開始加速增加x的值，後面減速增加x的值，如下圖所示：

如上圖所示，在前20ms，x值加速增大，在後20ms，x值增大的速度降低。

其實，每種改變x值速度的方式都叫做時間插值器TimeInterpolator，第一張圖中使用的時間插值器叫做LinearInterpolator,第二張圖中使用的時間插值器叫做AccelerateDecelerateInterpolator。動畫開始後，時間插值器會根據對應的演算法計算出某一時刻x的值，然後我們就可以用該計算出的值更新物件中x屬性的值，這就是屬性動畫的基本工作原理。

屬性動畫中主要的類如下圖所示：

下面會對上述類分別進行講解。

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Animator

屬性動畫主要的類都在android.animation名稱空間下，Animator是屬性動畫的基類，其是一個抽象類，該類定義了許多重要的方法，如下所示：

• setDuration(long duration)
  通過setDuration方法可以設定動畫總共的持續時間，以毫秒為單位。

• start()
  通過start方法可以啟動動畫，動畫啟動後不一定會立即執行。如果之前通過呼叫setStartDelay方法設定了動畫延遲時間，那麼會在經過延遲時間之後再執行動畫；如果沒有設定過動畫的延遲時間，那麼動畫在呼叫了start()方法之後會立即執行。在呼叫了start()方法之後，動畫的isStarted()方法就會返回true；在動畫真正執行起來之後，動畫的isRunning()方法就會返回true，這時候動畫才會呼叫TimeInterpolator才開始工作計算屬性在某個時刻的值。呼叫動畫的start()方法所在的執行緒必須繫結了一個Looper物件，如果沒有繫結就會報錯。當然，UI執行緒（即主執行緒）早就預設繫結了一個Looper物件，所以在主執行緒中我們就無需擔心這個問題。如果我們想在一個View上使用屬性動畫，那麼我們應該保證我們是在UI執行緒上呼叫的動畫的start()方法。start()方法執行後會觸發動畫監聽器AnimatorListener的onAnimationStart方法的執行。

• setStartDelay(long startDelay)
  可以通過呼叫setStartDelay方法設定動畫的延遲執行時間，比如呼叫setStartDelay(1000)意味著動畫在執行了start()方法1秒之後才真正執行，這種情況下，在呼叫了start()方法之後，isStarted()方法返回true，表示動畫已經啟動了，但是在start()方法呼叫後1s內，isRunning()方法返回false，表示動畫還未真正執行，比如在start()方法呼叫後第0.5秒，由於動畫還在延遲階段，所以isRunning()返回false；在start()方法執行1秒之後，isStarted()方法還是返回true，isRunning()方法也返回了true，表示動畫已經真正開始執行了。通過呼叫getStartDelay()方法可以返回我們設定的動畫延遲啟動時間，預設值是0。

• setInterpolator(TimeInterpolator value)
  我們可以通過呼叫setInterpolator方法改變動畫所使用的時間插值器，由於檢視動畫也需要使用時間插值器，所以我們可以使用android.view.animation名稱空間下的一系列插值器，將其與屬性動畫一起工作。通過動畫的getInterpolator方法可以獲取我們設定的時間插值器。

• setTarget(Object target)
  可以通過呼叫動畫的setTarget方法設定其要操作的物件，這樣可以更新該物件的某個屬性值。實際上，該方法對於ValueAnimator作用不大，因為ValueAnimator不是直接與某個物件打交道的。setTarget方法對於ObjectAnimator作用較大，因為ObjectAnimator需要繫結某個要操作的物件，下面會詳細介紹。

• pause()
  Android中API Level 19在Animator中加入了pause()方法，該方法可以暫停動畫的執行。呼叫pause()方法的執行緒必須與呼叫start()方法的執行緒是同一個執行緒。如果動畫還沒有執行start()或者動畫已經結束了，那麼呼叫pause()方法沒有任何影響，直接被忽略。當執行了pause()方法後，動畫的isPaused()方法會返回true。pause()方法執行後會觸發動畫監聽器AnimatorPauseListener的onAnimationPause方法的執行。

