在 Android 中，基本的動(dòng)畫共有三種類型：

1. View 動(dòng)畫：也叫視圖動(dòng)畫或者補(bǔ)間動(dòng)畫，主要是指 android.view.animation 包下面的一些類，只能被用來設(shè)置給 View，缺點(diǎn)是比如當(dāng)控件移動(dòng)之后，接收點(diǎn)擊的控件的位置不會跟隨移動(dòng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)的效果只有移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)和淡入淡出操作四種及其組合。
2. Drawable 動(dòng)畫：也叫 Frame 動(dòng)畫或者幀動(dòng)畫，其實(shí)可以劃分到視圖動(dòng)畫的類別，實(shí)現(xiàn)方式是將一些列的 Drawable 像幻燈片一樣一個(gè)一個(gè)地顯示。
3. Property 動(dòng)畫： 屬性動(dòng)畫主要是指 android.animation 包下面的一些類，只對 API 11 以上版本的Android 系統(tǒng)才有效，但我們可以通過兼容庫做低版本兼容。這種動(dòng)畫可以設(shè)置給任何 Object，包括那些還沒有渲染到屏幕上的對象。這種動(dòng)畫是可擴(kuò)展的，可以讓你自定義任何類型和屬性的動(dòng)畫。

1、Drawable 動(dòng)畫

在這里，我們先對 Drawable 動(dòng)畫進(jìn)行講解，因?yàn)樗鄬τ诤竺娴膬煞N動(dòng)畫比較簡單。在示例程序我們準(zhǔn)備了一系列圖片資源，并在 drawable 文件夾下面定義了動(dòng)畫資源 record_anim.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<animation-list android:oneshot="false"
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <item android:drawable="@drawable/record0" android:duration="500"/>
    <item android:drawable="@drawable/record1" android:duration="500"/>
    <item android:drawable="@drawable/record2" android:duration="450"/>
    <item android:drawable="@drawable/record3" android:duration="400"/>
    <item android:drawable="@drawable/record4" android:duration="350"/>
    <item android:drawable="@drawable/record5" android:duration="400"/>
    <item android:drawable="@drawable/record6" android:duration="400"/>
</animation-list>

然后，我們在代碼中使用該資源，并將其賦值給 ImageView。然后，我們從該控件中獲取該 Drawable 并將其轉(zhuǎn)換成 AnimationDrawable，隨后我們調(diào)用它的 start() 方法就開啟了 Drawable 動(dòng)畫：

getBinding().ivRecord.setImageResource(R.drawable.record_anim);
animDraw = (AnimationDrawable) getBinding().ivRecord.getDrawable();
animDraw.start();

此外，我們可以調(diào)用該 Drawable 的 stop() 方法停止動(dòng)畫。

幀動(dòng)畫的注意事項(xiàng)

使用幀動(dòng)畫的時(shí)候要注意設(shè)置的圖片不宜過多、過大，以防止因?yàn)閮?nèi)存不夠而出現(xiàn) OOM。

2、View 動(dòng)畫

2.1 基本 View 動(dòng)畫

該動(dòng)畫的資源處在 android.view.animation 包下，主要有以下幾個(gè)類，它們都繼承自 Animation ，我們可以使用它們來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)畫。這些動(dòng)畫類分別有對應(yīng)的 xml 標(biāo)簽，所以，我們可以在 xml 中定義動(dòng)畫，也可以在代碼中實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。這里的 AnimationSet 可以用來將多個(gè)動(dòng)畫效果進(jìn)行組合，各預(yù)定義動(dòng)畫的對照可以參考下面這張圖表：

Android View 動(dòng)畫框架

2.2 View 動(dòng)畫屬性

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)畫效果會有許多屬性需要指定，在 xml 中，我們用標(biāo)簽的屬性指定，在代碼中我們用對象的 setter 方法指定。于是，我們可以得到下面這個(gè)對應(yīng)關(guān)系：

