属性动画-Property Animation之ViewPropertyAnimator 你应该知道的一切

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出自【zejian的博客】

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原本打算这篇作为属性动画的完结篇，但目前情况来看，估计无法完结，前两天研究了一下ViewPropertyAnimator这个android 3.1版本后新添加的类，感觉挺有必要用一篇文章来记录一下这个类，ViewPropertyAnimator本身也算不上什么高级类，自然也不是什么特殊技巧，那这个类到底是用来干什么的呢？这就是我们本篇的目的所在啦，接下来我们就来全面地了解一下ViewPropertyAnimator

1.ViewPropertyAnimator概述

通过前两篇的学习，我们应该明白了属性动画的推出已不再是针对于View而进行设计的了，而是一种对数值不断操作的过程，我们可以将属性动画对数值的操作过程设置到指定对象的属性上来，从而形成一种动画的效果。虽然属性动画给我们提供了ValueAnimator类和ObjectAnimator类，在正常情况下，基本都能满足我们对动画操作的需求，但ValueAnimator类和ObjectAnimator类本身并不是针对View对象的而设计的，而我们在大多数情况下主要都还是对View进行动画操作的，因此Google官方在Android 3.1系统中补充了ViewPropertyAnimator类，这个类便是专门为View动画而设计的。当然这个类不仅仅是为提供View而简单设计的，它存在以下优点：

专门针对View对象动画而操作的类。提供了更简洁的链式调用设置多个属性动画，这些动画可以同时进行的。拥有更好的性能，多个属性动画是一次同时变化，只执行一次UI刷新（也就是只调用一次invalidate,而n个ObjectAnimator就会进行n次属性变化，就有n次invalidate）。每个属性提供两种类型方法设置。该类只能通过View的animate()获取其实例对象的引用

好~，下面我们来了解一下ViewPropertyAnimator常规使用

2.ViewPropertyAnimator常规使用

之前我们要设置一个View控件旋转360的代码是这样：

ObjectAnimator.ofFloat(btn,"rotation",360).setDuration(200).start();

而现在我们使用ViewPropertyAnimator后是这样：

btn.animate().rotation(360).setDuration(200);

代码是不是特简洁？这里我们来解析一下，首先必须用View#animate()方法来获取一个ViewPropertyAnimator的对象实例，前面我们说过ViewPropertyAnimator支持链式操作，所以这里直接通过rotation方法设置旋转角度，再设置时间即可，有没有发现连动画的启动都不用我们去操作！是的，ViewPropertyAnimator内部会自动去调用

对于View#animate()方法，这里再说明一下，animate()方法是在Android 3.1系统上新增的一个方法，其作用就是返回ViewPropertyAnimator的实例对象，其源码如下，一目了然：

/*** This method returns a ViewPropertyAnimator object, which can be used to animate* specific properties on this View.** @return ViewPropertyAnimator The ViewPropertyAnimator associated with this View.*/public ViewPropertyAnimator animate() {if (mAnimator == null) {mAnimator = new ViewPropertyAnimator(this);}return mAnimator;}

接着我们再来试试别的方法，同时设置一组动画集合如下：

AnimatorSet set = new AnimatorSet();set.playTogether( ObjectAnimator.ofFloat(btn,"alpha",0.5f),ObjectAnimator.ofFloat(btn,"rotation",360),ObjectAnimator.ofFloat(btn,"scaleX",1.5f),ObjectAnimator.ofFloat(btn,"scaleY",1.5f),ObjectAnimator.ofFloat(btn,"translationX",0,50),ObjectAnimator.ofFloat(btn,"translationY",0,50));set.setDuration(5000).start();

使用ViewPropertyAnimator设置代码如下：

btn.animate().alpha(0.5f).rotation(360).scaleX(1.5f).scaleY(1.5f).translationX(50).translationY(50).setDuration(5000);

是不是已经深深地爱上ViewPropertyAnimator？真的太简洁了！都快感动地哭出来了……先去厕所哭会…….好吧，ViewPropertyAnimator简单用法讲完了，这里小结一下ViewPropertyAnimator的常用方法：

