Android自定義View:手把手帶你深入瞭解神祕的估值器(TypeEvaluator)

前言

  • 動畫的使用 是 Android 開發中常用的知識
  • 可是動畫的種類繁多、使用複雜,每當需要 採用自定義動畫 實現 複雜的動畫效果時,很多開發者就顯得束手無策
  • Android中 補間動畫 & 屬性動畫實現動畫的原理是:

實現原理

  • 其中,步驟2中的 插值器(Interpolator)和估值器(TypeEvaluator)是實現 複雜動畫效果的關鍵
  • 本文將詳細講解 估值器(TypeEvaluator),通過閱讀本文你將能輕鬆實現複雜的動畫效果

目錄

示意圖


1. 簡介

  • 定義:一個接口
  • 作用:設置 屬性值 從初始值過渡到結束值 的變化具體數值
  1. 插值器(Interpolator)決定 值 的變化規律(勻速、加速blabla),即決定的是變化趨勢;而接下來的具體變化數值則交給估值器
  2. 屬性動畫特有的屬性

2. 應用場景

協助插值器 實現非線性運動的動畫效果

非線性運動:動畫改變的速率不是一成不變的,如加速 & 減速運動都屬於非線性運動


3. 具體使用

設置方式如下:

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "height", new Evaluator(),1,3);
// 在第4個參數中傳入對應估值器類的對象
// 系統內置的估值器有3個:
// IntEvaluator:以整型的形式從初始值 - 結束值 進行過渡
// FloatEvaluator:以浮點型的形式從初始值 - 結束值 進行過渡
// ArgbEvaluator:以Argb類型的形式從初始值 - 結束值 進行過渡

效果圖:
FloatEvaluator
IntEvaluator

  • 如果上述內置的估值器無法滿足需求,還可以自定義估值器
    下面將介紹如何自定義估值器(Interpolator)

4. 自定義估值器

4.1 本質

根據 插值器計算出當前屬性值改變的百分比 & 初始值 & 結束值 來計算 當前屬性具體的數值

如:動畫進行了50%(初始值=100,結束值=200 ),那麼勻速插值器計算出了當前屬性值改變的百分比是50%,那麼估值器則負責計算當前屬性值 = 100 + (200-100)x50% = 150.

4.2 具體實現方式

自定義估值器需要實現 TypeEvaluator接口 & 複寫evaluate()

public interface TypeEvaluator {  

    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {  
// 參數說明
// fraction:插值器getInterpolation()的返回值
// startValue:動畫的初始值
// endValue:動畫的結束值

        ....// 估值器的計算邏輯

        return xxx;
        // 賦給動畫屬性的具體數值
        // 使用反射機制改變屬性變化

// 特別注意
// 那麼插值器的input值 和 估值器fraction有什麼關係呢?
// 答:input的值決定了fraction的值:input值經過計算後傳入到插值器的getInterpolation(),然後通過實現getInterpolation()中的邏輯算法,根據input值來計算出一個返回值,而這個返回值就是fraction了
    }  
}  

在學習自定義估值器前,我們先來看一個已經實現好的系統內置差值器:浮點型估值器器:FloatEvaluator

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator {  
// FloatEvaluator實現了TypeEvaluator接口

// 重寫evaluate()
    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {  
// 參數說明
// fraction:表示動畫完成度(根據它來計算當前動畫的值)
// startValue、endValue:動畫的初始值和結束值
        float startFloat = ((Number) startValue).floatValue();  
        
        return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat);  
        // 初始值 過渡 到結束值 的算法是:
        // 1. 用結束值減去初始值,算出它們之間的差值
        // 2. 用上述差值乘以fraction係數
        // 3. 再加上初始值,就得到當前動畫的值
    }  
}  
  • 屬性動畫中的ValueAnimator.ofInt() & ValueAnimator.ofFloat()都具備系統內置的估值器,即FloatEvaluator & IntEvaluator

即系統已經默認實現了 如何從初始值 過渡到 結束值 的邏輯

  • 但對於ValueAnimator.ofObject(),從上面的工作原理可以看出並沒有系統默認實現,因爲對對象的動畫操作複雜 & 多樣,系統無法知道如何從初始對象過度到結束對象
  • 因此,對於ValueAnimator.ofObject(),我們需自定義估值器(TypeEvaluator)來告知系統如何進行從 初始對象 過渡到 結束對象的邏輯
  • 自定義實現的邏輯如下
// 實現TypeEvaluator接口
public class ObjectEvaluator implements TypeEvaluator{  

// 複寫evaluate()
// 在evaluate()裏寫入對象動畫過渡的邏輯
    @Override  
    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {  
        // 參數說明
        // fraction:表示動畫完成度(根據它來計算當前動畫的值)
        // startValue、endValue:動畫的初始值和結束值

        ... // 寫入對象動畫過渡的邏輯
        
        return value;  
        // 返回對象動畫過渡的邏輯計算後的值
    }  
  

5. 實例說明

  • 下面我將用實例說明 該如何自定義TypeEvaluator接口並通過ValueAnimator.ofObject()實現動畫效果

  • 實現的動畫效果:一個圓從一個點 移動到 另外一個點
    效果圖

  • 工程目錄文件如下:
    工程目錄

步驟1:定義對象類

  • 因爲ValueAnimator.ofObject()是面向對象操作的,所以需要自定義對象類。
  • 本例需要操作的對象是 圓的點座標
    Point.java
public class Point {