Android View 動(dòng)畫屬性詳解

上面的對應(yīng)關(guān)系是所有的 View 動(dòng)畫共用的，對各個(gè)具體的動(dòng)畫類型還有其獨(dú)有的屬性。你可以在各個(gè)動(dòng)畫的構(gòu)造方法中，通過它們從 AttributeSet 中獲取了哪些字段來了解它們都定義了哪些屬性，這里我們不對其一一進(jìn)行說明。各預(yù)定義的屬性動(dòng)畫分別按照不同的方式實(shí)現(xiàn)了 Animation 的 applyTransformation 方法，具體的這些屬性如何使用以及 View 動(dòng)畫的效果是如何實(shí)現(xiàn)的，都可通過閱讀該方法的定義得知。

對于 AnimationSet，它內(nèi)部維護(hù)了一個(gè) Animation 列表，并且其本身也是一個(gè) Animation，所以，AnimationSet 內(nèi)部可以添加子 AnimationSet。

2.3 插值器

上文中我們提到過，View 動(dòng)畫的具體實(shí)現(xiàn)是通過覆寫 Animation 的 applyTransformation 方法來完成的。這里我們以 AlphaAnimation 為例來看它是如何作用的，同時(shí)你應(yīng)該注意插值器的作用原理。該方法會在 Animation 中被循環(huán)調(diào)用，調(diào)用的時(shí)候會根據(jù)插值器計(jì)算出一個(gè)時(shí)間，并將其傳遞到 applyTransformation 方法中。

Animation 的 getTransformation 方法片段：

if ((normalizedTime >= 0.0f || mFillBefore) && (normalizedTime <= 1.0f || mFillAfter)) {
    if (!mStarted) {
        fireAnimationStart();
        mStarted = true;
        if (NoImagePreloadHolder.USE_CLOSEGUARD) {
            guard.open("cancel or detach or getTransformation");
        }
    }

    if (mFillEnabled) normalizedTime = Math.max(Math.min(normalizedTime, 1.0f), 0.0f);

    if (mCycleFlip) {
        normalizedTime = 1.0f - normalizedTime;
    }

    final float interpolatedTime = mInterpolator.getInterpolation(normalizedTime);
    applyTransformation(interpolatedTime, outTransformation);
}

AlphaAnimation 的 applyTransformation 方法:

protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
    final float alpha = mFromAlpha;
    t.setAlpha(alpha + ((mToAlpha - alpha) * interpolatedTime));
}

顯然，這里的 interpolatedTime 的是一個(gè)比例。比如，假如一個(gè)透明動(dòng)畫需要持續(xù) 10s，透明度需要從 0.5f 到 1.0f，而插值的規(guī)則是一個(gè)二次函數(shù)。那么第 t (0<t<10) 秒的時(shí)候控件的透明度應(yīng)該是：

alpha = 0.5f + (1.0f - 0.5f) * t^2 / 100

以上就是插值器的作用原理，你也可以按照自己的需求實(shí)現(xiàn)自己的插值器，從而實(shí)現(xiàn)期待的動(dòng)畫效果。

2.4 使用 View 動(dòng)畫

作為一個(gè)例子，這里我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)讓控件抖動(dòng)的動(dòng)畫。在 anim 文件夾下面，我們定義一個(gè)平移的動(dòng)畫，并使用插值器使其重復(fù)：

anim/shake.xml 的定義：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<translate xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="700"
    android:fromXDelta="0.0"
    android:interpolator="@anim/cycle_7"
    android:toXDelta="15.0" />

插值器 anim/cicle_7.xml 的定義：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<cycleInterpolator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:cycles="4.0" />

然后，我們在代碼中加載 Animation 并調(diào)用控件的 startAnimation() 方法開啟動(dòng)畫：

getBinding().v.startAnimation(AnimationUtils.loadAnimation(this, R.anim.shake));