• resume()
  如果動畫通過呼叫pause()方法暫停了，那麼之後可以通過呼叫resume()方法讓動畫從上次暫停的地方繼續執行。resume()方法也是從API Level 19引入的，並且呼叫resume()方法的執行緒必須與呼叫start()方法的執行緒是同一個執行緒。如果動畫沒有處於暫停狀態（即isPaused()返回false），那麼呼叫resume()方法會被忽略。resume()方法執行後會觸發動畫監聽器AnimatorPauseListener的onAnimationResume方法的執行。

• end
  end()方法執行後，動畫會結束執行，直接從當前狀態跳轉到最終的完成狀態，並將屬性值分配成動畫的終止值，並觸發動畫監聽器AnimatorListener的onAnimationEnd方法的執行。

• cancel()
  cancel()方法執行後，動畫也會結束執行，但是與呼叫end方法不同的是，其不會將屬性值分配給動畫的終止值。比如一個動畫在400ms內將物件的x屬性從0漸變為40，當執行到第200ms時呼叫了cancel()方法，那麼屬性x的最終值是20，而不是40，這是與呼叫end()方法不同的，如果在第200ms呼叫了end()方法，那麼屬性x的最終值是40。呼叫cancel()方法後，會先觸發AnimatorListener的onAnimationCancel方法的執行，然後觸發onAnimationEnd方法的執行。

• clone()
  Animator實現了java.lang.Cloneable介面。Animator的clone()方法會對動畫進行拷貝，但是該方法預設實現的只是淺拷貝，子類可以重寫該方法以實現深拷貝。

• addListener (Animator.AnimatorListener listener)
  可以通過addListener方法向Animator新增動畫監聽器，該方法接收的是AnimatorListener介面型別的引數，其具有四個方法：onAnimationStart、onAnimationCancel、onAnimationEnd、onAnimationRepeat。我們上面已經介紹了前三個方法，onAnimationRepeat方法會在動畫在重複播放的時候被回撥。Android中的AnimatorListenerAdapter類是個抽象類，其實現了AnimatorListener介面，併為所有方法提供了一個空實現。

• addPauseListener (Animator.AnimatorPauseListener listener)
  可以通過addPauseListener方法可以向Animator新增動畫暫停相關的監聽器，該方法接收的是AnimatorPauseListener介面型別的引數，具有兩個方法：onAnimationPause和onAnimationResume，上面已經提到過，在此不再贅述。AnimatorListenerAdapter同樣也實現了AnimatorPauseListener介面，併為所有方法提供了一個空實現。

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ValueAnimator

ValueAnimator繼承自抽象類Animator。要讓屬性動畫漸變式地更改物件中某個屬性的值，可分兩步操作：第一步，動畫需要計算出某一時刻屬性值應該是多少；第二步，需要將計算出的屬性值賦值給動畫的屬性。ValueAnimator只實現了第一步，也就是說ValueAnimator只負責以動畫的形式不斷計算不同時刻的屬性值，但需要我們開發者自己寫程式碼將計算出的值通過物件的setXXX等方法更新物件的屬性值。

ValueAnimator中有兩個比較重要的屬性，一個是TimeInterpolator型別的屬性，另一個是TypeEvaluator型別的屬性。TimeInterpolator指的就是時間插值器，在上面我們已經介紹過，在此不再贅述。TypeEvaluator是什麼呢？TypeEvaluator表示的是ValueAnimator對哪種型別的值進行動畫處理。ValueAnimator提供了四個靜態方法ofFloat()、ofInt()、ofArgb()和ofObject()，通過這四個方法可以對不同種型別的值進行動畫處理，這四個方法對應了四種TypeEvaluator，下面會詳細說明。

• public static ValueAnimator ofFloat (float… values)
  ofFloat方法接收一系列的float型別的值，其內部使用了FloatEvaluator。通過該方法ValueAnimator可以對float值進行動畫漸變，其使用方法如下所示：

      ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 500f);
  
      valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
          @Override
          public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
              float deltaY = (float)animation.getAnimatedValue();
              textView.setTranslationY(deltaY);
          }
      });
  
      //預設duration是300毫秒
      valueAnimator.setDuration(3000);
      valueAnimator.start();

