LottieAndroid使用详解及源码解析—轻而易举实现各种复杂动画

LottieAndroid使用详解及源码解析,让你的应用加载动画变得轻而易举。
看源码的时候跟着我最下面的两张时序图慢慢走,一遍看不懂就再看一遍,别着急,多看几遍就能懂了。虽然这里不是用的最新框架源码,但是基本原理都是一致的,不影响你使用最新版本时候遇到问题,然后定位解决。

看懂源码有什么用?当你使用这个框架遇到一些奇怪的Bug的时候,有时候不一定是你的问题,可能是源码中的问题,追踪源码有利于你快速定位问题。我在使用的时候遇到过源码的问题,后来在GitHub的issue中看到有人提了,再后来的版本就修复了。

为了写好这篇文章,我花了一周多的时间,因为是给公司做分享,所以很多细节我是讲出来的,并没有写出来,因为要写的话会很多,但这篇文章基本上完全可以满足你对Lottie的使用和对源码的理解,接下来耐心看吧

我们主要从以下四个方面来讲解:

一、Lottie简介

二、LottieAndroid的使用

三、LottieAndroid源码解析

四、可能遇到的问题会有哪些


一、Lottie简介

  • Lottie是什么?

    • Lottie是Airbnb开源的一个动画渲染库,同时支持Android、IOS、React Native和Web平台,Lottie目前只支持渲染播放After Effects动画。Lottie使用bobymovin(After Effects插件)到处的json数据作为动画数据源。使用Lottie可以让动画显示变得简单方便。

    • 从动画制作到动画显示流程如下:


    • 工作流程:

      1. 设计师使用Affer Effects制作动画并导出json文件,参考:Lottie动画社区
      2. 各端开发使用相应的LottieSDK实现动画效果,GitHub下载地址:Lottie AndroidLottie IOSReact NativeWeb
    • 注意事项:

      设计师同学制作各个平台(Android、IOS、React Netive)动画时需要查看Lottie在不同平台支持的特性,否则制作出来的动画显示可能会有问题,设计同学制作动画参考:不同平台Lottie支持特性

  • 为什么要使用Lottie?

    • 先看看在没有Lottie之前我们是怎么实现相对复杂动画的:

      1. 使用GIF,占用空间大,有些动画显示效果不佳,需要适配分辨率,Android原生不支持GIF动画的显示。
      2. 使用帧动画,占用空间大,依然会遇到不同分辨率适配的问题。
      3. 组合式动画,通过大量代码实现复杂的动画效果。
    • 使用Lottie可以解决的问题:

      1. 降低动画设计和开发成本
      2. 解决设计提供动画效果与实现不一致问题
      3. 占用空间更小
      4. 不同的手机分辨率不需要适配
  • Lottie适用于哪些场景?

    • 启动(splash)动画:典型场景是APP logo动画的播放
    • 上下拉刷新(refresh)动画:所有APP都必备的功能,利用 Lottie 可以做的更加简单酷炫了
    • 加载(loading)动画:典型场景是网络请求的loading动画
    • 提示(tips)动画:典型场景是空白页的提示
    • 按钮(button)动画:典型场景如switch按钮、编辑按钮、播放按钮等按钮的
    • 礼物(gift)动画:典型场景是直播类APP的高级动画播放
  • 我们想要使用Lottie替代哪些动画?

    • 首先并不是在APP中所有的动画都要用Lottie来替换
    • 一些可以通过属性动画来实现的简单动画就不需要用Lottie来实现了
    • 替代一些通过代码不好实现的动画效果
    • 替代GIF动画和帧动画

二、LottieAndroid的使用

  • 集成到项目中(以2.2.0版本为例)

    • 添加依赖:compile 'com.airbnb.android:lottie:2.2.0'

      Lottie版本号参考:Maven库查看Lottie各版本号

    • Gradle依赖修改:

      最低版本:MIN_SDK_VERSION = 16
      编译版本:COMPILE_SDK_VERSION = 25
      所有的兼容包需要升级到版本号为25.3.1

        compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.3.1'
        compile 'com.android.support:cardview-v7:25.3.1'
        compile 'com.android.support:design:25.3.1'
        compile 'com.android.support:recyclerview-v7:25.3.1'
        compile 'com.android.support:palette-v7:25.3.1'
        compile 'com.android.support:support-v4:25.3.1'
      
    • 如何查看Lottie各版本需要对应的AndroidSDK编译版本和兼容包版本号?

