原文作者：Google

原文地址：https://developer.android.com/guide/topics/graphics/prop-animation.html

原文版权：Creative Commons 2.5 Attribution License

译文作者：Jianan - [email protected]

版本信息：本文基于2016-06-17版本翻译

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前言

属性动画系统允许你为一个动画设定以下属性：

• 时长：你可以指定动画的时长。默认的动画时长是300毫秒。
• 时间插值器：你可以设定一个根据当前动画已经执行的时间计算出对应属性值的方法（它被称为时间插值器）。
• 重复次数和行为：你可以设定当动画结束之后是否需要自动重复执行，以及可以重复执行多少次。你同样也可以设定动画是否需要反向回放，设定动画来回反复反向回放，直到完成动画设定的重复次数。
• 动画组：你可以在一个动画组里面逻辑嵌套多个动画，让这些动画同时播放，或者顺序播放，或者延迟一定的时间后播放。
• 延迟帧刷新：你可以设定动画帧与帧之间的刷新频率。默认设定是每10毫秒刷新一次，但你的应用程序实际刷新的帧频率最终还是要取决于整体系统的繁忙程度，以及系统底层能够支持的定时器有多快。

属性动画如何运作

图1：线性动画示例

你也可以设定动画使用一个非线性插值器。图2演示了一个假设的对象在动画的一开始进行加速，等动画快结束的时候进行减速。这个对象一样在40毫秒中总共移动40个像素点，但移动是非线性的。在一开始，动画加速移动到中间点，然后从中间点一直减速到动画结束。正如图2所示，一开始和将近结束的时候移动的距离比中间时段移动的距离要小。

图2：非线性动画示例

让我们来仔细看一下属性动画系统的重要组成部分是如何像上面的插图一样计算动画的。图3描述了属性动画系统中一些主要类之间的相互关系。

图3：动画如何计算

ValueAnimator对象负责跟踪动画的时序，比如这个动画已经运行了多久，以及当前的动画属性值是多少。

ValueAnimator对象中包含了一个TimeInterpolator对象，用来定义动画的插值器；另外还包含了一个TypeEvaluator对象，这个对象定义了如何根据动画的执行程度计算出对应的属性值。例如，在图2中，TimeInterpolator使用的是AccelerateDecelerateInterpolator，TypeEvaluator使用的是IntEvaluator。

启动一个动画，需要创建一个ValueAnimator对象，并给它设定动画开始和结束时的属性值，以及动画的执行时间。当你调用start()方法启动动画，在整个动画执行期间，ValueAnimator会基于整个动画需要执行的时间以及当前已经执行的动画时间，计算出一个从0到1的值，表示已消耗的时间比例。这个已消耗的时间比例代表了动画已完成的百分比，0表示0%，1就表示100%。例如，在图1中，当t=10ms的时候，这个已消耗的时间比例就是0.25，因为整个动画时长为40ms。

当ValueAnimator完成了一次已消耗的时间比例计算，它就会调用当前设定的TimeInterpolator去计算对应的（属性）插值比例。插值比例根据所设定的时间插值器将已消耗的时间比例映射到一个新的比例值上。例如，在图2中，由于动画缓慢加速，在t=10ms的时候，它的插值比例大概是0.15，显然比已消耗的时间比例0.25要小，因此在这个时间点上，属性值将会是0.15 * （40-0），也就是6个像素点。

在API Demo的com.example.android.apis.animation 包中提供了一些关于如何使用属性动画系统的实例代码。

属性动画与视图动画的区别

视图动画系统还有一个缺点就是它实际上只修改了View对象的绘制位置，而不是View的本身。举个例子，使用视图动画你可以将一个按钮从屏幕上移动过去，这个按钮能够正确的绘制到目标位置上，但这个按钮的点击位置实际上没有随着按钮移动而移动，因此你需要自己实现对应的代码响应逻辑来处理这个问题。