對于 View ，我們有 startAnimation() 用來對 View 開始動(dòng)畫；有 clearAnimation() 用來取消 View 在執(zhí)行的動(dòng)畫。

不使用 xml，僅使用代碼我們一樣可以實(shí)現(xiàn)上述的效果，這里我們不再進(jìn)行說明。

2.5 View 動(dòng)畫的特殊使用場景

2.5.1 LayoutAnimation

LayoutAnimation 作用于 ViewGroup，可以使其子元素出場時(shí)都均有某種動(dòng)畫效果，通常用于 ListView。我們可以像下面這樣定義布局動(dòng)畫：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layoutAnimation 
    android:delay="500"
    android:animation="@anim/shake"
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" />

顯然，這里我們需要引用一個(gè)其他的動(dòng)畫。然后，我們可以在 ListView 的 layoutAnimation 屬性中指定布局動(dòng)畫。或者調(diào)用 ListView 的 setLayoutAnimation() 方法應(yīng)用上述動(dòng)畫。

2.5.2 Activity 切換

我們可以通過在 Activity 中調(diào)用 overridePendingTransition(R.anim.shake, R.anim.shake); 方法來重寫 Activity 的切換動(dòng)畫。注意這個(gè)方法應(yīng)該在 startActivity(Intent) 或者 finish() 之后立即調(diào)用。

3、屬性動(dòng)畫

3.1 基礎(chǔ)梳理

我們可以對比 View 動(dòng)畫來學(xué)習(xí)屬性動(dòng)畫。

1. 屬性動(dòng)畫主要是指 android.animation 包下面的一些類。
2. 屬性動(dòng)畫基礎(chǔ)的動(dòng)畫類是 Animator；屬性動(dòng)畫也為我們提供了幾個(gè)預(yù)定義的類：AnimatorSet, ObjectAnimator, TimeAnimator 和 ValueAnimator；這幾個(gè)預(yù)定義類之間的繼承關(guān)系是，AnimatorSet 和 ValueAnimator 直接繼承自 Animator，而 ObjectAnimator 和 TimeAnimator 繼承自 ValueAnimator。
3. 與 View 動(dòng)畫不同的是，屬性動(dòng)畫的使用范圍更加寬泛，它不局限于 View，本質(zhì)上它是通過修改控件的屬性值實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫。當(dāng)你嘗試對某個(gè)對象的某個(gè)屬性進(jìn)行修改的時(shí)候會有一些限制，即屬性動(dòng)畫要求該對象必須提供了該屬性的 setter 方法。
4. 屬性動(dòng)畫也有 xml 和代碼兩種定義方式，它的 xml 通常定義在 animator 文件夾下面，而 View 動(dòng)畫定義在 anim 文件夾下面。
5. 屬性動(dòng)畫提供了類似于 AnimationUtils 的方法用來從布局文件夾中加載屬性動(dòng)畫：AnimatorInflater 類的 loadAnimator() 方法。
6. 屬性動(dòng)畫也有自己的插值器：TimeInterpolator，并且也提供了幾個(gè)預(yù)定義的插值器。
7. 我們也可以調(diào)用 View 的方法來使用屬性動(dòng)畫，我們可以通過 View 的 animate() 方法獲取一個(gè) ViewPropertyAnimator，然后調(diào)用 ViewPropertyAnimator 的其他方法進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的屬性動(dòng)畫效果。

下面是屬性動(dòng)畫的代碼實(shí)現(xiàn)和 xml 實(shí)現(xiàn)兩種方式的對比：

屬性動(dòng)畫

上文中，我們總結(jié)了屬性動(dòng)畫的一些知識，并將其與 View 動(dòng)畫進(jìn)行了對比。這里是一個(gè)簡單的梳理，在下文中我們會對屬性動(dòng)畫進(jìn)行更加詳細(xì)的介紹。

