教程:Flutter中的动画
你会学到什么:
- 如何使用动画库中的基础类将动画添加到widget
- 何时使用AnimatedWidget与AnimatedBuilder.
本教程向您展示如何在Flutter中构建动画。在介绍动画库中的一些基本概念、类和方法之后,它会引导您完成5个动画示例,向您介绍动画库的不同内容。
基本的动画概念和类
重点是什么?
- Animation对象是Flutter动画库中的一个核心类,它生成指导动画的值。
- Animation对象知道动画的当前状态(例如,它是开始、停止还是向前或向后移动),但它不知道屏幕上显示的内容。
- AnimationController管理Animation。
- CurvedAnimation 将过程抽象为一个非线性曲线.
- Tween在正在执行动画的对象所使用的数据范围之间生成值。例如,Tween可能会生成从红到蓝之间的色值,或者从0到255。
- 使用Listeners和StatusListeners监听动画状态改变。
Flutter中的动画系统基于Animation
对象的,widget可以在build
函数中读取Animation
对象的当前值,
并且可以监听动画的状态改变。
Animation<double>
在Flutter中,Animation对象本身和UI渲染没有任何关系。Animation是一个抽象类,它拥有其当前值和状态(完成或停止)。其中一个比较常用的Animation类是Animation<double>。
Flutter中的Animation对象是一个在一段时间内依次生成一个区间之间值的类。Animation对象的输出可以是线性的、曲线的、一个步进函数或者任何其他可以设计的映射。 根据Animation对象的控制方式,动画可以反向运行,甚至可以在中间切换方向。
Animation还可以生成除double之外的其他类型值,如:Animation<Color> 或 Animation<Size>。
Animation对象有状态。可以通过访问其value
属性获取动画的当前值。
Animation对象本身和UI渲染没有任何关系。
CurvedAnimation
CurvedAnimation 将动画过程定义为一个非线性曲线.
final CurvedAnimation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
CurvedAnimation和AnimationController(在下一节中介绍)都是Animation<double>类型。CurvedAnimation包装它正在修改的对象 - 您不需要子类AnimationController来实现曲线
AnimationController
AnimationController是一个特殊的Animation对象,在屏幕刷新的每一帧,就会生成一个新的值。默认情况下,AnimationController在给定的时间段内会线性的生成从0.0到1.0的数字。 例如,下面代码创建一个Animation对象,但不会启动它运行:
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
AnimationController派生自Animation<double>,因此可以在需要Animation对象的任何地方使用。
但是,AnimationController具有控制动画的其他方法。例如,.forward()
方法可以启动动画。数字的产生与屏幕刷新有关,因此每秒钟通常会产生60个数字,在生成每个数字后,每个Animation对象调用添加的Listener对象。
当创建一个AnimationController时,需要传递一个vsync
参数,存在vsync
时会防止屏幕外动画(译者语:动画的UI不在当前屏幕时)消耗不必要的资源。
通过将SingleTickerProviderStateMixin添加到类定义中,可以将stateful对象作为vsync
的值。你可以在GitHub的animate1中看到这个例子 。
译者语:
vsync
对象会绑定动画的定时器到一个可视的widget,所以当widget不显示时,动画定时器将会暂停,当widget再次显示时,动画定时器重新恢复执行,这样就可以避免动画相关UI不在当前屏幕时消耗资源。 如果要使用自定义的State对象作为vsync
时,请包含TickerProviderStateMixin
。
Tween
默认情况下,AnimationController对象的范围从0.0到1.0。如果您需要不同的范围或不同的数据类型,则可以使用Tween来配置动画以生成不同的范围或数据类型的值。例如,以下示例,Tween生成从-200.0到0.0的值:
final Tween doubleTween = new Tween<double>(begin: -200.0, end: 0.0);
Tween是一个无状态(stateless)对象,需要begin
和end
值。Tween的唯一职责就是定义从输入范围到输出范围的映射。输入范围通常为0.0到1.0,但这不是必须的。
Tween继承自Animatable<T>,而不是继承自Animation<T>。Animatable与Animation相似,不是必须输出double值。例如,ColorTween指定两种颜色之间的过渡。
final Tween colorTween =
new ColorTween(begin: Colors.transparent, end: Colors.black54);