以上便是ViewPropertyAnimator一些操作方法，其实上面很多属性设置方法都对应着一个By结尾的方法，其变量则代表的是变化量，如下：

我们看看其中scaleY与scaleYBy的实现：

public ViewPropertyAnimator scaleY(float value) {animateProperty(SCALE_Y, value);return this;}public ViewPropertyAnimator scaleYBy(float value) {animatePropertyBy(SCALE_Y, value);return this;}

再看看animateProperty()与 animatePropertyBy()

private void animateProperty(int constantName, float toValue) {float fromValue = getValue(constantName);float deltaValue = toValue - fromValue;animatePropertyBy(constantName, fromValue, deltaValue);}private void animatePropertyBy(int constantName, float byValue) {float fromValue = getValue(constantName);animatePropertyBy(constantName, fromValue, byValue);}

看了源码现在应该很清楚有By结尾（代表变化量的大小）和没By结尾（代表变化到多少）的方法的区别了吧。好~，再来看看监听器，实际上我们可以通过setListener(Animator.AnimatorListener listener)和setUpdateListener(ValueAnimator.AnimatorUpdateListener listener)设置自定义监听器，而在ViewPropertyAnimator内部也有自己实现的监听器，同样我们可以看一下其实现源码：

private class AnimatorEventListenerimplements Animator.AnimatorListener, ValueAnimator.AnimatorUpdateListener {@Overridepublic void onAnimationStart(Animator animation) {//调用了设置硬件加速的Runnableif (mAnimatorSetupMap != null) {Runnable r = mAnimatorSetupMap.get(animation);if (r != null) {r.run();}mAnimatorSetupMap.remove(animation);}if (mAnimatorOnStartMap != null) {//调用我们通过withStartAction(Runnable runnable)方法设置的runnableRunnable r = mAnimatorOnStartMap.get(animation);if (r != null) {r.run();}mAnimatorOnStartMap.remove(animation);}if (mListener != null) {//调用我们自定义的监听器方法mListener.onAnimationStart(animation);}}@Overridepublic void onAnimationCancel(Animator animation) {if (mListener != null) {//调用我们自定义的监听器方法mListener.onAnimationCancel(animation);}if (mAnimatorOnEndMap != null) {mAnimatorOnEndMap.remove(animation);}}@Overridepublic void onAnimationRepeat(Animator animation) {if (mListener != null) {//调用我们自定义的监听器方法mListener.onAnimationRepeat(animation);}}@Overridepublic void onAnimationEnd(Animator animation) {mView.setHasTransientState(false);if (mListener != null) {//调用我们自定义的监听器方法mListener.onAnimationEnd(animation);}if (mAnimatorOnEndMap != null) {//调用我们通过withEndAction(Runnable runnable)方法设置的runnableRunnable r = mAnimatorOnEndMap.get(animation);if (r != null) {r.run();}mAnimatorOnEndMap.remove(animation);}if (mAnimatorCleanupMap != null) {//移除硬件加速Runnable r = mAnimatorCleanupMap.get(animation);if (r != null) {r.run();}mAnimatorCleanupMap.remove(animation);}mAnimatorMap.remove(animation);}

由源码我们知道当监听器仅需要监听动画的开始和结束时，我们可以通过withStartAction(Runnable runnable)和withEndAction(Runnable runnable)方法来设置一些特殊的监听操作。在AnimatorEventListener中的开始事件还会判断是否开启硬件加速，当然在动画结束时也会去关闭硬件加速。我们可以通过ViewPropertyAnimator #withLayer()方法开启硬件加速功能。到此对于ViewPropertyAnimator的常规使用方式已很清晰了。剩下的我们就来剖析剖析ViewPropertyAnimator内部到底是如何运作的，同时又是如何优化动画性能的。

3.ViewPropertyAnimator原理解析

我们先通过一副图来大概了解一下ViewPropertyAnimator内部的整体运行工作原理（图太小的话请右键在新页面打开哈，不知为什么markdown限制了大小。。郁闷中。。）：