3.2 使用屬性動(dòng)畫

3.2.1 ValueAnimator

上面說過 ValueAnimator 是 ObjectAnimator 和 TimeAnimator 的基類，我們可以這樣使用它：

ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f);
anim.setDuration(300);
anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        float currentValue = (float) animation.getAnimatedValue();
        Log.d("TAG", "cuurent value is " + currentValue);
    }
});
anim.start();

這里我們使用 log 輸出了值漸變的過程，從日志中可以看出它的效果是值從 0 不斷遞增直到 1。如果我們在這個(gè)監(jiān)聽方法中根據(jù)值修改控件的屬性一樣可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。除了 ofFloat() 還有 ofInt() 等方法，它們的效果相似。

3.2.2 ObjectAnimator

上面，如果我們想要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果，需要在 ValueAnimator 的監(jiān)聽事件中修改對象的屬性，這里的 ObjectAnimator ，我們只需要傳入對象實(shí)例和屬性的字符串名稱，修改對象屬性的操作就可以自動(dòng)完成。比如下面的程序的效果是控件 textview 的透明度會在 5s 之內(nèi)從 1 變成 0 再變回 1.

ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(textview, "alpha", 1f, 0f, 1f);
animator.setDuration(5000);
animator.start();

注意這里我們傳入的是 alpha，這個(gè)字段本身并不存在于控件中，而是有一個(gè) setAlpha() 的方法。也就是說，ObjectAnimator 作用的原理是通過反射觸發(fā) setter 方法而不是修改屬性來實(shí)現(xiàn)的。你可以在類 PropertyValuesHolder 中更詳細(xì)地了解這方面的內(nèi)容。

PropertyValuesHolder 包裝了我們要修改的屬性的對象和方法等信息，然后會使用反射觸發(fā)指定對象的方法來完成對對象屬性的修改。其中

void setupSetter(Class targetClass) {
    Class<?> propertyType = mConverter == null ? mValueType : mConverter.getTargetType();
    mSetter = setupSetterOrGetter(targetClass, sSetterPropertyMap, "set", propertyType);
}

會去尋找我們要修改屬性的 setter 方法，然后

void setAnimatedValue(Object target) {
    if (mProperty != null) {
        mProperty.set(target, getAnimatedValue());
    }
    if (mSetter != null) {
        try {
            mTmpValueArray[0] = getAnimatedValue();
            mSetter.invoke(target, mTmpValueArray);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            Log.e("PropertyValuesHolder", e.toString());
        }
    }
}

會去觸發(fā) setter 方法，以修改對象的屬性。

3.2.3 AnimatorSet

AnimatorSet 內(nèi)部提供了一個(gè)構(gòu)建者 AnimatorSet.Builder 來幫助我們構(gòu)建組合動(dòng)畫，AnimatorSet.Builder 提供了下面四種方法：

1. after(Animator anim)：將現(xiàn)有動(dòng)畫插入到傳入的動(dòng)畫之后執(zhí)行
2. after(long delay)：將現(xiàn)有動(dòng)畫延遲指定毫秒后執(zhí)行
3. before(Animator anim)：將現(xiàn)有動(dòng)畫插入到傳入的動(dòng)畫之前執(zhí)行
4. with(Animator anim)：將現(xiàn)有動(dòng)畫和傳入的動(dòng)畫同時(shí)執(zhí)行

當(dāng)我們調(diào)用 AnimatorSet 的 play() 方法的時(shí)候就能獲取一個(gè) AnimatorSet.Builder 實(shí)例，然后我們就可以使用構(gòu)建者的方法進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用了：

ObjectAnimator moveIn = ObjectAnimator.ofFloat(textview, "translationX", -500f, 0f);
ObjectAnimator rotate = ObjectAnimator.ofFloat(textview, "rotation", 0f, 360f);
ObjectAnimator fadeInOut = ObjectAnimator.ofFloat(textview, "alpha", 1f, 0f, 1f);
AnimatorSet animSet = new AnimatorSet();
animSet.play(rotate).with(fadeInOut).after(moveIn);
animSet.setDuration(5000);
animSet.start();