    // 設置兩個變量用於記錄座標的位置
    private float x;
    private float y;

    // 構造方法用於設置座標
    public Point(float x, float y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    // get方法用於獲取座標
    public float getX() {
        return x;
    }

    public float getY() {
        return y;
    }
}

步驟2:根據需求實現TypeEvaluator接口

  • 實現TypeEvaluator接口的目的是自定義如何 從初始點座標 過渡 到結束點座標;
  • 本例實現的是一個從左上角到右下角的座標過渡邏輯。
    效果圖

PointEvaluator.java

// 實現TypeEvaluator接口
public class PointEvaluator implements TypeEvaluator {

    // 複寫evaluate()
    // 在evaluate()裏寫入對象動畫過渡的邏輯
    @Override
    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {

        // 將動畫初始值startValue 和 動畫結束值endValue 強制類型轉換成Point對象
        Point startPoint = (Point) startValue;
        Point endPoint = (Point) endValue;

        // 根據fraction來計算當前動畫的x和y的值
        float x = startPoint.getX() + fraction * (endPoint.getX() - startPoint.getX());
        float y = startPoint.getY() + fraction * (endPoint.getY() - startPoint.getY());
        
        // 將計算後的座標封裝到一個新的Point對象中並返回
        Point point = new Point(x, y);
        return point;
    }

}
  • 上面步驟是根據需求自定義TypeEvaluator的實現
  • 下面將講解如何通過對 Point 對象進行動畫操作,從而實現整個自定義View的動畫效果。

步驟3:將屬性動畫作用到自定義View當中

MyView.java

/**
 * Created by Carson_Ho on 17/4/18.
 */
public class MyView extends View {
    // 設置需要用到的變量
    public static final float RADIUS = 70f;// 圓的半徑 = 70
    private Point currentPoint;// 當前點座標
    private Paint mPaint;// 繪圖畫筆
    

    // 構造方法(初始化畫筆)
    public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        // 初始化畫筆
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
    }

    // 複寫onDraw()從而實現繪製邏輯
    // 繪製邏輯:先在初始點畫圓,通過監聽當前座標值(currentPoint)的變化,每次變化都調用onDraw()重新繪製圓,從而實現圓的平移動畫效果
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        // 如果當前點座標爲空(即第一次)
        if (currentPoint == null) {
            currentPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);
            // 創建一個點對象(座標是(70,70))

            // 在該點畫一個圓:圓心 = (70,70),半徑 = 70
            float x = currentPoint.getX();
            float y = currentPoint.getY();
            canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint);


 // (重點關注)將屬性動畫作用到View中
            // 步驟1:創建初始動畫時的對象點  & 結束動畫時的對象點
            Point startPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);// 初始點爲圓心(70,70)
            Point endPoint = new Point(700, 1000);// 結束點爲(700,1000)

            // 步驟2:創建動畫對象 & 設置初始值 和 結束值
            ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new PointEvaluator(), startPoint, endPoint);
            // 參數說明
            // 參數1:TypeEvaluator 類型參數 - 使用自定義的PointEvaluator(實現了TypeEvaluator接口)
            // 參數2:初始動畫的對象點
            // 參數3:結束動畫的對象點

            // 步驟3:設置動畫參數
            anim.setDuration(5000);
            // 設置動畫時長

// 步驟3:通過 值 的更新監聽器,將改變的對象手動賦值給當前對象
// 此處是將 改變後的座標值對象 賦給 當前的座標值對象
            // 設置 值的更新監聽器
            // 即每當座標值(Point對象)更新一次,該方法就會被調用一次
            anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
                @Override
                public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                    currentPoint = (Point) animation.getAnimatedValue();
                    // 將每次變化後的座標值(估值器PointEvaluator中evaluate()返回的Piont對象值)到當前座標值對象(currentPoint)
                    // 從而更新當前座標值(currentPoint)

// 步驟4:每次賦值後就重新繪製,從而實現動畫效果
                    invalidate();
                    // 調用invalidate()後,就會刷新View,即才能看到重新繪製的界面,即onDraw()會被重新調用一次
                    // 所以座標值每改變一次,就會調用onDraw()一次
                }
            });

            anim.start();
            // 啓動動畫


        } else {
            // 如果座標值不爲0,則畫圓
            // 所以座標值每改變一次,就會調用onDraw()一次,就會畫一次圓,從而實現動畫效果

            // 在該點畫一個圓:圓心 = (30,30),半徑 = 30
            float x = currentPoint.getX();
            float y = currentPoint.getY();
            canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint);
        }
    }


}

步驟4:在佈局文件加入自定義View空間

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MainActivity">

    <scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MyView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
         />
</RelativeLayout>

步驟5:在主代碼文件設置顯示視圖

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
}

效果圖

效果圖

源碼地址

Carson_Ho的Github地址


6. 與插值器的區別

估值器和插值器很多人容易混淆,具體區別如下:
示意圖


7. 總結

  • 本文對Android 動畫中的估值器使用進行了詳細分析,相信通過本文你已經能實現複雜的動畫效果

  • 接下來,我我將繼續對Android 動畫進行分析,感興趣的同學可以繼續關注本人的技術博客Carson_Ho的開發博客


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