Android源碼分析—屬性動畫的工作原理

前言

本文為Android動畫系列的最後一篇文章，通過對源碼的分析，能夠讓大家更深刻地理解屬性動畫的工作原理，這有助於我們更好地使用屬性動畫。但是，由於動畫的底層實現已經深入到jni層，並且涉及到顯示子系統，因此，深入地分析動畫的底層實現不僅比較困難而且意義不大，因此，本文的分析到jni層為止。

 

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Android源碼分析—屬性動畫的工作原理

屬性動畫的原理

屬性動畫要求動畫作用的對象提供該屬性的set方法，屬性動畫根據你傳遞的該熟悉的初始值和最終值，以動畫的效果多次去調用set方法，每次傳遞給set方法的值都不一樣，確切來說是隨著時間的推移，所傳遞的值越來越接近最終值。如果動畫的時候沒有傳遞初始值，那麼還要提供get方法，因為系統要去拿屬性的初始值。對於屬性動畫來說，其動畫過程中所做的就是這麼多，下面看源碼分析。

源碼分析

首先我們要找一個入口，就從ObjectAnimator.ofInt(mButton, width, 500).setDuration(5000).start()開始吧，其他動畫都是類似的。

看ObjectAnimator的start方法

 

    @Override
    public void start() {
        // See if any of the current active/pending animators need to be canceled
        AnimationHandler handler = sAnimationHandler.get();
        if (handler != null) {
            int numAnims = handler.mAnimations.size();
            for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {
                if (handler.mAnimations.get(i) instanceof ObjectAnimator) {
                    ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mAnimations.get(i);
                    if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {
                        anim.cancel();
                    }
                }
            }
            numAnims = handler.mPendingAnimations.size();
            for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {
                if (handler.mPendingAnimations.get(i) instanceof ObjectAnimator) {
                    ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mPendingAnimations.get(i);
                    if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {
                        anim.cancel();
                    }
                }
            }
            numAnims = handler.mDelayedAnims.size();
            for (int i = numAnims - 1; i >= 0; i--) {
                if (handler.mDelayedAnims.get(i) instanceof ObjectAnimator) {
                    ObjectAnimator anim = (ObjectAnimator) handler.mDelayedAnims.get(i);
                    if (anim.mAutoCancel && hasSameTargetAndProperties(anim)) {
                        anim.cancel();
                    }
                }
            }
        }
        if (DBG) {
            Log.d(ObjectAnimator, Anim target, duration:  + mTarget + ,  + getDuration());
            for (int i = 0; i < mValues.length; ++i) {
                PropertyValuesHolder pvh = mValues[i];
                ArrayList keyframes = pvh.mKeyframeSet.mKeyframes;
                Log.d(ObjectAnimator,    Values[ + i + ]:  +
                    pvh.getPropertyName() + ,  + keyframes.get(0).getValue() + ,  +
                    keyframes.get(pvh.mKeyframeSet.mNumKeyframes - 1).getValue());
            }
        }
        super.start();
    }

說明：上面的代碼別看那麼長，其實做的事情很簡單，首先會判斷一下，如果當前動畫、等待的動畫（Pending）和延遲的動畫（Delay）中有和當前動畫相同的動畫，那麼就把相同的動畫給取消掉，接下來那一段是log，再接著就調用了父類的super.start()方法，因為ObjectAnimator繼承了ValueAnimator，所以接下來我們看一下ValueAnimator的Start方法

 

 

    private void start(boolean playBackwards) {
        if (Looper.myLooper() == null) {
            throw new AndroidRuntimeException(Animators may only be run on Looper threads);
        }
        mPlayingBackwards = playBackwards;
        mCurrentIteration = 0;
        mPlayingState = STOPPED;
        mStarted = true;
        mStartedDelay = false;
        mPaused = false;
        AnimationHandler animationHandler = getOrCreateAnimationHandler();
        animationHandler.mPendingAnimations.add(this);
        if (mStartDelay == 0) {
            // This sets the initial value of the animation, prior to actually starting it running
            setCurrentPlayTime(0);
            mPlayingState = STOPPED;
            mRunning = true;
            notifyStartListeners();
        }
        animationHandler.start();
    }

說明：上述代碼最終會調用AnimationHandler的start方法，這個AnimationHandler並不是Handler，它是個Runnable。看下它的代碼，通過代碼我們發現，很快就調到了jni層，不過jni層最終還是要調回來的。它的run方法會被調用，這個Runnable涉及到和底層的交互，我們就忽略這部分，直接看重點：ValueAnimator中的doAnimationFrame方法

 

 

    final boolean doAnimationFrame(long frameTime) {
        if (mPlayingState == STOPPED) {
            mPlayingState = RUNNING;
            if (mSeekTime < 0) {
                mStartTime = frameTime;
            } else {
                mStartTime = frameTime - mSeekTime;
                // Now that we're playing, reset the seek time
                mSeekTime = -1;
            }
        }
        if (mPaused) {
            if (mPauseTime < 0) {
                mPauseTime = frameTime;
            }
            return false;
        } else if (mResumed) {
            mResumed = false;
            if (mPauseTime > 0) {
                // Offset by the duration that the animation was paused
                mStartTime += (frameTime - mPauseTime);
            }
        }
        // The frame time might be before the start time during the first frame of
        // an animation.  The current time must always be on or after the start
        // time to avoid animating frames at negative time intervals.  In practice, this
        // is very rare and only happens when seeking backwards.
        final long currentTime = Math.max(frameTime, mStartTime);
        return animationFrame(currentTime);
    }

注意到上述代碼末尾調用了animationFrame方法，而animationFrame內部調用了animateValue，下面看animateValue的代碼

 

 

    void animateValue(float fraction) {
        fraction = mInterpolator.getInterpolation(fraction);
        mCurrentFraction = fraction;
        int numValues = mValues.length;
        for (int i = 0; i < numValues; ++i) {
            mValues[i].calculateValue(fraction);
        }
        if (mUpdateListeners != null) {
            int numListeners = mUpdateListeners.size();
            for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                mUpdateListeners.get(i).onAnimationUpdate(this);
            }
        }
    }

上述代碼中的calculateValue方法就是計算每幀動畫所對應的屬性的值，下面著重看一下到底是在哪裡調用屬性的get和set方法的，畢竟這個才是我們最關心的。

 

get方法：在初始化的時候，如果屬性的初始值沒有提供，則get方法將會被調用。

 

    private void setupValue(Object target, Keyframe kf) {
        if (mProperty != null) {
            kf.setValue(mProperty.get(target));
        }
        try {
            if (mGetter == null) {
                Class targetClass = target.getClass();
                setupGetter(targetClass);
                if (mGetter == null) {
                    // Already logged the error - just return to avoid NPE
                    return;
                }
            }
            kf.setValue(mGetter.invoke(target));
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Log.e(PropertyValuesHolder, e.toString());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            Log.e(PropertyValuesHolder, e.toString());
        }
    }

 

set方法：當動畫的下一幀到來的時候，PropertyValuesHolder中的setAnimatedValue方法會將新的屬性值設置給對象，調用其set方法

 

    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());
            }
        }
    }

總結

我覺得這篇源碼分析寫的邏輯有點混亂，希望不要給大家帶來誤導。從源碼上來說，屬性動畫的源碼邏輯層次有點跳躍，不過沒關系，大家只要了解屬性動畫的工作原理就好，源碼的作用在於讓我們發現其工作原理的確如此。到此為止，Android動畫系列已經全部完成，十分感謝大家閱讀，希望能給大家帶來一點幫助！