圖文詳解Android屬性動畫

 Android中的動畫分為視圖動畫(View Animation)、屬性動畫（Property Animation）以及Drawable動畫。從Android 3.0(API Level 11)開始，Android開始支持屬性動畫，本文主要講解如何使用屬性動畫。關於視圖動畫可以參見博文《Android四大視圖動畫圖文詳解》。

一、概述

視圖動畫局限比較大，如下所述：

1、視圖動畫只能使用在View上面。

2、視圖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，比如在使用了視圖動畫TranslateAnimation的View的UI上對其觸摸，你可能驚訝地發現並沒有觸發觸摸事件。

鑒於視圖動畫以上缺陷，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對象上面，且該對象不需要具有UI界面。

2、當將屬性動畫作用於某個對象時，可以通過調用對象的setXXX方法實際改變對象的值。所以，當將屬性動畫作用於某個View時，View對象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復雜，假設一個對象有一個屬性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的值就是我們設置的最終值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對象中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。

Animator

屬性動畫主要的類都在android.animation命名空間下，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方法可以設置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運行。如果之前通過調用setStartDelay方法設置了動畫延遲時間，那麼會在經過延遲時間之後再運行動畫；如果沒有設置過動畫的延遲時間，那麼動畫在調用了start()方法之後會立即運行。在調用了start()方法之後，動畫的isStarted()方法就會返回true；在動畫真正運行起來之後，動畫的isRunning()方法就會返回true，這時候動畫才會調用TimeInterpolator才開始工作計算屬性在某個時刻的值。調用動畫的start()方法所在的線程必須綁定了一個Looper對象，如果沒有綁定就會報錯。當然，UI線程（即主線程）早就默認綁定了一個Looper對象，所以在主線程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線程上調用的動畫的start()方法。start()方法運行後會觸發動畫監聽器AnimatorListener的onAnimationStart方法的執行。

• setStartDelay(long startDelay)

可以通過調用setStartDelay方法設置動畫的延遲運行時間，比如調用setStartDelay(1000)意味著動畫在執行了start()方法1秒之後才真正運行，這種情況下，在調用了start()方法0.5秒之後，isStarted()方法返回true，表示動畫已經啟動了，但是isRunning()方法返回false，表示動畫還未真正運行；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運行了。通過調用getStartDelay()方法可以返回我們設置的動畫延遲啟動時間，默認值是0。

• setInterpolator(TimeInterpolator value)

我們可以通過調用setInterpolator方法改變動畫所使用的時間插值器，由於視圖動畫也需要使用時間插值器，所以我們可以使用android.view.animation命名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置的時間插值器。

• setTarget(Object target)

可以通過調用動畫的setTarget方法設置其要操作的對象，這樣可以更新該對象的某個屬性值。實際上，該方法對於ValueAnimator作用不大，因為ValueAnimator不是直接與某個對象打交道的。setTarget方法對於ObjectAnimator作用較大，因為ObjectAnimator需要綁定某個要操作的對象，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。調用pause()方法的線程必須與調用start()方法的線程是同一個線程。如果動畫還沒有執行start()或者動畫已經結束了，那麼調用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()方法運行後會觸發動畫監聽器AnimatorPauseListener的onAnimationPause方法的執行。

• resume()

如果動畫通過調用pause()方法暫停了，那麼之後可以通過調用resume()方法讓動畫從上次暫停的地方繼續運行。resume()方法也是從API Level 19引入的，並且調用resume()方法的線程必須與調用start()方法的線程是同一個線程。如果動畫沒有處於暫停狀態（即isPaused()返回false），那麼調用resume()方法會被忽略。resume()方法運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，動畫會結束運行，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，動畫也會結束運行，但是與調用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內將對象的x屬性從0漸變為40，當運行到第200ms時調用了cancel()方法，那麼屬性x的最終值是20，而不是40，這是與調用end()方法不同的，如果在第200ms調用了end()方法，那麼屬性x的最終值是40。調用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接口。Animator的clone()方法會對動畫進行拷貝，但是該方法默認實現的只是淺拷貝，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添加動畫監聽器，該方法接收的是AnimatorListener接口類型的參數，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方法會在動畫在重復播放的時候被回調。Android中的AnimatorListenerAdapter類是個抽象類，其實現了AnimatorListener接口，並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添加動畫暫停相關的監聽器，該方法接收的是AnimatorPauseListener接口類型的參數，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接口，並為所有方法提供了一個空實現。