3.2.4 TypeEvaluator

正如前文所述，屬性動(dòng)畫也有自己的插值器，我們可以通過插值函數(shù)指定在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)屬性改變的速率。插值函數(shù)得到的是一個(gè)比例，是沒有意義的。在 View 動(dòng)畫的 AlphaAnimation 中，如果我們指定了起止的透明度，那么我們可以通過透明度的計(jì)算規(guī)則得到某個(gè)時(shí)刻的透明度。但是對于屬性動(dòng)畫，因?yàn)樗梢詰?yīng)用于任何屬性，這個(gè)屬性又可能是任何類型的，那么這個(gè)屬性將采用什么樣的計(jì)算規(guī)則呢？這就需要我們使用 TypeEvaluator 來指定一個(gè)計(jì)算規(guī)則。也就是說，TypeEvaluator 是屬性動(dòng)畫的屬性的計(jì)算規(guī)則。

下面是 TypeEvaluator 的定義，這里的三個(gè)參數(shù)的含義分別是，fraction 是當(dāng)前的比例，可以通過插值器計(jì)算得到；startValue 和 endValue 分別是屬性變化的起止值。它的返回結(jié)果就是在某個(gè)時(shí)刻某個(gè)屬性的值。

public interface TypeEvaluator<T> {
    public T evaluate(float fraction, T startValue, T endValue);
}

屬性動(dòng)畫中已經(jīng)為我們提供了幾個(gè)預(yù)定義的 TypeEvaluator，比如 FloatEvaluator：

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);
    }
}

在屬性動(dòng)畫的 PropertyValuesHolder 中會根據(jù)屬性的類型選擇預(yù)定義的 TypeEvaluator。但是如果我們的屬性的類型不在預(yù)定義的范圍之內(nèi)就需要自己實(shí)現(xiàn)一個(gè) TypeEvaluator。下面我們以日期類型為例來實(shí)現(xiàn)一個(gè) TypeEvaluator。

當(dāng)我們使用 ValueAnimator 的 ofObject() 方法獲取 ValueAnimator 實(shí)例的時(shí)候，要求我們傳入一個(gè) TypeEvaluator，于是我們可以像下面這樣定義：

private static class DateEvaluator implements TypeEvaluator<Date> {

    @Override
    public Date evaluate(float fraction, Date startValue, Date endValue) {
        long startTime = startValue.getTime();
        return new Date((long) (startTime + fraction * (endValue.getTime() - startTime)));
    }
}

然后，我們可以這樣使用它：

ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofObject(new DateEvaluator(), new Date(0), new Date());
animator.setDuration(5000);
animator.addUpdateListener(animation -> {
    Date date = (Date) animation.getAnimatedValue();
    LogUtils.d(date);
});
animator.start();

這樣就可以得到在 5s 之內(nèi)輸出的從時(shí)間戳為0，到當(dāng)前時(shí)刻的所有的日期變化。

3.2.5 TimeInterpolator

就像 View 動(dòng)畫一樣，我們可以為屬性動(dòng)畫指定一個(gè)插值器。插值器的作用是用來設(shè)置指定時(shí)間段內(nèi)數(shù)值的變化的速率。在屬性動(dòng)畫中，插值器是 TimeInterpolator，同樣也有幾個(gè)默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)：

