Android动画详解（属性动画、视图动画和帧动画）

Android 动画框架

Android提供了三种动画系统：

1. Property Animation： 属性动画，3.0引入，比较灵活，能够作用于所有对象
2. View Animation：视图动画，只能作用于view对象，使用比较简单。
3. Drawable Animation：帧动画，通过连续的加载 Drawable资源来实现动画效果。

属性动画（Property Animation）

概述

属性动画是一个健壮的框架，能够让你将几乎任何东西做成动画。属性动画能够在给定的时间内，按照给定的策略随时间改变对象的属性值，不论该对象是否能够在屏幕上显示。

使用属性动画只需要做三件事：

1. 指定动画作用于对象的哪个属性；
2. 指定动画的时长；
3. 指定属性的举值区间。

属性动画定义了动画的五个特点： 1. 时长（Duration）：即动画持续的时间； 2. 时间插值（Time interpolation）：如何根据过去的时间计算属性值，即定义了属性值对时间的函数关系 3. 重复的次数和行为（Repeat count and behavior）：重复多少次，能够回放等 4. 动画组（Animator sets）：多个动画效果的组合，是同时进行还是顺序执行还是延时执行等 5. 帧刷新频率（Frame refresh delay）：默认的帧刷新频率是10ms，你也可以指定，但是这取决于系统的繁忙程度和系统的性能。

属性动画的工作原理

上图是属性动画框架的主要类的关系图。

ValueAnimator记录动画的持续时间、当前的属性值，取值区间等；封装了一个 TimeInterpolator（时间插值器，定义了时间插值因子）、一个 TypeEvaluator（类型估值器，定义了如何根据插值因子计算属性值）。具体工作流程如下：

1. 动画开始后，ValueAnimator先根据逝去的时间计算 elapsed fraction （逝去时间的比例因子），该值随着时间的过去，在0-1之间取值，0表示刚开始，1表示结束
2. 计算好elapsed fraction 之后，ValueAnimator调用TimeInterpolator，计算 interpolated fraction（插值因子）
3. 计算好 interpolated fraction之后，ValueAnimator调用TypeEvaluator，根据插值因子、初始值和结束值，计算当前的属性值。

属性动画和视图动画的区别

视图动画只能作用于view对象，同时只能作用于view对象的一部分属性，只能修改view drawn的位置，不能改变View的实际位置。

相比之下，属性动画更加健壮，它能够动态修改所有对象的任何属性。但是视图动画使用比较简单。所以如果视图动画能够满足需求，可以考虑使用view动画

API 概述

属性动画相关的类大部分定义在 android.animation包下，主要定义了Animator和Evaluator，由于视图动画已经在android.view.animation包下定义了插值器，所以属性动画也使用同样的插值器，当这些插值器不能够满足需求的时候，可以自定义自己的插值器。

使用ValueAnimator

实例化ValueAnimator通常通过工厂方法： ofInt(), ofFloat()或者 ofObject()等，例如：

ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 100f);animation.setDuration(1000);animation.start();

如果要使用动画产生的插值，可以通过设置 AnimatorUpdateListener，例如：

animation.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {    @Override    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator updatedAnimation) {        // You can use the animated value in a property that uses the        // same type as the animation. In this case, you can use the        // float value in the translationX property.        float animatedValue = (float)updatedAnimation.getAnimatedValue();        textView.setTranslationX(animatedValue);    }});

拿到产生的插值根据需要使用。

使用ObjectAnimator

ObjectAnimator 是ValueAnimator的子类，它能够直接作用于对象的某个属性，而不必像ValueAnimator一样增加AnimatorUpdateListener监听，对象的属性能够自动更新。

实例化一个ObjectAnimator需要指定对象的属性名称，和取值区间

ObjectAnimator animation = ObjectAnimator.ofFloat(textView, "translationX", 100f);animation.setDuration(1000);animation.start();

为了ObjectAnimator能够正确工作，必须保证：

1. 动画作用的属性必须有对应的set方法，如果没有，有三种方法： a. 增加set方法； b.使用包装类； c. 使用ObjectAnimator。
2. 如果只为取值区间指定一个值，那么这个值会被当做区间的end value，这个时候，会通过属性的get方法获得当前值作为初始值，因此此时需要该属性有对应的get方法；
3. get和set方法必须作用于相同类型；
4. 有时需要使用 invalidate() 方法，才能在屏幕上看到动画效果，这取决于视图的属性

使用AnimatorSet

使用AnimatorSet允许将多种动画进行组合，实现动画的同时、顺序、延时播放发等效果。

动画监听

属性动画框架提供了两种监听，用来接收与动画相关的监听，分别是：

1. Animator.AnimatorListener
2. ValueAnimator.AnimatorUpdateListener（当使用ValueAnimator时，实现该监听是必须的）

使用TypeEvaluator

估值器的作用是根据 插值因子、初始值和结束值，计算出新的属性值。 属性动画默认支持int, float或 color类型的属性,分别对应 IntEvaluator, FloatEvaluator和 ArgbEvaluator，当动画的作用的属性值类型不是Android支持的类型时，需要自己实现估值器，只需要继承TypeEvaluator ，并实现evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) 方法。

使用插值器

插值器的作用是，根据elapsed fraction，计算插值因子，它定义了插值因子和elapsed fraction之间的函数关系。不同的插值器定义了不同的插值因子的计算方法，从而产生不同的动画效果。Android预定义了多种插值器，能够满足日常的开发需求，如果开发需求无法满足，可以自定义实现插值器。实现 TimeInterpolator接口即可。