  其效果如下所示：
  

  我們通過建構函式指定了動畫的起始值為0，終止值為500，動畫的預設持續時間是300毫秒，我們通過setDuration()方法設定為3000毫秒。該動畫會在3秒內，將值從0到500動畫漸變。ValueAnimator提供了一個addUpdateListener方法，可以通過該方法向其新增AnimatorUpdateListener型別的監聽器。AnimatorUpdateListener有一個onAnimationUpdate方法，ValueAnimator會每隔一定時間（預設間隔10ms）計算屬性的值，每當計算的時候就會回撥onAnimationUpdate方法。在該方法中，我們通過呼叫ValueAnimator的getAnimatedValue()方法獲取到當前動畫計算出的屬性值，然後我們將該值傳入textView的setTranslationY()方法中，從而更新了textView的位置，這樣就通過ValueAnimator以動畫的形式移動textView。

• public static ValueAnimator ofInt (int… values)
  ofInt方法與ofFloat方法很類似，只不過ofInt方法接收int型別的值，ofInt方法內部使用了IntEvaluator，其具體使用可參考上面ofFloat的使用程式碼，在此不再贅述。

• public static ValueAnimator ofArgb (int… values)
  從API Level 21開始，ValueAnimator中加入了ofArgb方法，該方法接收一些列代表了顏色的int值，其內部使用了ArgbEvaluator，可以用該方法實現將一個顏色動畫漸變到另一個顏色，我們從中可以不斷獲取中間動畫產生的顏色值。你可能納悶，既然傳入的還是int值，那直接用ofInt方法不就行了嗎，幹嘛還要新增一個ofArgb方法呢？實際上用ofInt方法是不能完成顏色動畫漸變的。我們知道一個int值包含四個位元組，在Android中第一個位元組代表Alpha分量，第二個位元組代表Red分量，第三個位元組代表Green分量，第四個位元組代表Blue分量，且我們常用16進製表示顏色，這樣看起來更明顯易懂一些，比如int值0xffff0000表示的紅色，0xff00ff00表示的是綠色，最前面的ff表示的是Alpha。ofArgb方法會通過ArgbEvaluator將顏色拆分成四個分量，然後分別對各個分量進行動畫計算，然後將四個計算完的分量再重新組合成一個表示顏色的int值，這就是ofArgb方法的工作原理。使用方法如下所示：

      //ValueAnimator.ofArgb()方法是在API Level 21中才加入的
      if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
          //起始顏色為紅色
          int startColor = 0xffff0000;
          //終止顏色為綠色
          int endColor = 0xff00ff00;
          ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofArgb(startColor, endColor);
          valueAnimator.setDuration(3000);
          valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
              @Override
              public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                  int color = (int)animation.getAnimatedValue();
                  textView.setBackgroundColor(color);
              }
          });
          valueAnimator.start();
      }

  效果如下所示：
  

  我們將TextView的顏色通過動畫從紅色漸變到綠色。

• public static ValueAnimator ofObject (TypeEvaluator evaluator, Object… values)
  由於我們要進行動畫處理的值是各種各樣的，可能不是float、int或顏色值，那我們怎麼使用屬性動畫呢？為此，ValueAnimator提供了一個ofObject方法，該方法接收一個TypeEvaluator型別的引數，我們需要實現該介面TypeEvaluator的evaluate方法，只要我們實現了TypeEvaluator介面，我們就能通過ofObject方法處理任意型別的資料。我們之前提到ofArgb方法是從API Level 21才引入的，如果我們想在之前的這之前的版本中使用ofArgb的功能，怎麼辦呢？我們可以擴充套件TypeEvaluator，從而通過ofObject方法實現ofArgb方法的邏輯，如下所示：

      //起始顏色為紅色
      int startColor = 0xffff0000;
      //終止顏色為綠色
      int endColor = 0xff00ff00;
      ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofObject(new TypeEvaluator() {
          @Override
          public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
              //從初始的int型別的顏色值中解析出Alpha、Red、Green、Blue四個分量
              int startInt = (Integer) startValue;
              int startA = (startInt >> 24) & 0xff;
              int startR = (startInt >> 16) & 0xff;
              int startG = (startInt >> 8) & 0xff;
              int startB = startInt & 0xff;
  
              //從終止的int型別的顏色值中解析出Alpha、Red、Green、Blue四個分量
              int endInt = (Integer) endValue;
              int endA = (endInt >> 24) & 0xff;
              int endR = (endInt >> 16) & 0xff;
              int endG = (endInt >> 8) & 0xff;
              int endB = endInt & 0xff;
  
