『Android 技能篇』优雅的转场动画之 Transition

前言

先直接上效果图：

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相信大家在平常开发也会遇到类似的转场动画，如果想要要实现上图的效果有哪些方式呢？

首先分析一下转场过程，我们把起始 View 分别定义为 startView 和 endView。startView 为常见的列表布局，左侧头像和右侧为文本介绍；endView 为详情页面，置顶的大图和详细的文本介绍。

不难发现，这些元素都是对应关系，只不过起始状态的基本属性不同：

头像，位置和大小以及 scaleType 发生变化
背景，颜色、位置和大小发生变化
名称，字体大小、颜色和位置发生变化
描述，字体大小和位置发生变化

对于此效果，有很多办法可以实现，综合其实现成本和预期效果进行最终选择，我能想到的大概有三种：

直接把上述的每个对象看做是独立个体，各自创建独立的动画对象，控制其执行和结束状态。

这种方式，无疑是最简单粗暴的，但是实现和维护起来都很困难，更不容易拓展
使用 MotionLayout，不得不说很强大，是 Google 推崇的动画组件，基本不用编写 java 代码就可完成负责的手势和动画，后面有时间会介绍。
使用 Transition，Google 在 Android 5.0 完整引入，虽没有 MotionLayout 那么强大，但是其复用性很强，并且很容易理解，上手也很快。

今天咱们就以下面三个方向并结合对应效果来带大家了解一下 Transition。

原生提供的 Transition 类
自己实现 Transition 类
Scene

原生 Transition

准备

核心关键类 TransitionManager, TransitionManager.beginDelayedTransition(ViewGroup viewGroup, Transition transition); 作为动画的开始，传入需要做转场动画的父布局或根布局，随后改变 View 的相关属性，比如 setVisible()，便可自动完成转场动画效果。

默认实现的 AutoTransition，内部集成了基础动画：

private void init() {
    setOrdering(ORDERING_SEQUENTIAL);
    addTransition(new Fade(Fade.OUT)).
            addTransition(new ChangeBounds()).
            addTransition(new Fade(Fade.IN));
}

Slide、Fade 和 Explode

这三者作为 Visibility 的三个子类，通过控制 view.setVisible() 的方式来达到具体的效果。

Fade，淡出出场，淡入入场

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Slide，向下离开屏幕出场，向上进入屏幕入场

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Explode，四边散开出场，四边汇入入场

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同样，可以通过：

Fade fade = new Fade();
Slide slide = new Slide();
TransitionSet set = new TransitionSet();
set.addTransition(fade).addTransition(slide).setOrdering(TransitionSet.ORDERING_TOGETHER);

达到组合的效果：

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ChangeBounds

此处开始同一个页面场景的切换，ChangeBounds 当 View 的位置或者大小发生变化时触发对应的转场效果。比如：

ChangeBounds transition = new ChangeBounds();
transition.setInterpolator(new AnticipateInterpolator());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, transition);
ConstraintLayout.LayoutParams layoutParams = (ConstraintLayout.LayoutParams) view3.getLayoutParams();
if (layoutParams.leftMargin == 400) {
    layoutParams.leftMargin = 50;
} else {
    layoutParams.leftMargin = 400;
}
view3.setLayoutParams(layoutParams);

最终的效果：

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ChangeClipBounds

当调用 view.setClipBounds() 时会触发转场效果：

ChangeClipBounds transition = new ChangeClipBounds();
transition.setInterpolator(new BounceInterpolator());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, transition);
int width = view2.getWidth();
int height = view2.getHeight();
int gap = 140;
Rect rect = new Rect(0, gap, width, height - gap);
if (rect.equals(view2.getClipBounds())) {
    view2.setClipBounds(null);
} else {
    view2.setClipBounds(rect);
}

最终效果：

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ChangeScroll

当调用 view.scrollTo() 会触发转场效果：

ChangeScroll transition = new ChangeScroll();
transition.setInterpolator(new AnticipateOvershootInterpolator());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, transition);
if (view1.getScrollX() == -100 && view1.getScrollY() == -100) {
    view1.scrollTo(0, 0);
} else {
    view1.scrollTo(-100, -100);
}