ValueAnimator

ValueAnimator繼承自抽象類Animator。要讓屬性動畫漸變式地更改對象中某個屬性的值，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代碼將計算出的值通過對象的setXXX等方法更新對象的屬性值。

ValueAnimator中有兩個比較重要的屬性，一個是TimeInterpolator類型的屬性，另一個是TypeEvaluator類型的屬性。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對哪種類型的值進行動畫處理。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類型的值進行動畫處理，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類型的值，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);
    }
  });

  //默認duration是300毫秒
  valueAnimator.setDuration(3000);
  valueAnimator.start();

其效果如下所示：

我們通過構造函數指定了動畫的起始值為0，終止值為500，動畫的默認持續時間是300毫秒，我們通過setDuration()方法設置為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添加AnimatorUpdateListener類型的監聽器。AnimatorUpdateListener有一個onAnimationUpdate方法，ValueAnimator會每隔一定時間（默認間隔10ms）計算屬性的值，每當計算的時候就會回調onAnimationUpdate方法。在該方法中，我們通過調用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類型的值，ofInt方法內部使用了IntEvaluator，其具體使用可參考上面ofFloat的使用代碼，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，干嘛還要新增一個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值包含四個字節，在Android中第一個字節代表Alpha分量，第二個字節代表Red分量，第三個字節代表Green分量，第四個字節代表Blue分量，且我們常用16進制表示顏色，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類型的參數，我們需要實現該接口TypeEvaluator的evaluate方法，只要我們實現了TypeEvaluator接口，我們就能通過ofObject方法處理任意類型的數據。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？我們可以擴展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類型的顏色值中解析出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類型的顏色值中解析出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();

以上代碼實現的效果與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的代碼，通用性更強。

ObjectAnimator

ObjectAnimator繼承自ValueAnimator。我們之前提到，要讓屬性動畫漸變式地更改對象中某個屬性的值，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代碼在動畫監聽器AnimatorUpdateListener的onAnimationUpdate方法中將計算出的值通過對象的setXXX等方法更新對象的屬性值。ObjectAnimator比ValueAnimator更進一步，其會自動調用對象的setXXX方法更新對象中的屬性值。

ObjectAnimator重載了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();

以上代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代碼更簡潔。在構造函數中，我們將textView作為target傳遞給ObjectAnimator，然後指定textView要變化的屬性是translationY，最後指定漸變范圍是從0到500。當動畫開始時，ObjectAnimator就會不斷調用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對象工作。如果要更新某個對象中名為propery的屬性，那麼該Object對象必須具有一個setProperty的setter方法可以讓ObjectAnimator調用。在ofFloat方法最後如果只填入了一個float值，那麼ObjectAnimator需要調用對象的getXXX方法獲取對象初始的屬性值，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)

使用代碼如下所示：

 //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)
使用代碼如下所示：

  

 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();

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，讓其串行或並行執行，從而創造出復雜的動畫效果。

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，代碼如下所示：

```
  //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。我們在以上代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注釋起來了。

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。

在第一種方式中，調用了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。通過調用animatorSet.playTogether(anim2, anim3)，保證了anim2和anim3同時執行，即動畫anim1完成之後會同時運行anim2和anim3。

在第二種方式中，我們首先創建了一個AnimatorSet變量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。

在第三種方式中，我們使用了AnimatorSet的play方法，該方法返回AnimatorSet.Builder類型，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，之所以在上面代碼中有的寫before，有的寫after，只是為了讓大家多了解一下API。

希望本文對大家學習屬性動畫有所幫助。