Tween对象不存储任何状态。相反,它提供了evaluate(Animation<double> animation)
方法将映射函数应用于动画当前值。
Animation对象的当前值可以通过value()
方法取到。evaluate
函数还执行一些其它处理,例如分别确保在动画值为0.0和1.0时返回开始和结束状态。
Tween.animate
要使用Tween对象,请调用其animate()
方法,传入一个控制器对象。例如,以下代码在500毫秒内生成从0到255的整数值。
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 500), vsync: this);
Animation<int> alpha = new IntTween(begin: 0, end: 255).animate(controller);
注意animate()
返回的是一个Animation,而不是一个Animatable。
以下示例构建了一个控制器、一条曲线和一个Tween:
final AnimationController controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 500), vsync: this);
final Animation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeOut);
Animation<int> alpha = new IntTween(begin: 0, end: 255).animate(curve);
动画通知
一个Animation对象可以拥有Listeners和StatusListeners监听器,可以用addListener()
和addStatusListener()
来添加。
只要动画的值发生变化,就会调用监听器。一个Listener最常见的行为是调用setState()来触发UI重建。动画开始、结束、向前移动或向后移动(如AnimationStatus所定义)时会调用StatusListener。
下一节中有一个addListener()
方法的例子。监视动画的进度展示了如何调用addStatusListener()
。
动画示例
本节将向您介绍5个动画示例。每个部分都提供了该示例源代码的链接。
渲染动画
重点是什么?
- 如何通过
addListener()
和setState()
给widget添加基础的动画。 - 每次动画生成一个新数字时,监听函数都会调用
setState()
。 - 如何使用必需的
vsync
参数定义AnimatedController - 了解Dart语言中的
..
语法。
到目前为止,您已经学会了如何随着时间的推移生成一系列数字,但没有任何东西被渲染到屏幕上。
要使用Animation<>对象进行渲染,请将Animation对象存储为Widget的成员,然后使用其value
值来决定如何绘制。
考虑下面的应用程序,它绘制Flutter logo时没有动画:
import 'package:flutter/material.dart';
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State<LogoApp> {
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: 300.0,
width: 300.0,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
修改以上代码,通过一个逐渐放大的动画显示logo。定义AnimationController时,必须传入一个vsync
对象。该vsync
参数在上面AnimationController部分有介绍了 。
高亮部分为修改的代码:
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with SingleTickerProviderStateMixin {
Animation<double> animation;
AnimationController controller;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller)
..addListener(() {
setState(() {
// the state that has changed here is the animation object’s value
});
});
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: animation.value,
width: animation.value,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
该addListener()
函数调用了setState()
,所以每次动画生成一个新的数字时,当前帧被标记为脏(dirty),这会导致widget的build()
方法再次被调用。
在build()
中,改变container大小,因为它的高度和宽度现在使用的是animation.value
。动画完成时释放控制器(调用dispose()
方法)以防止内存泄漏。
animate1. 通过简单的修改,您已经在Flutter中创建了第一个动画!这个例子的源代码animate1. 、
用AnimatedWidget简化
重点是什么?