最终效果：

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ChangeTransform

这个就厉害了，View 的 translation、scale 和 rotation 发生改变时都会触发：

ChangeTransform transition = new ChangeTransform();
transition.setInterpolator(new OvershootInterpolator());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, transition);
if (view1.getTranslationX() == 100 && view1.getTranslationY() == 100) {
    view1.setTranslationX(0);
    view1.setTranslationY(0);
} else {
    view1.setTranslationX(100);
    view1.setTranslationY(100);
}
if (view2.getRotationX() == 30f) {
    view2.setRotationX(0);
} else {
    view2.setRotationX(30);
}
if (view3.getRotationY() == 30f) {
    view3.setRotationY(0);
} else {
    view3.setRotationY(30);
}
if (view4.getScaleX() == 0.5f && view4.getScaleY() == 0.5f) {
    view4.setScaleX(1f);
    view4.setScaleY(1f);
} else {
    view4.setScaleX(0.5f);
    view4.setScaleY(0.5f);
}

最终效果：

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自定义 Transition

介绍

其实 Transition 的原理很简单，大致的逻辑如下：

记录当前状态的属性值，比如位置大小或者自定义属性之类
创建执行动画，参数为当前值和目标值，根据对应算法来完成动画效果
根据目标状态的属性值和记录的缓存属性值，调用创建好的动画对象执行即可

那落实到代码中，首先先集成 Transition 类，会让你实现三个方法：captureStartValues、captureEndValues和createAnimator。

定义你关心的属性值；

官方建议属性定义的规则为：package_name:transition_class:property_name.

比如
```
private static String PROPNAME_TEXT_COLOR = "xiaweizi:changeTextColor:color";
```
我想在文本颜色发生改变时做转场动画，就可以定义上述的属性。

记录起始状态的属性；

void captureStartValues(TransitionValues transitionValues)
void captureEndValues(TransitionValues transitionValues);