我们这里先给出整体执行流程（有个整体的概念就行哈，不理解也没有关系，看完下面的分析，再回来来看看也是可以），然后再详细分析：

1.通过imageView.animate()获取ViewPropertyAnimator对象。2.调用alpha、translationX等方法，返回当前ViewPropertyAnimator对象，可以继续链式调用3.alpha、translationX等方法内部最终调用animatePropertyBy(int constantName, float startValue, float byValue)方法4.在animatePropertyBy方法中则会将alpha、translationX等方法的操作封装成NameVauleHolder，并将每个NameValueHolder对象添加到准备列表mPendingAnimations中。5.animatePropertyBy方法启动mAnimationStarter，调用startAnimation，开始动画。6.startAnimation方法中会创建一个ValueAnimator对象设置内部监听器AnimatorEventListener，并将mPendingAnimations和要进行动画的属性名称封装成一个PropertyBundle对象，最后mAnimatorMap保存当前Animator和对应的PropertyBundle对象。该Map将会在animatePropertyBy方法和Animator监听器mAnimatorEventListener中使用，启动动画。7.在动画的监听器的onAnimationUpdate方法中设置所有属性的变化值，并通过RenderNode类优化绘制性能，最后刷新界面。

有了整体概念后，现在我们沿着该工作流程图的路线来分析ViewPropertyAnimator内部执行过程，从上图可以看出，通过View#animate()获取到ViewPropertyAnimator实例后，可以通过ViewPropertyAnimator提供的多种方法来设置动画，如translationX()、scaleX()等等，而当调用完这些方法后，其内部最终则会通过多次调用animatorPropertyBy()，我们先看看animatePropertyBy方法源码：

/*** Utility function, called by animateProperty() and animatePropertyBy(), which handles the* details of adding a pending animation and posting the request to start the animation.** @param constantName The specifier for the property being animated* @param startValue The starting value of the property* @param byValue The amount by which the property will change*/private void animatePropertyBy(int constantName, float startValue, float byValue) {// First, cancel any existing animations on this property//判断该属性上是否存在运行的动画，存在则结束。if (mAnimatorMap.size() > 0) {Animator animatorToCancel = null;Set<Animator> animatorSet = mAnimatorMap.keySet();for (Animator runningAnim : animatorSet) {PropertyBundle bundle = mAnimatorMap.get(runningAnim);if (bundle.cancel(constantName)) {// 结束对应属性动画// property was canceled - cancel the animation if it's now empty// Note that it's safe to break out here because every new animation// on a property will cancel a previous animation on that property, so// there can only ever be one such animation running.if (bundle.mPropertyMask == NONE) {//判断是否还有其他属性// the animation is no longer changing anything - cancel itanimatorToCancel = runningAnim;break;}}}if (animatorToCancel != null) {animatorToCancel.cancel();}}//将要执行的属性的名称，开始值，变化值封装成NameValuesHolder对象NameValuesHolder nameValuePair = new NameValuesHolder(constantName, startValue, byValue);//添加到准备列表中mPendingAnimations.add(nameValuePair);mView.removeCallbacks(mAnimationStarter);mView.postOnAnimation(mAnimationStarter);}

从源码可以看出，animatePropertyBy方法主要干了以下几件事：

首先会去当前属性是否还有在动画在执行，如果有则先结束该属性上的动画，保证该属性上只有一个Animator在进行动画操作。将本次动画需要执行的动画属性封装成一个NameValueHolder对象将每个NameValuesHolder对象添加到mPendingAnimations的准备列表中

NameValuesHolder对象是一个内部类，其相关信息如下：

NameValueHolder：内部类，封装每个要进行动画属性值开始值和变化值，比如translationX(200)，那么这个动画的属性值、开始值和变化值将被封装成一个NameValueHolder，其源码也非常简单：

static class NameValuesHolder {int mNameConstant;//要进行动画的属性名称float mFromValue;//开始值float mDeltaValue;//变化值NameValuesHolder(int nameConstant, float fromValue, float deltaValue) {mNameConstant = nameConstant;mFromValue = fromValue;mDeltaValue = deltaValue;}}

而mPendingAnimations的相关信息如下：

mPendingAnimations：装载的是准备进行动画的属性值（NameValueHolder）所有列表，也就是每次要同时进行动画的全部属性的集合

ArrayList<NameValuesHolder> mPendingAnimations = new ArrayList<NameValuesHolder>();

当添加完每个要运行的属性动画后，则会通过mAnimationStarter对象去调用startAnimation()，启动动画。

Runnable mAnimationStarter：用来执行动画的Runnable。它会执行startAnimation方法，而在startAnimation方法中会通过animator.start()启动动画，源码非常简洁：

private Runnable mAnimationStarter = new Runnable() {@Overridepublic void run() {startAnimation();}};