- 如何使用AnimatedWidget助手类(而不是
addListener()
和setState()
)来给widget添加动画 - 使用AnimatedWidget创建一个可重用动画的widget。要从widget中分离出动画过渡,请使用AnimatedBuilder。
- Flutter API提供的关于AnimatedWidget的示例包括:AnimatedBuilder、AnimatedModalBarrier、DecoratedBoxTransition、FadeTransition、PositionedTransition、RelativePositionedTransition、RotationTransition、ScaleTransition、SizeTransition、SlideTransition。
AnimatedWidget类允许您从setState()
调用中的动画代码中分离出widget代码。AnimatedWidget不需要维护一个State对象来保存动画。
在下面的重构示例中,LogoApp现在继承自AnimatedWidget而不是StatefulWidget。AnimatedWidget在绘制时使用动画的当前值。LogoApp仍然管理着AnimationController和Tween。
// Demonstrate a simple animation with AnimatedWidget
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class AnimatedLogo extends AnimatedWidget {
AnimatedLogo({Key key, Animation<double> animation})
: super(key: key, listenable: animation);
Widget build(BuildContext context) {
final Animation<double> animation = listenable;
return new Center(
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: animation.value,
width: animation.value,
child: new FlutterLogo(),
),
);
}
}
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation<double> animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new AnimatedLogo(animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
LogoApp将Animation对象传递给基类并用animation.value
设置容器的高度和宽度,因此它的工作原理与之前完全相同。
译者语:和animate1中不同的是,AnimatedWidget(基类)中会自动调用
addListener()
和setState()
。
你可以 在GitHub上找到这个例子的源代码animate2。
监视动画的过程
重点是什么?
- 使用
addStatusListener
来处理动画状态更改的通知,例如启动、停止或反转方向。 - 当动画完成或返回其开始状态时,通过反转方向来无限循环运行动画
知道动画何时改变状态通常很有用的,如完成、前进或倒退。你可以通过addStatusListener()
来得到这个通知。
以下代码修改animate1示例,以便它监听动态状态更改并打印更新。
下面高亮显示的部分为修改的:
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation<double> animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller)
..addStatusListener((state) => print("$state"));
controller.forward();
}
//...
}
运行此代码将输出以下内容:
AnimationStatus.forward
AnimationStatus.completed
接下来,使用addStatusListener()
在开始或结束时反转动画。这产生了循环效果:
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with SingleTickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation<double> animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
animation.addStatusListener((status) {
if (status == AnimationStatus.completed) {
controller.reverse();
} else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
controller.forward();
}
});
controller.forward();
}
//...
}
你可以在GitHub上找到这个例子的源代码animate3。
用AnimatedBuilder重构
重点是什么?
- AnimatedBuilder了解如何渲染过渡.
- An AnimatedBuilder 不知道如何渲染widget,也不知道如何管理Animation对象。
- 使用AnimatedBuilder将动画描述为另一个widget的
build
方法的一部分。如果你只是想用可复用的动画定义一个widget,请使用AnimatedWidget。 - Flutter API中AnimatedBuilder的示例包括: BottomSheet、ExpansionTile、 PopupMenu、ProgressIndicator、RefreshIndicator、Scaffold、SnackBar、TabBar、TextField。
animate3示例中的代码存在的一个问题: 更改动画需要更改显示logo的widget。更好的解决方案是将职责分离:
- 显示logo
- 定义Animation对象
- 渲染过渡效果
您可以借助AnimatedBuilder类完成此分离。AnimatedBuilder是渲染树中的一个独立的类。
与AnimatedWidget类似,AnimatedBuilder自动监听来自Animation对象的通知,并根据需要将该控件树标记为脏(dirty),因此不需要手动调用addListener()
。
animate5示例的widget树如下所示:
从widget树的底部开始,渲染logo的代码直接明了:
class LogoWidget extends StatelessWidget {
// Leave out the height and width so it fills the animating parent
build(BuildContext context) {
return new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
child: new FlutterLogo(),
);
}
}
图中的中间三个块都在GrowTransition的build()
方法中创建。GrowTransition本身是无状态的,并拥有定义过渡动画所需的最终变量集合。
build()
函数创建并返回AnimatedBuilder,它将(匿名构建器)方法和LogoWidget对象作为参数。渲染转换的工作实际上发生在(匿名构建器)方法中,
该方法创建一个适当大小的Container来强制缩放LogoWidget。
下面的代码中有一个的问迷惑的题是,child
看起来像被指定了两次。但实际发生的事情是,将外部引用child传递给AnimatedBuilder,AnimatedBuilder将其传递给匿名构造器,
然后将该对象用作其子对象。最终的结果是AnimatedBuilder插入到渲染树中的两个widget之间。
class GrowTransition extends StatelessWidget {
GrowTransition({this.child, this.animation});
final Widget child;
final Animation<double> animation;
Widget build(BuildContext context) {
return new Center(
child: new AnimatedBuilder(
animation: animation,
builder: (BuildContext context, Widget child) {
return new Container(
height: animation.value, width: animation.value, child: child);
},
child: child),
);
}
}
最后,初始化动画的代码与第一个示例animate1.非常相似。
initState()
方法创建一个AnimationController和一个Tween,然后通过animate()
绑定它们。魔术发生在build()
方法中,该方法返回一个带有LogoWidget作为子对象的GrowTransition对象,以及一个用于驱动过渡的动画对象。
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with TickerProviderStateMixin {
Animation animation;
AnimationController controller;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
final CurvedAnimation curve =
new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
animation = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(curve);
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new GrowTransition(child: new LogoWidget(), animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
你可以 在GitHub上找到这个例子的源代码animate4。
并行动画
重点是什么?