使用属性动画系统就完全没有这样的限制，你可以给一个对象（View对象或者非View对象）的任意属性设定动画，随着动画的执行，对象的属性也会跟着一起改变。属性动画系统同样提供了更强大的功能来实现动画协作。在更高的等级上，你可以为多个属性添加多个动画（例如颜色、坐标、大小），然后定义动画的各个方面（例如插值器和多个动画同步运作）。

视图动画系统，相对的，配置起来需要花费的时间会少一点，需要的代码量也会少一点。如果视图动画已经能够满足你所有的要求，或者你现有的代码中已经使用了视图动画，那么你也不是非得使用属性动画系统才可以。在某些特别的情况下，为不同的情景使用不同的动画系统也是合情合理的。

API概览

Animator 类中提供了创建动画的基本结构。一般情况下你不需要直接使用这个类，继承这个类只能够提供满足属性动画的最少方法。一般使用的是下面这些Animator的子类：

表1：Animator

计算器（Evaluator）用于告知属性动画系统如何计算属性值。它们持有Animator类提供的时序数据，动画的初始值和结束值。动画执行过程中的属性值都依赖于这些时序数据。属性动画系统提供了下列计算器：

表2：计算器

时间插值器中定义了一个动画执行过程中针对指定值的时间函数。例如，你可以设定动画在整个过程中线性变化，也就是在整个动画过程中动画会一直均匀的移动。同样的，你也可以设定动画使用非线性的时间过渡，例如，动画在一开始的时候加速，在结尾的时候减速。表3中列举了android.view.animation包中的插值器。如果没有找到适合你的插值器，你可以实现TimeInterpolator接口自定义一个插值器。参考下面使用插值器章节获取更多如何自动以插值器的内容。

表3：插值器

使用ValueAnimator设定动画

ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f);
animation.setDuration(1000);
animation.start();

在这段代码中，ValueAnimator调用start()方法后，开始在1000毫秒的时间里面从0到1计算动画过程中对应的数值。

你也可以使用下面的代码指定一个自定义的动画值类型：

ValueAnimator animation = ValueAnimator.ofObject(new MyTypeEvaluator(), startPropertyValue, endPropertyValue);
animation.setDuration(1000);
animation.start();

在这段代码中，ValueAnimator调用start()方法之后，开始使用MyTypeEvaluator提供的计算逻辑，在1000毫秒里面从startPropertyValue到endPropertyValue计算动画过程中对应的数值。

在上面的代码片段中，其实，并不会对任何对象产生影响，因为ValueAnimator不负责直接操作对象或者属性。你可能想要做的事是根据这些计算值修改需要设定动画的对象。为了实现这个功能，你需要实现一个ValueAnimator中的listener，通过listener在动画的生命周期中适当处理一些重要的事件，例如帧更新。当实现这些listener的时候，你可以通过getAnimatedValue() 方法获取特定帧刷新时的动画值。更多详细内容，请参考下面的动画监听器章节。

使用ObjectAnimator设定动画

实例化一个ObjectAnimator对象跟ValueAnimator很类似，但除了设定动画起始值之外，还需要指定一个对象，并以字符串的形式传入这个对象中需要设定动画的属性名称：

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofFloat(foo, "alpha", 0f, 1f);
anim.setDuration(1000);
anim.start();

为了让ObjectAnimator能够正确更新属性，你必须按照下面步骤操作：

• 需要设定动画的对象属性必须按照set<PropertyName>() 的形式生成它的setter方法（驼峰风格）。因为ObjectAnimator要在动画执行过程中自动更新属性，它就必须能够通过setter方法访问到这个属性。举个例子，如果属性名是“foo”，你就必须有一个setFoo()方法。如果setter方法真的不存在，你可以有三种选择：
  • 如果你有修改这个类的权限，你可以给这个类添加上对应的setter方法。
  • 使用一个你有权限控制的包装类，在类中使用一个有效的setter方法接收包装值后发送给原对象。
  • 使用ValueAnimator代替
• 如果你在ObjectAnimator的工厂方法中给values…参数只设定了一个值，那么这个值会作为动画的结束值使用。因此，你要设定动画的属性还必须提供一个getter方法，用来获取动画开始的属性初始值。这个getter方法必须按照get<PropertyName>() 格式书写。例如，如果这个属性名是“foo”，那么他的getter方法就应该是getFoo()。
• 需要设定动画的属性getter（如果需要的话）和setter方法操作的数据类型应该与你在ObjectAnimator中指定的数据类型保持一致。例如，如果你使用下面的方法来构造一个ObjectAnimator对象，你就必须持有targetObject.setPropName(float)和targetObject.getPropName(float)方法：