      以Lottie2.2.0版本为例:mvnrepository lottie2.2.0

  • 使用方法

    • Lottie基本用法查看官方文档

      1. 首先将json文件放到assets文件夹下:

        可以直接放到assets目录下,或者在assets目录下创建一个二级目录放在二级目录下。
      2. 在布局中添加LottieAnimationView控件:

         <com.airbnb.lottie.LottieAnimationView
              android:id="@+id/animation_view"
              android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="wrap_content"
              app:lottie_fileName="hello-world.json"
              app:lottie_loop="true"
              app:lottie_autoPlay="true" />
              
         如上图,如果json文件在assets子文件夹中,lottie_fileName="lottieani/stars.json"
        

        LottieAnimationView可以设置的属性如下:
      3. 得到LottieAnimationView对象进行动画操作:

         LottieAnimationView animationView = (LottieAnimationView)findViewById(R.id.animation_view);
         // 布局中不指定文件可以在此设置,路径设置同布局文件
         animationView.setAnimation("hello-world.json");
         // 是否循环播放
         animationView.loop(true);
         // 设置播放速率,例如:2代表播放速率是不设置时的二倍
         animationView.setSpeed(2f);
         // 开始播放
         animationView.playAnimation();
         
         // 暂停播放
         animationView.pauseAnimation();
         // 取消播放
         animationVIew.cancelAnimation();
         
         // 设置播放进度
         animationView.setProgress(0.5f);
         // 判断是否正在播放
         animationView.isAnimating();
        

        setAnimation()有三种方法,可以直接设置动画的Json对象,或者设置Json文件相对路径名,且支持设置缓存类型:

        playAnimation()有三种方法:

        支持三种缓存类型,不缓存、弱类型和强类型:
      4. 添加动画监听

         mAnimationView.addAnimatorListener(new Animator.AnimatorListener() {
             @Override
             public void onAnimationStart(Animator animation) {
                 Log.d(TAG, "onAnimationStart : " + animation.getDuration());
             }
        
             @Override
             public void onAnimationEnd(Animator animation) {
                 Log.d(TAG, "onAnimationEnd");
             }
        
             @Override
             public void onAnimationCancel(Animator animation) {
                 Log.d(TAG, "onAnimationCancel");
             }
        
             @Override
             public void onAnimationRepeat(Animator animation) {
                 Log.d(TAG, "onAnimationRepeat");
             }
         });
        
         mAnimationView.addAnimatorUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
             @Override
             public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                 //Log.d(TAG, "onAnimationUpdate : " + animation.getCurrentPlayTime());
             }
         });
        
    • 其他用法

      1. 自定义动画的速率和时长

         ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator
                 .ofFloat(0f, 1f)
                 .setDuration(5000);
         valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
             @Override
             public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                 mAnimationView.setProgress((Float) animation.getAnimatedValue());
             }
         });
         valueAnimator.start();
        
      2. 给整个动画添加一个特定图层,或者一个图层的特定内容添加一个颜色过滤器

         // 任何符合颜色过滤界面的类
         final PorterDuffColorFilter colorFilter = new PorterDuffColorFilter(Color.RED, PorterDuff.Mode.LIGHTEN);
         
         // 在整个视图中添加一个颜色过滤器
         animationView.addColorFilter(colorFilter);
         
         //在特定的图层中添加一个颜色滤镜
         animationView.addColorFilterToLayer("hello_layer", colorFilter);
         