指定关键帧

一个关键帧是一个时间/值对,用来指定动画在某一时刻的状态，每个关键帧同样可以拥有插值器，用来控制上一帧与该帧之间的行为。其用法如下：

Keyframe kf0 = Keyframe.ofFloat(0f, 0f);Keyframe kf1 = Keyframe.ofFloat(.5f, 360f);Keyframe kf2 = Keyframe.ofFloat(1f, 0f);PropertyValuesHolder pvhRotation = PropertyValuesHolder.ofKeyframe("rotation", kf0, kf1, kf2);ObjectAnimator rotationAnim = ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(target, pvhRotation)rotationAnim.setDuration(5000ms);

使用 ofInt(), ofFloat()或 ofObject()等方法实例化关键帧，然后，使用关键帧定义一个PropertyValuesHolder，最后实例化一个ObjectAnimator就可以了。

对view使用属性动画

view动画只能改变view在屏幕上绘制的位置，并不能改变view的实际位置，因为view的属性其实是没有改变的，使用属性动画真好可以克服这个弊端。为了对view使用属性动画，从3.0开始，Android为view添加了一些新的属性，包括：

1. translationX 和 translationY:
2. rotation, rotationX, 和 rotationY
3. scaleX 和 scaleY
4. pivotX 和 pivotY:
5. x 和 y:
6. alpha

ViewPropertyAnimator提供了一种并行执行多个属性动画的方法，同时代码十分简洁和可读。

在xml中声明属性动画

属性动画框架支持用XML定义属性动画，用来将动画定义和代码分离，实现重用。为了和view动画区分，从3.1开始，用xml定义的属性动画放在 res/animator/ 目录下。

使用xml方式定义属性动画分为以下几步：

1. 使用xml定义属性动画
2. 在代码中加载动画，
3. 为动画设置target
4. 开启动画。

对UI性能的影响

动画需要额外的渲染工作，与动画相关的工作会被加到 rendering pipeline的动画阶段，使用Profile GPU Rendering工具能够让你定位问题。

视图动画（View Animation）

View Animation系统是用来对view执行补间动画的，它主要是对view的内容进行大小、位置、旋转和透明度的一系列变换实现的。

使用视图动画有两种方式，代码实现或者使用xml定义，推荐使用xml方式，这种方式将动画的定义和代码分离，避免硬编码，提供复用性。

示例：

<set android:shareInterpolator="false">    <scale        android:interpolator="@android:anim/accelerate_decelerate_interpolator"        android:fromXScale="1.0"        android:toXScale="1.4"        android:fromYScale="1.0"        android:toYScale="0.6"        android:pivotX="50%"        android:pivotY="50%"        android:fillAfter="false"        android:duration="700" />    <set android:interpolator="@android:anim/decelerate_interpolator">        <scale           android:fromXScale="1.4"           android:toXScale="0.0"           android:fromYScale="0.6"           android:toYScale="0.0"           android:pivotX="50%"           android:pivotY="50%"           android:startOffset="700"           android:duration="400"           android:fillBefore="false" />        <rotate           android:fromDegrees="0"           android:toDegrees="-45"           android:toYScale="0.0"           android:pivotX="50%"           android:pivotY="50%"           android:startOffset="700"           android:duration="400" />    </set></set>

首先定义一个xml，放置在res/anim/目录里，

然后在代码中这样使用：

ImageView spaceshipImage = (ImageView) findViewById(R.id.spaceshipImage);Animation hyperspaceJumpAnimation = AnimationUtils.loadAnimation(this, R.anim.hyperspace_jump);spaceshipImage.startAnimation(hyperspaceJumpAnimation);

先加载动画，然后播放动画。

也可以给动画设置一个播放的时间，然后在设置给view。

注意：不管动画怎么变，view的边界都不会变动，即使动画超过了view的边界，也不会变形或者裁剪，除非超过了父View的边界。

帧动画（Drawable Animation）

帧动画是通过连续的加载drawable资源的方式实现动画效果的，就好像放电影。AnimationDrawable 是帧动画的基础。

帧动画有两种定义方式，一种是在代码中使用AnimationDrawable，另一种是使用xml定义，后者比较简单。

下面是帧动画的常用使用方式：

`<animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:oneshot="true">    <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust1" android:duration="200" />    <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust2" android:duration="200" />    <item android:drawable="@drawable/rocket_thrust3" android:duration="200" /></animation-list>` 

首先定义一个xml文件，保存在res/drawable/ 目录下，然后在代码里：

AnimationDrawable rocketAnimation;    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {      super.onCreate(savedInstanceState);      setContentView(R.layout.main);      ImageView rocketImage = (ImageView) findViewById(R.id.rocket_image);      rocketImage.setBackgroundResource(R.drawable.rocket_thrust);      rocketAnimation = (AnimationDrawable) rocketImage.getBackground();    }    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {      if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {        rocketAnimation.start();        return true;      }      return super.onTouchEvent(event);}

先将帧动画设置为imageview的背景，然后获得AnimationDrawable，最后开启动画。

注意：不要在activity的oncreate（）回调里调用start方法，因为此时动画还没有完全attached 到window上，如果需要在不需要用户交互的时候立马执行动画，可以考虑在 activity的onWindowFocusChanged()里调用start（）