ObjectAnimator.ofFloat(targetObject, "propName", 1f)

• 取决于你设定动画的属性或者对象，你可能需要调用View的invalidate() 方法来强制屏幕重新绘制属性值有更新的目标对象。你可以在onAnimationUpdate()回调方法中执行这些操作。例如，要执行一个Drawable对象的颜色属性动画，它只会在屏幕重新绘制这个对象后才能看到颜色动画效果。View对象每一个属性的setter方法，例如setAlpha()和setTranslationX()方法都会自动调用invalidate()来刷新View的属性，因此，当调用这些方法给View设定新的属性值时，不需要调用invalidate()方法。更多关于监听器的细节，请参考下面动画监听器章节。

使用AnimatorSet编排多个动画

下面的示例代码取自Bouncing Balls示例项目（为修改方便起见），它按照下面的顺序执行动画：

1. 执行bounceAnim动画。

2. 同时执行squashAnim1、squashAnim2、stretchAnim1和stretchAnim2四个动画。

3. 执行bounceBackAnim动画。

4. 执行fadeAnim动画。

AnimatorSet bouncer = new AnimatorSet();
bouncer.play(bounceAnim).before(squashAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(squashAnim2);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim2);
bouncer.play(bounceBackAnim).after(stretchAnim2);
ValueAnimator fadeAnim = ObjectAnimator.ofFloat(newBall, "alpha", 1f, 0f);
fadeAnim.setDuration(250);
AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
animatorSet.play(bouncer).before(fadeAnim);
animatorSet.start();

更多如何使用动画套件的复杂示例，请查看Bouncing Balls示例项目。

动画监听器

• Animator.AnimatorListener
  • onAnimationStart() - 当动画开始执行时回调。
  • onAnimationEnd() - 当动画结束的时候回调。
  • onAnimationRepeat() - 当动画重复的时候回调。
  • onAnimationCancel() - 当动画被取消的时候回调。无论动画是怎么被结束，即使是被取消的动画，同时也会回调onAnimationEnd()方法。
• ValueAnimator.AnimatorUpdateListener
  • onAnimationUpdate() - 动画的每一次帧刷新都会回调。监听这个事件是为了在动画执行过程中使用ValueAnimator计算出来的值。为了使用这些值，需要借用这个回调方法带过来的参数——ValueAnimator实例对象，使用ValueAnimator.getAnimatedValue()方法获取当前动画状态对应的动画值。如果你是直接使用ValueAnimator来实现属性动画，那么你就需要实现这个方法。取决于你设定动画的属性或者对象，你可能需要调用View的invalidate() 方法来强制屏幕重新绘制属性值有更新的目标对象。你可以在onAnimationUpdate()回调方法中执行这些操作。例如，要执行一个Drawable对象的颜色属性动画，它只会在屏幕重新绘制这个对象后才能看到颜色动画效果。View对象每一个属性的setter方法，例如setAlpha()和setTranslationX()方法都会自动调用invalidate()来刷新View的属性，因此，当调用这些方法给View设定新的属性值时，不需要调用invalidate()方法。更多关于监听器的细节，请参考下面动画监听器章节。

如果你不想实现Animator.AnimatorListener接口中的每一个方法，那么你可以选择继承AnimatorListenerAdapter类来取代直接实现Animator.AnimatorListener接口。AnimatorListenerAdapter类提供了Animator.AnimatorListener接口中每一个方法的空实现，你可以有选择的重写其中几个。

例如，在Bouncing Balls示例项目中创建了一个仅仅重写onAnimationEnd()回调方法的AnimatorListenerAdapter:

ValueAnimatorAnimator fadeAnim = ObjectAnimator.ofFloat(newBall, "alpha", 1f, 0f);
fadeAnim.setDuration(250);
fadeAnim.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
public void onAnimationEnd(Animator animation) {
    balls.remove(((ObjectAnimator)animation).getTarget());
}

为ViewGroup设定布局动画

你可以使用LayoutTransition类来为ViewGroup内部对象的改变过程设定动画。当你在一个ViewGroup中添加或移除一个子View，又或者是使用View.setVisibility()给子view设定VISIBLE、INVISIBLE和GONE值，这个子view变化的过程都可以添加显示和消失动画。当你添加或者移除子view的时候，剩余的子view一样也可以使用动画移动到新的位置上。你可以在LayoutTransition对象的setAnimator()方法中设定这些动画，这个方法需要传入一个Animator对象和下面列举的一个LayoutTransition常量作为参数值：

• APPEARING - 这个标识表明设定的动画要在子view从视图容器中显示出来的过程中执行。
• CHANGE_APPEARING - 这个标识表明设定的动画要在视图容器中原有的子View由于要显示其它子View而引起自身布局变化时执行。
• DISAPPEARING - 这个标识表明设定的动画要在子View从视图容器中消失的时候执行。
• CHANGE_DISAPPEARING - 这个标识表明设定的动画要在视图容器中的子view由于其它子view的小时而引起自身布局变化的时候执行。

你可以为你的布局过渡定义上面四种事件类型的自定义动画，也可以让动画系统直接使用默认的动画。

LayoutAnimations示例项目中介绍了如何为布局过渡定义动画，以及如何把动画设定到View对象上面。

LayoutAnimationsByDefault示例项目和它的layout_animations_by_default.xml布局文件介绍了如何在xml文件中为ViewGroup开启默认的布局动画。你唯一需要做的事情就是讲ViewGroup的android:animationLayoutChanges属性设置为true。例如：

<LinearLayout
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/verticalContainer"
    android:animateLayoutChanges="true" />

将这个属性设置为true之后，ViewGroup中的添加或者移除子View都会有动画效果，同时仍然保留在ViewGroup中的View在这个过程中也会有动画过度效果。

使用TypeEvaluator（值计算器）

TypeEvaluator接口中只包含了一个方法evaluate()。这个方法允许你根据动画当前的执行进度点返回一个合适的属性值。FloatEvaluator实现这个过程的代码如下：

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator {

    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
        float startFloat = ((Number) startValue).floatValue();
        return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat);
    }
}

注意：当ValueAnimator（或者ObjectAnimator）运行的过程中，它会计算当前动画已消耗的时间比例（一个0到1之间的值），然后再根据你使用的插值器计算出一个插值比例。这个插值比例就是就是你在TypeEvaluator.evaluate()方法中接收到的fraction参数，因此你不需要在计算动画属性值的时候关心如何计算插值。

使用插值器

在动画系统中，插值器会从Animator接收到一个代表从动画开始到目前已花费的时间比例值。插值器会整合动画的类型去修改这个比例值。android在android.view.animation包中提供了一系列通用的插值器。如果你在里面没有找到你想要的插值器，你可以实现TimeInterpolator接口来自定义一个插值器。

作为例子，下面比较了默认的AccelerateDecelerateInterpolator和LinearInterpolator插值器是如何计算插值比例的。LinearInterpolator插值器没有对已消耗的时间比例进行修改。AccelerateDecelerateInterpolator插值器在开始的时候调整加大已消耗的时间比例，在结束的时候降低已消耗的时间比例。下面的代码列举了这些插值器的逻辑：

AccelerateDecelerateInterpolator

public float getInterpolation(float input) {
    return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;
}

LinearInterpolator

public float getInterpolation(float input) {
    return input;
}

下面的表格列举了一个耗时1000毫秒的动画在执行过程中使用这些插值器计算出来的大概值：

正如表格所描述的，LinearInterpolator在每个时间段里面修改的插值都是一样，即每过200毫秒增加0.2。AccelerateDecelerateInterpolator从200毫秒到600毫秒之间修改的插值比LinearInterpolator快，在600毫秒到1000毫秒之间又比LinearInterpolator慢。