接着我们看看startAnimation()的源码：

/*** Starts the underlying Animator for a set of properties. We use a single animator that* simply runs from 0 to 1, and then use that fractional value to set each property* value accordingly.*/private void startAnimation() {if (mRTBackend != null && mRTBackend.startAnimation(this)) {return;}mView.setHasTransientState(true);//创建ValueAnimatorValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(1.0f);//clone一份mPendingAnimations赋值给nameValueListArrayList<NameValuesHolder> nameValueList =(ArrayList<NameValuesHolder>) mPendingAnimations.clone();//赋值完后清空mPendingAnimations.clear();//用于标识要执行动画的属性int propertyMask = 0;int propertyCount = nameValueList.size();//遍历所有nameValuesHolder，取出其属性名称mNameConstant，//执行"|"操作并最终赋值propertyMaskfor (int i = 0; i < propertyCount; ++i) {NameValuesHolder nameValuesHolder = nameValueList.get(i);propertyMask |= nameValuesHolder.mNameConstant;}//创建PropertyBundle，并添加到mAnimatorMap中mAnimatorMap.put(animator, new PropertyBundle(propertyMask, nameValueList));if (mPendingSetupAction != null) {//设置硬件加速mAnimatorSetupMap.put(animator, mPendingSetupAction);mPendingSetupAction = null;}if (mPendingCleanupAction != null) {//移除硬件加速mAnimatorCleanupMap.put(animator, mPendingCleanupAction);mPendingCleanupAction = null;}if (mPendingOnStartAction != null) {//设置开始的动画（监听器的开始方法中调用）mAnimatorOnStartMap.put(animator, mPendingOnStartAction);mPendingOnStartAction = null;}if (mPendingOnEndAction != null) {//设置结束后要进行的下一个动画（监听器的结束方法中调用）mAnimatorOnEndMap.put(animator, mPendingOnEndAction);mPendingOnEndAction = null;}//添加内部监听器animator.addUpdateListener(mAnimatorEventListener);animator.addListener(mAnimatorEventListener);//判断是否延长开始if (mStartDelaySet) {animator.setStartDelay(mStartDelay);}//执行动画的实现if (mDurationSet) {animator.setDuration(mDuration);}//设置插值器if (mInterpolatorSet) {animator.setInterpolator(mInterpolator);}//开始执行动画animator.start();}

我们上面的注释非常全面，这里startAnimation主要做下面几件事：

创建Animator,变化值从0到1，设置内部监听器mAnimatorEventListener。clone一份mPendingAnimations列表，并计算属性值标记propertyMask，封装成PropertyBundle对象。使用mAnimatorMap保存当前Animator和对应的PropertyBundle对象。该Map将会在animatePropertyBy方法和Animator监听器mAnimatorEventListener中使用。启动animator动画。

关于PropertyBundle的分析如下：

PropertyBundle：内部类，存放着将要执行的动画的属性集合信息，每次调用animator.start();前，都会将存放在mPendingAnimations的clone一份存入PropertyBundle的内部变量mNameValuesHolder中，然后再将遍历mPendingAnimations中的NameValueHolder类，取出要执行的属性进行”|”操作,最后记录成一个mPropertyMask的变量，存放在PropertyBundle中，PropertyBundle就是最终要执行动画的全部属性的封装类，其内部结构如下图

AnimatorEventListener：ViewPropertyAnimator内部的监听器。这个类实现了Animator.AnimatorListener, ValueAnimator.AnimatorUpdateListener接口。我们前面已经分享过它的部分源码，这个类还有一个onAnimationUpdate()的监听方法，这个方法我们放在后面解析，它是动画执行的关键所在。

HashMap mAnimatorMap：存放PropertyBundle类的Map。这个Map中存放的是正在执行的动画的PropertyBundle，这个PropertyBundle包含这本次动画的所有属性的信息。最终在AnimatorEventListener的onAnimationUpdate()方法中会通过这个map获取相应的属性，然后不断更新每帧的属性值以达到动画效果。通过前面对animatePropertyBy方法的分析，我们可以知道该Map会保证当前只有一个Animator对象对该View的属性进行操作，不会存在两个Animator在操作同一个属性，其声明如下：

private HashMap<Animator, PropertyBundle> mAnimatorMap =new HashMap<Animator, PropertyBundle>();