         // 添加一个彩色过滤器特效“hello_layer”上的内容
         animationView.addColorFilterToContent("hello_layer", "hello", colorFilter);
         
         // 清除所有的颜色滤镜
         animationView.clearColorFilters();
        
      3. 在列表中添加动画,每个item循环播放该动画

        如果按照下面写法会有什么问题?如果按照下面写法,即便是已经设置了lottieViewLive.loop(true)循环播放,item被划走再划回来动画依旧会停止播放。

         <com.airbnb.lottie.LottieAnimationView
             android:id="@+id/lottieViewLive"
             android:layout_width="30dp"
             android:layout_height="30dp"/>
        
         // 在viewHolder中initView的时候开始动画
         LottieAnimationView lottieViewLive = (LottieAnimationView) layout.findViewById(R.id.lottieViewLive);
         lottieViewLive.setAnimation("lottiejson/living.json");
         // 循环播放动画
         lottieViewLive.loop(true);
         lottieViewLive.playAnimation();         
        

        为了解决上诉问题,只需要在布局中添加,属性app:lottie_autoPlay="true";可以直接按照写法在xml布局中添加动画即可。为什么会这样?待会在源码解析部分讲解。

         <com.airbnb.lottie.LottieAnimationView
             android:id="@+id/lottieViewLive"
             android:layout_width="30dp"
             android:layout_height="30dp"
             app:lottie_autoPlay="true"
             app:lottie_fileName="lottiejson/living.json"
             app:lottie_loop="true"/>
        
      4. 从网络直接获取json数据显示动画(Lottie本身不提供网络请求)

        为什么要使用下面方式,而不是从网络获取json数据后直接animationView.setAnimation(json)。主要是为了使用OnCompositionLoadedListener,防止从网络获取的json数据错误解析出来的composition为null。

         LottieComposition.Factory.fromJson(getResources(), jsonObject, new OnCompositionLoadedListener() {
             @Override
             public void onCompositionLoaded(@Nullable LottieComposition composition) {
                 if (composition != null) {
                     mAnimationView.setComposition(composition);
                     mAnimationView.playAnimation();
                 } else {
                     // showErrorView();
                 }
             }
         });
        
      5. 加载含有图片的复杂文件

        有些动画比较复杂不是简单的线条、图块所能实现的,这样的动画通过AE插件bobymovin生成的文件除了有一个json文件外,还会有一些png图片。如何加载这样的动画呢?

        ① 加载本地含有图片的动画资源,json文件放在assets文件夹下,生成的png图片同样放在assets文件夹下(或者自己在assets文件夹下创建一个子目录,假如叫lottieimage)。
         // 代码这样写,需要设置图片的文件夹地址
         mAnimationView.setImageAssetsFolder("lottieweaccept/images");
         mAnimationView.setAnimation("lottieweaccept/WeAccept.json");
         mAnimationView.playAnimation();
         
         // 或者在布局文件中添加这句代码,指定图片路径
         app:lottie_imageAssetsFolder="lottieweaccept/images"
        

        ② 加载从网络获取的含有图片的动画资源,首先需要将资源下载到手机SD卡中
         final String absolutePath = imagesDir.getAbsolutePath();
         mAnimationView.setImageAssetDelegate(new ImageAssetDelegate() {
             @Override
             public Bitmap fetchBitmap(LottieImageAsset asset) {
                 return BitmapFactory.decodeFile(absolutePath + File.separator + asset.getFileName());
             }
         });
         LottieComposition.Factory.fromInputStream(LottieViewActivity.this, inputStream, new OnCompositionLoadedListener() {
             @Override
             public void onCompositionLoaded(@Nullable LottieComposition composition) {
                 if (composition != null) {
                     mAnimationView.setComposition(composition);
                     mAnimationView.playAnimation();
                 } else {
                     // doOtherThing();
                 }
             }
         });     
        

三、源码解析

  • 从Json到动画显示的实现思路

    • 将复杂的图片使用图层表示,每一层表示不同的内容

    • 根据动画需求可以只针对某一层做相应的平移、旋转、缩放等动画

    • Json文件中数据转成LottieComposition数据对象,LottieDrawable负责将数据绘制成drawable,LottieAnimationView负责将LottieDrawable显示出来。LottieAnimationView继承自AppCompatImageView,LottieDrawable继承自Drawable。
  • 先看看生成的Json数据,参考这里:Lottie:让动画如此简单

  • 如何加载json数据并显示图像的?