              //分別對Alpha、Red、Green、Blue四個分量進行計算，
              //最終合成一個完整的int型的顏色值
              return (int)((startA + (int)(fraction * (endA - startA))) << 24) |
                      (int)((startR + (int)(fraction * (endR - startR))) << 16) |
                      (int)((startG + (int)(fraction * (endG - startG))) << 8) |
                      (int)((startB + (int)(fraction * (endB - startB))));
          }
      }, startColor, endColor);
      valueAnimator.setDuration(3000);
      valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
          @Override
          public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
              int color = (int)animation.getAnimatedValue();
              textView.setBackgroundColor(color);
          }
      });
      valueAnimator.start();

  以上程式碼實現的效果與ofArgb實現的效果是一樣的，都是將TextView從紅色漸變到綠色，就不再附圖了，但是我們可以在API Level 11及以後的版本中都可以使用以上ofObject的程式碼，通用性更強。

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ObjectAnimator

ObjectAnimator繼承自ValueAnimator。我們之前提到，要讓屬性動畫漸變式地更改物件中某個屬性的值，可分兩步操作：第一步，動畫需要計算出某一時刻屬性值應該是多少；第二步，需要將計算出的屬性值賦值給動畫的屬性。ValueAnimator只實現了第一步，也就是說ValueAnimator只負責以動畫的形式不斷計算不同時刻的屬性值，但需要我們開發者自己寫程式碼在動畫監聽器AnimatorUpdateListener的onAnimationUpdate方法中將計算出的值通過物件的setXXX等方法更新物件的屬性值。ObjectAnimator比ValueAnimator更進一步，其會自動呼叫物件的setXXX方法更新物件中的屬性值。

ObjectAnimator過載了ofFloat()、ofInt()、ofArgb()和ofObject()等靜態方法，我們下面依次說明。

• ofFloat(Object target, String propertyName, float… values)
  使用方法如下所示：

      float value1 = 0f;
      float value2 = 500f;
      final ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationY", value1, value2);
      objectAnimator.setDuration(3000);
      objectAnimator.start();

  以上程式碼實現的效果與通過ValueAnimator的ofFloat方法實現的效果相同，此處不再附圖，但是可以看出使用ObjectAnimator程式碼更簡潔。在建構函式中，我們將textView作為target傳遞給ObjectAnimator，然後指定textView要變化的屬性是translationY，最後指定漸變範圍是從0到500。當動畫開始時，ObjectAnimator就會不斷呼叫textView的setTranslationY方法以更新其值。我們此處演示的是ObjectAnimator與View一起工作，其實ObjectAnimator可以與任意的Object物件工作。如果要更新某個物件中名為propery的屬性，那麼該Object物件必須具有一個setProperty的setter方法可以讓ObjectAnimator呼叫。在ofFloat方法最後如果只填入了一個float值，那麼ObjectAnimator需要呼叫物件的getXXX方法獲取物件初始的屬性值，然後從該初始的屬性值漸變到終止值。

• ofInt(Object target, String propertyName, int… values)
  參見ofFloat的使用方法。

• ofArgb(Object target, String propertyName, int… values)
  使用程式碼如下所示：

      //ObjectAnimator.ofArgb()方法是在API Level 21中才加入的
      if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
          int startColor = 0xffff0000;
          int endColor = 0xff00ff00;
          ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofArgb(textView, "backgroundColor", startColor, endColor);
          objectAnimator.setDuration(3000);
          objectAnimator.start();
      }

  效果圖參見ValueAnimator中對應的圖片。

• ofObject(Object target, String propertyName, TypeEvaluator evaluator, Object… values)
  使用程式碼如下所示：

      int startColor = 0xffff0000;
      int endColor = 0xff00ff00;
      ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofObject(textView, "backgroundColor", new TypeEvaluator() {
          @Override
          public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
              int startInt = (Integer) startValue;
              int startA = (startInt >> 24) & 0xff;
              int startR = (startInt >> 16) & 0xff;
              int startG = (startInt >> 8) & 0xff;
              int startB = startInt & 0xff;
  
              int endInt = (Integer) endValue;
              int endA = (endInt >> 24) & 0xff;
              int endR = (endInt >> 16) & 0xff;
              int endG = (endInt >> 8) & 0xff;
              int endB = endInt & 0xff;
  
              return (int)((startA + (int)(fraction * (endA - startA))) << 24) |
                      (int)((startR + (int)(fraction * (endR - startR))) << 16) |
                      (int)((startG + (int)(fraction * (endG - startG))) << 8) |
                      (int)((startB + (int)(fraction * (endB - startB))));
          }
      }, startColor, endColor);
      objectAnimator.setDuration(3000);
      objectAnimator.start();