最后我们看看动画是在哪里执行的，根据我们前面的原理图，内部监听器的onAnimationUpdate()方法将会被调用（当然内部监听器AnimatorEventListener实现了两个动画监听接口，其开始，结束，重复，取消4个方法也会被调用，这个我们前面已分析过）。

@Overridepublic void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {//取出当前Animator对应用propertyBundle对象PropertyBundle propertyBundle = mAnimatorMap.get(animation);if (propertyBundle == null) {// Shouldn't happen, but just to play it safereturn;}//是否开启了硬件加速boolean hardwareAccelerated = mView.isHardwareAccelerated();// alpha requires slightly different treatment than the other (transform) properties.// The logic in setAlpha() is not simply setting mAlpha, plus the invalidation// logic is dependent on how the view handles an internal call to onSetAlpha().// We track what kinds of properties are set, and how alpha is handled when it is// set, and perform the invalidation steps appropriately.boolean alphaHandled = false;if (!hardwareAccelerated) {mView.invalidateParentCaches();}//取出当前的估算值（插值器计算值）float fraction = animation.getAnimatedFraction();int propertyMask = propertyBundle.mPropertyMask;if ((propertyMask & TRANSFORM_MASK) != 0) {mView.invalidateViewProperty(hardwareAccelerated, false);}//取出所有要执行的属性动画的封装对象NameValuesHolderArrayList<NameValuesHolder> valueList = propertyBundle.mNameValuesHolder;if (valueList != null) {int count = valueList.size();//遍历所有NameValuesHolder，计算变化值，并设置给对应的属性for (int i = 0; i < count; ++i) {NameValuesHolder values = valueList.get(i);float value = values.mFromValue + fraction * values.mDeltaValue;if (values.mNameConstant == ALPHA) {alphaHandled = mView.setAlphaNoInvalidation(value);} else {setValue(values.mNameConstant, value);}}}if ((propertyMask & TRANSFORM_MASK) != 0) {if (!hardwareAccelerated) {mView.mPrivateFlags |= View.PFLAG_DRAWN; // force another invalidation}}// invalidate(false) in all cases except if alphaHandled gets set to true// via the call to setAlphaNoInvalidation(), aboveif (alphaHandled) {mView.invalidate(true);} else {mView.invalidateViewProperty(false, false);}if (mUpdateListener != null) {mUpdateListener.onAnimationUpdate(animation);}}

onAnimationUpdate方法主要做了以下几件事：

取出当前Animator对应用propertyBundle对象并获取当前的估算值（插值器计算值），用于后续动画属性值的计算从propertyBundle取出要进行动画的属性列表 ArrayList<NameValuesHolder> valueList 遍历所有NameValuesHolder，计算变化值，并通过setValue设置给对应的属性，如果是ALPHA，则会特殊处理一下，最终形成动画效果

setValue方法源码：

private void setValue(int propertyConstant, float value) {final View.TransformationInfo info = mView.mTransformationInfo;final RenderNode renderNode = mView.mRenderNode;switch (propertyConstant) {case TRANSLATION_X:renderNode.setTranslationX(value);break;case TRANSLATION_Y:renderNode.setTranslationY(value);break;case TRANSLATION_Z:renderNode.setTranslationZ(value);break;case ROTATION:renderNode.setRotation(value);break;case ROTATION_X:renderNode.setRotationX(value);break;case ROTATION_Y:renderNode.setRotationY(value);break;case SCALE_X:renderNode.setScaleX(value);break;case SCALE_Y:renderNode.setScaleY(value);break;case X:renderNode.setTranslationX(value - mView.mLeft);break;case Y:renderNode.setTranslationY(value - mView.mTop);break;case Z:renderNode.setTranslationZ(value - renderNode.getElevation());break;case ALPHA:info.mAlpha = value;renderNode.setAlpha(value);break;}}

从源码可以看出实际上都会把属性值的改变设置到renderNode对象中，而RenderNode类则是一个可以优化绘制流程和绘制动画的类，该类可以提升优化绘制的性能，其内部操作最终会去调用到Native层方法，这里我们就不深追了。

最后这里我们再回忆一下前面给出的整体流程说明：

现在应该比较清晰了吧，以上就是ViewPropertyAnimator内部的大概执行流程。好~，ViewPropertyAnimator介绍到这。

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