  上述方法分别存储起始状态下对应的属性值：

  ```java
  transitionValues.values.put(PROPNAME_TEXT_COLOR, view.getCurrentTextColor());
  ```
3. 创建动画；

  ```java
  Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot, TransitionValues startValues, final TransitionValues endValues)

参数值的 `startValues`和`endValues`分别可以拿到你存储的属性值，之后创建动画并返回即可，后续系统会根据你创建的动画进行转场。

是不是很简单，接下来通过几个案例带大家感受一下：

ChangeTextTransition

ChangeTextTransition.java 该类中定义了：

private static String PROPNAME_TEXT = "xiaweizi:changeText:text";
private static String PROPNAME_TEXT_COLOR = "xiaweizi:changeTextColor:color";
private static String PROPNAME_TEXT_SIZE = "xiaweizi:changeTextSize:size";
private static String PROPNAME_TEXT_LEVEL = "xiaweizi:changeTextTypeface:level";

分别代表文本内容变化、文本颜色变化、文本大小变化和文本字体变化。我们只挑一个文本颜色来看一下动画是如何实现的：

// 记录下起始状态属性值
private void captureValues(TransitionValues transitionValues) {
    if (transitionValues == null || !(transitionValues.view instanceof TextView)) return;
    TextView view = (TextView) transitionValues.view;
    transitionValues.values.put(PROPNAME_TEXT, view.getText());
    transitionValues.values.put(PROPNAME_TEXT_COLOR, view.getCurrentTextColor());
    transitionValues.values.put(PROPNAME_TEXT_SIZE, view.getTextSize());
    transitionValues.values.put(PROPNAME_TEXT_LEVEL, view.getTag(R.id.type_face_level));
}

@Override
public Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot, TransitionValues startValues, final TransitionValues endValues) {
    if (startValues == null || endValues == null) {
        return null;
    }
    if (!(endValues.view instanceof TextView)) {
        return super.createAnimator(sceneRoot, startValues, endValues);
    }
    TextView endView = (TextView) endValues.view;
    int startTextColor = (int) startValues.values.get(PROPNAME_TEXT_COLOR);
    int endTextColor = (int) endValues.values.get(PROPNAME_TEXT_COLOR);
    ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofArgb(endView, new TextColorProperty(), startTextColor, endTextColor);
    animator.setDuration(300);
    return animator;
}

看一下这四种属性发生变化时的效果：

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ChangeBackgroundColorTransition

类似于文本颜色，只不过针对的是 view.setBackground()，主要的代码在于创建 Animator：

@Override
public Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot, TransitionValues startValues, final TransitionValues endValues) {
    if (startValues == null || endValues == null) {
        return null;
    }
    final View endView = endValues.view;
    ColorDrawable startColorDrawable = (ColorDrawable) startValues.values.get(PROPNAME_COLOR);
    ColorDrawable endColorDrawable = (ColorDrawable) endValues.values.get(PROPNAME_COLOR);
    if (startColorDrawable == null || endColorDrawable == null) return super.createAnimator(sceneRoot, startValues, endValues);
    final int startColor = startColorDrawable.getColor();
    final int endColor = endColorDrawable.getColor();
    ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofObject(new ArgbEvaluator(), startColor, endColor);
    animator.setDuration(300);
    animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            int animatedValue = (int) animation.getAnimatedValue();
            endView.setBackgroundColor(animatedValue);
        }
    });
    return animator;
}

最终效果：

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ChangeImageResourceTransition

有的时候发现，在切换图片的时候过度会很生硬，那可以通过在对 View 的 alpha 属性从 1₀1 的过程中替换图片，这样显得很平滑。

@Override
public Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot, TransitionValues startValues, final TransitionValues endValues) {
    if (startValues == null || endValues == null) {
        return null;
    }
    if (!(endValues.view instanceof ImageView)) {
        return super.createAnimator(sceneRoot, startValues, endValues);
    }
    final ImageView endView = (ImageView) endValues.view;
    final Drawable startDrawable = (Drawable) startValues.values.get(PROPNAME_IMAGE_RESOURCE);
    final Drawable endDrawable = (Drawable) endValues.values.get(PROPNAME_IMAGE_RESOURCE);
    ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0, 1f);
    animator.setDuration(300);
    animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            float animatedValue = (float) animation.getAnimatedValue();
            if (animatedValue <= 0.5f) {
                endView.setImageDrawable(startDrawable);
                float ratio = (0.5f - animatedValue) / 0.5f;
                endView.setAlpha(ratio);
            } else {
                endView.setImageDrawable(endDrawable);
                float ratio = (animatedValue - 0.5f) / 0.5f;
                endView.setAlpha(ratio);
            }
        }
    });
    return animator;

最终效果：

image

ChangeCustomTransition

除了 View 原生的属性，自定义属性同样也可以。

创建 Animator 没什么区别：

@Override
public Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot, TransitionValues startValues, final TransitionValues endValues) {
    if (startValues == null || endValues == null) {
        return null;
    }
    if (!(endValues.view instanceof TransitionView)) {
        return super.createAnimator(sceneRoot, startValues, endValues);
    }
    final TransitionView endView = (TransitionView) endValues.view;
    final float startRatio = (float) startValues.values.get(PROPNAME_CUSTOM_RATIO);
    final float endRatio = (float) endValues.values.get(PROPNAME_CUSTOM_RATIO);
    ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(endView, "ratio", startRatio, endRatio);
    animator.setDuration(300);
    return animator;
}

主要在自定义 View 的绘制逻辑：

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    // 绘制左边
    canvas.save();
    mRect.set(0, 0, (int) (getWidth() * mRatio), getHeight());
    canvas.clipRect(mRect);
    mTextPaint.setColor(mStartColor);
    TransitionUtils.drawTextCenter(canvas, "文本三", getWidth() / 2, getHeight() / 2, mTextPaint);
    canvas.restore();

    // 绘制右边
    canvas.save();
    mRect.set((int) (getWidth() * mRatio), 0, getWidth(), getHeight());
    canvas.clipRect(mRect);
    mTextPaint.setColor(mEndColor);
    TransitionUtils.drawTextCenter(canvas, "三本文", getWidth() / 2, getHeight() / 2, mTextPaint);
    canvas.restore();
}

最终的效果：

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Scene

终于开始介绍文章开头的效果是如何实现的：

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有了前面的基础铺垫，实现起来就很简单。

Scene 就是为这种场景的过度而设计，不需要关注过度过程，只需要传入前后的布局，并保证各个元素的 id 保持一致即可。

创建前后 layout；layout_scene1.xml 和 layout_scene2.xml 具体代码就补贴了

创建前后 Scene 对象；

mScene1 = Scene.getSceneForLayout(mRoot, R.layout.layout_scene1, this);
mScene2 = Scene.getSceneForLayout(mRoot, R.layout.layout_scene2, this);

3. 创建转场 `Transition`；我们把之前自定的组合成 `TransitionSet`：
  ```java
  public class SceneTransition extends TransitionSet {
    public SceneTransition() {
        init();
    }
    public SceneTransition(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }
    private void init() {
        addTransition(new ChangeTextTransition())
                .addTransition(new ChangeScroll())
                .addTransition(new ChangeBackgroundColorTransition())
                .addTransition(new ChangeBounds());
    }
  }

开始切换场景；

TransitionManager.go(mScene1, mTransition);
TransitionManager.go(mScene2, mTransition);

总结

到此，先详细的和大家分享了系统自带的 Transition，并分析了其实现细节和原理，提供了多个自定义 Transition，接着了解了 Scene 创建过程，并通过简答的 demo 实现了从一个场景到另一个场景的过度效果，由浅入深，图文并茂，希望可以帮助到大家。

文中的项目已上传到 TransitionDemo。