指定关键帧

获取一个Keyframe实例对象，你必须选择一个Keyframe的ofInt()、ofFloat()，或者ofObject()工厂方法来构造一个合适的Keyframe对象。然后，再调用ofKeyframe()方法生成一个PropertyValuesHolder对象。一旦你生成了而这个对象，你就可以将这个PropertyValuesHolder对象以及需要设定动画的对象作为参数生成一个Animator。下面的代码片段演示了这个过程：

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);

更多关于使用关键帧的复杂示例，请查看MultiPropertyAnimation示例项目。

给View添加动画

属性动画系统可以通过直接修改View对象的实际属性来完成它在屏幕上的动画效果。另外，当View的属性有变化的时候，它也会自动调用invalidate()方法刷新屏幕。View类中支持属性动画的新属性如下：

• translationX和translationY：这两个属性以布局容器给View的left和top坐标值为基准，控制View在横竖方向上需要移动位置的增量值。
• rotation、rotationX和rotationY：这三个属性以View的中心点为基准，控制view在2D视觉（rotation属性）和3D视觉上的旋转。
• scaleX和scaleY：这两个属性以View中心点为基准，控制View在2D视觉上的大小缩放。
• pivotX和pivotY：这两个属性控制View对象的中心点，当View进行旋转或者缩放的时候需要依赖这个中心点的位置。默认情况下，中心点的位置在View对象的中心。
• x和y：这两个属性描述了View在它所在的视图容器中的最终位置，可以看做是left或者top和translationX或者translationY值的和。
• alpha：代表View的透明度。默认值为1，表示不透明，当值为0时即为完全透明（不显示）。

给View对象的属性设定动画，例如它的颜色或者旋转值，你需要做的只是创建一个属性的Animator，然后指定需要设定动画的属性。例如：

ObjectAnimator.ofFloat(myView, "rotation", 0f, 360f);

更多关于创建动画的细节，请参考上面使用ValueAnimator设定动画和使用ObjectAnimator设定动画章节。

使用ViewPropertyAnimator设定动画

多个ObjectAnimator对象

ObjectAnimator animX = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "x", 50f);
ObjectAnimator animY = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "y", 100f);
AnimatorSet animSetXY = new AnimatorSet();
animSetXY.playTogether(animX, animY);
animSetXY.start();

一个ObjectAnimator对象

PropertyValuesHolder pvhX = PropertyValuesHolder.ofFloat("x", 50f);
PropertyValuesHolder pvhY = PropertyValuesHolder.ofFloat("y", 100f);
ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(myView, pvhX, pvyY).start();

ViewPropertyAnimator

myView.animate().x(50f).y(100f);

更多关于ViewPropertyAnimator的信息，请参考Android Developers的博客.

在xml文件中定义动画

为了区分使用了新属性动画API的动画文件和旧视图动画框架的动画文件，从android 3.1开始，你必须将使用属性动画的xml文件保存在res/animator/文件夹下。

下面列举了属性动画类对应的xml标签：

• ValueAnimator - <animator>
• ObjectAnimator - <objectAnimator>
• AnimatorSet - <set>

下面的示例顺序顺序执行两个动画组，第一个内嵌的动画组同时执行两个ObjectAnimator动画：

<set android:ordering="sequentially">
    <set>
        <objectAnimator
            android:propertyName="x"
            android:duration="500"
            android:valueTo="400"
            android:valueType="intType"/>
        <objectAnimator
            android:propertyName="y"
            android:duration="500"
            android:valueTo="300"
            android:valueType="intType"/>
    </set>
    <objectAnimator
        android:propertyName="alpha"
        android:duration="500"
        android:valueTo="1f"/>
</set>

为了执行这个动画，你需要在你的代码中把xml动画资源实例化为AnimatorSet对象，然后在开始动画之前设定动画的目标对象。可以简单的调用setTarget()方法给一个目标对象设定AnimatorSet中的全部子动画。代码如下：

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

更多关于定义属性动画的xml语法，请参考Animation Resources。