1. AccelerateDecelerateInterolator：先加速后減速。
2. AccelerateInterpolator：加速。
3. DecelerateInterpolator：減速。
4. AnticipateInterpolator：先向相反方向改變一段再加速播放。
5. AnticipateOvershootInterpolator：先向相反方向改變，再加速播放，會超出目標(biāo)值然后緩慢移動(dòng)至目標(biāo)值，類似于彈簧回彈。
6. BounceInterpolator：快到目標(biāo)值時(shí)值會跳躍。
7. CycleIinterpolator：動(dòng)畫循環(huán)一定次數(shù)，值的改變?yōu)橐徽液瘮?shù)：Math.sin(2 * mCycles * Math.PI * input)。
8. LinearInterpolator：線性均勻改變。
9. OvershottInterpolator：最后超出目標(biāo)值然后緩慢改變到目標(biāo)值。

3.2.6 在 xml 中使用屬性動(dòng)畫

我們可以像下面這樣定義一個(gè)屬性動(dòng)畫，

<set android:ordering=["together" | "sequentially"]>
    <objectAnimator
        android:propertyName="string"
        android:duration="int"
        android:valueFrom="float | int | color"
        android:valueTo="float | int | color"
        android:startOffset="int"
        android:repeatCount="int"
        android:repeatMode=["repeat" | "reverse"]
        android:valueType=["intType" | "floatType"]/>
    <animator
        android:duration="int"
        android:valueFrom="float | int | color"
        android:valueTo="float | int | color"
        android:startOffset="int"
        android:repeatCount="int"
        android:repeatMode=["repeat" | "reverse"]
        android:valueType=["intType" | "floatType"]/>
    <set>
        ...
    </set>
</set>

這里的android:ordering用于控制子動(dòng)畫啟動(dòng)方式是先后有序的還是同時(shí)進(jìn)行，兩個(gè)可選參數(shù)： sequentially 表示動(dòng)畫按照先后順序；together(默認(rèn))表示動(dòng)畫同時(shí)啟動(dòng)。

這里的 <objectAnimator> 標(biāo)簽的含義如下：

屬性動(dòng)畫的XML屬性詳解

這樣在 XML 中定義了屬性動(dòng)畫之后，我們可以在代碼中通過工具類獲取到動(dòng)畫實(shí)例并使用：

AnimatorSet set = (AnimatorSet) AnimatorInflater.loadAnimator(myContext, R.animtor.property_animator);
set.setTarget(myObject);
set.start();

4、使用動(dòng)畫的注意事項(xiàng)

1. 內(nèi)存耗盡：使用幀動(dòng)畫的時(shí)候防止因?yàn)閳D片過多導(dǎo)致 OOM。
2. View 動(dòng)畫并沒有真正改變 View 的位置：View 動(dòng)畫并沒有真正改變 View 的屬性，即 View 動(dòng)畫執(zhí)行之后并未改變 View 的真實(shí)布局屬性值。譬如我們在布局中有一個(gè) Button 在屏幕上方，我們設(shè)置了平移動(dòng)畫移動(dòng)到屏幕下方然后保持動(dòng)畫最后執(zhí)行狀態(tài)呆在屏幕下方，這時(shí)如果點(diǎn)擊屏幕下方動(dòng)畫執(zhí)行之后的 Button 是沒有任何反應(yīng)的，而點(diǎn)擊原來屏幕上方?jīng)]有 Button 的地方卻響應(yīng)的是點(diǎn)擊 Button 的事件。
3. 內(nèi)存泄漏：使用屬性動(dòng)畫的時(shí)候，當(dāng)使用無限循環(huán)動(dòng)畫，需要在 Activity 退出的時(shí)候停止動(dòng)畫，不然可能會因?yàn)闊o法釋放資源而導(dǎo)致 Activity 內(nèi)存泄漏。
4. 動(dòng)畫兼容：當(dāng) APP 需要兼容到 API 11 以下的時(shí)候就需要注意動(dòng)畫的兼容問題。
5. 使用 dp 而不是 px：因?yàn)?px 在不同設(shè)備上面的兼容問題，使用動(dòng)畫的時(shí)候盡量使用 dp 作為單位。
6. 硬件加速：使用硬件加速可以提升動(dòng)畫的流暢性。