  效果圖參見ValueAnimator中對應的圖片。

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AnimatorSet

AnimatorSet繼承自Animator。AnimatorSet表示的是動畫的集合，我們可以通過AnimatorSet把多個動畫集合在一起，讓其序列或並行執行，從而創造出複雜的動畫效果。

我們想讓TextView先進行旋轉，然後進行平移，最後進行伸縮，我們可以通過AnimatorSet實現該效果，程式碼如下所示：

```
    //anim1實現TextView的旋轉動畫
    Animator anim1 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "rotation", 0f, 360f);
    anim1.setDuration(2000);
    //anim2和anim3TextView的平移動畫
    Animator anim2 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationX", 0f, 300f);
    anim2.setDuration(3000);
    Animator anim3 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationY", 0f, 400f);
    anim3.setDuration(3000);
    //anim4實現TextView的伸縮動畫
    Animator anim4 = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "scaleX", 1f, 0.5f);
    anim4.setDuration(2000);


    //第一種方式
    AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.playSequentially(anim1, anim2, anim4);
    animatorSet.playTogether(anim2, anim3);
    animatorSet.start();

    //第二種方式
    /*AnimatorSet anim23 = new AnimatorSet();
    anim23.playTogether(anim2, anim3);
    AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.playSequentially(anim1, anim23, anim4);
    animatorSet.start();*/

    //第三種方式
    /*AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
    animatorSet.play(anim1).before(anim2);
    animatorSet.play(anim2).with(anim3);
    animatorSet.play(anim4).after(anim2);
    animatorSet.start();*/
```

效果如下所示：

動畫anim1用於旋轉TextView，anim2用於在X軸方向偏移TextView，anim3用於在Y軸方向偏移TextView，anim4用於縮放TextView。我們在以上程式碼中提供了三種方式通過AnimationSet把這四個動畫組合到一起，第二種方式和第三種方式被註釋起來了。

其實有很多種辦法實現上述效果，這裡只介紹一下上述三種方式的思路。

1. 在第一種方式中，呼叫了animatorSet.playSequentially(anim1, anim2, anim4)，該方法將anim1、anim2以及anim4按順序串聯起來放到了animatorSet中，這樣首先會讓動畫anim1執行，anim1執行完成後，會依次執行動畫anim2，執行完anim2之後會執行動畫anim3。通過呼叫animatorSet.playTogether(anim2, anim3)，保證了anim2和anim3同時執行，即動畫anim1完成之後會同時執行anim2和anim3。

2. 在第二種方式中，我們首先建立了一個AnimatorSet變數anim23，然後通過anim23.playTogether(anim2, anim3)將anim2和anim3組合成一個小的動畫集合。然後我們再把anim1、anim23以及anim4一起傳入到animatorSet.playSequentially(anim1, anim23, anim4)中，這樣anim1、anim23、anim4會依次執行，而anim23中的anim2和anim3會同時執行。該方式同時也演示了可以將一個AnimatorSet作為動畫的一部分放入另一個AnimatorSet中。

3. 在第三種方式中，我們使用了AnimatorSet的play方法，該方法返回AnimatorSet.Builder型別，animatorSet.play(anim1).before(anim2)確保了anim1執行完了之後執行anim2，animatorSet.play(anim2).with(anim3)確保了anim2和anim3同時執行，animatorSet.play(anim4).after(anim2)確保了anim2執行完了之後執行anim4。需要說明的是animatorSet.play(anim1).before(anim2)與animatorSet.play(anim2).after(anim1)是完全等價的，之所以在上面程式碼中有的寫before，有的寫after，只是為了讓大家多瞭解一下API。

希望本文對大家學習屬性動畫有所幫助。