    • animationView.setAnimation("hello-world.json");

      通过setAnimation()来看看,上面json数据到显示图像的过程。源码时序图如下(以2.2.0版本为例):
      1. LottieAnimationView初始化的时候会首先创建LottieDrawable对象,private final LottieDrawable lottieDrawable = new LottieDrawable()。init(),进行初始化的时候,解析xml设置的属性。

      2. setAnimation(String fileName),加载Json文件。

      3. 通过异步加载,最终会调用到fromJsonSync()对Json文件进行解析。

      4. 解析结果通过onCompositionLoaded()回调到主线程,然后会将Json数据转换成LottieComposition对象。

      5. lottieDrawable.setComposition(),将LottieComposition对象设置给LottieDrawable。

      6. 生成CompositionLayer对象,这个对象就是每一个图层的对象。

      7. 通过setImageDrawable(lottieDrawable)将图像显示出来,显示第一帧动画。

  • 动画如何运行起来的?

    • animationView.playAnimation();

      调用playAnimation()动画是如何动起来的,源码时序图如下(以2.2.0版本为例):
      1. ValueAnimator实现的控制动画进度。

      2. setProgress实现的显示具体进度动画。

      3. LottieDrawable中的draw绘制图像,Canvas进行绘制。

  • 为什么在列表中加载动画时设置了循环播放,item划走再划回来动画还是会停止播放?为什么添加app:lottie_autoPlay="true"才行?
  • 我们来看看这两句代码,有没有什么问题?

      // 异步加载json文件
      animationView.setAnimation("hello-world.json");
      animationView.playAnimation();
      animationView.setSpeed(2f);
    

    setAnimation是异步加载json文件的,调用setAnimation之后直接调用playAnimation()源码是如何保证加载完数据之后再开始动画呢?最终会走到LottieDrawable类中,如下:

性能问题

  • 性能和内存

    • 如果没有mask和mattes,那么性能和内存非常好,没有bitmap创建,大部分操作都是简单的cavas绘制。
    • 如果存在mattes,将会创建2~3个bitmap。bitmap在动画加载到window时被创建,被window删除时回收。所以不宜在RecyclerView中使用包涵mattes或者mask的动画,否则会引起bitmap抖动。除了内存抖动,mattes和mask中必要的bitmap.eraseColor()和canvas.drawBitmap()也会降低动画性能。对于简单的动画,在实际使用时性能不太明显。
    • 如果在列表中使用动画,推荐使用缓存LottieAnimationView.setAnimation(String, CacheStrategy) 。

全屏适配参考


更新:添加2.5.1版本时遇到的问题

1、 编译版本需要 27
2、所有的suport包版本需要27.1.0

  compile 'com.android.support:appcompat-v7:27.1.0'

3、如果有引入lifecycle,版本需要1.1.0

  android.arch.lifecycle:extensions:1.1.0
  android.arch.lifecycle:compiler:1.1.0

如果项目中引入了livedata并且lifecycle版本号不对,会报如下错误:
Error:Program type already present: android.arch.lifecycle.LiveData
参考:https://stackoverflow.com/questions/49056723/errorprogram-type-already-present-android-arch-lifecycle-livedata
com.firebaseui:firebase-ui-firestore:3.1.0 depends on android.arch.lifecycle:extensions:1.0.0-beta1. Switching to version 3.2.2 fixes the issue by using the Lifecycle 1.1 libraries that Support Library 27.1.0 are built upon.

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