- Curves 类定义常用动画曲线的数组,你可以通过CurvedAnimation 使用。
在本节中,您将基于[监视动画过程](#monitoring](animate3中的示例进行构建, 该示例使用AnimatedWidget循环的进行放大和缩小,现在考虑一下如何再添加一个在透明和不透明之间循环的动画。
每一个Tween管理动画的一种效果。例如:
final AnimationController controller =
new AnimationController(duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
final Animation<double> sizeAnimation =
new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);
final Animation<double> opacityAnimation =
new Tween(begin: 0.1, end: 1.0).animate(controller);
你可以通过sizeAnimation.value
来获取大小,通过opacityAnimation.value
来获取不透明度,但AnimatedWidget的构造函数只接受一个动画对象。
为了解决这个问题,该示例创建了自己的Tween对象并显式计算了这些值。
其build
方法.evaluate()
在父级的动画对象上调用Tween函数以计算所需的size
和opacity
值。
下面高亮部分即修改的代码:
import 'package:flutter/animation.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
class AnimatedLogo extends AnimatedWidget {
// The Tweens are static because they don't change.
static final _opacityTween = new Tween<double>(begin: 0.1, end: 1.0);
static final _sizeTween = new Tween<double>(begin: 0.0, end: 300.0);
AnimatedLogo({Key key, Animation<double> animation})
: super(key: key, listenable: animation);
Widget build(BuildContext context) {
final Animation<double> animation = listenable;
return new Center(
child: new Opacity(
opacity: _opacityTween.evaluate(animation),
child: new Container(
margin: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 10.0),
height: _sizeTween.evaluate(animation),
width: _sizeTween.evaluate(animation),
child: new FlutterLogo(),
),
),
);
}
}
class LogoApp extends StatefulWidget {
_LogoAppState createState() => new _LogoAppState();
}
class _LogoAppState extends State<LogoApp> with TickerProviderStateMixin {
AnimationController controller;
Animation<double> animation;
initState() {
super.initState();
controller = new AnimationController(
duration: const Duration(milliseconds: 2000), vsync: this);
animation = new CurvedAnimation(parent: controller, curve: Curves.easeIn);
animation.addStatusListener((status) {
if (status == AnimationStatus.completed) {
controller.reverse();
} else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
controller.forward();
}
});
controller.forward();
}
Widget build(BuildContext context) {
return new AnimatedLogo(animation: animation);
}
dispose() {
controller.dispose();
super.dispose();
}
}
void main() {
runApp(new LogoApp());
}
你可以在GitHub上找到这个例子的源代码animate5。
下一步
本教程为您展示了如何使用Tweens在Flutter中创建动画的基础,但还有很多其他类需要探索。您可以研究一下特定的Tween类、Material Design中特定的动画、ReverseAnimation、共享元素过渡(也称为hero动画)、物理模拟和fling()
方法的动画 。查看动画首页获取最新的可用文档和示例。