Flutter中的动画naxies

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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

  • Tween.animate

  • Animation

  • CurvedAnimation

  • AnimationController

  • Tween

  • 动画通知

• 动画示例

  • 渲染动画

  • 用AnimatedWidget简化

  • 监视动画的过程

  • 用AnimatedBuilder重构

  • 并行动画

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

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。

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 或 Animation。

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);

注: Curves 类类定义了许多常用的曲线，也可以创建自己的，例如：

class ShakeCurve extends Curve {  @override  double transform(double t) {    return math.sin(t * math.PI * 2);  }}

CurvedAnimation和AnimationController（在下一节中介绍）都是Animation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，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。

注意： 在某些情况下，值(position，值动画的当前值)可能会超出AnimationController的0.0-1.0的范围。例如，fling()函数允许您提供速度(velocity)、力量(force)、position(通过Force对象)。位置(position)可以是任何东西，因此可以在0.0到1.0范围之外。 CurvedAnimation生成的值也可以超出0.0到1.0的范围。根据选择的曲线，CurvedAnimation的输出可以具有比输入更大的范围。例如，Curves.elasticIn等弹性曲线会生成大于或小于默认范围的值。

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(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，而不是继承自Animation。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 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 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 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()。

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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 {  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 with SingleTickerProviderStateMixin {  Animation 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. 

Dart语言技巧： 您可能不熟悉Dart级联符号(两个点)，如..addListener()，这种语法意味着使用animate()的返回值来调用addListener()方法。考虑下面的例子：

animation = tween.animate(controller)          ..addListener(() {            setState(() {              // the animation object’s value is the changed state            });          });

上面的代码等价于:

animation = tween.animate(controller);animation.addListener(() {            setState(() {              // the animation object’s value is the changed state            });          });

您可以在Dart语言之旅 中了解更多关于级联符号的信息。

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 AnimatedWidgetimport \'package:flutter/animation.dart\';import \'package:flutter/material.dart\';class AnimatedLogo extends AnimatedWidget {  AnimatedLogo({Key key, Animation animation})      : super(key: key, listenable: animation);  Widget build(BuildContext context) {    final Animation 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 with SingleTickerProviderStateMixin {  AnimationController controller;  Animation 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 with SingleTickerProviderStateMixin {  AnimationController controller;  Animation 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.forwardAnimationStatus.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 with SingleTickerProviderStateMixin {  AnimationController controller;  Animation 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 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 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());}

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。

注意：此示例展示了如何在同一个动画控制器上使用多个Tween，其中每个Tween管理动画中的不同效果。 本示例仅用于示例，如果您在生产代码中需要使用不透明度和大小变化的Tween，则可能会使用FadeTransition和SizeTransition。

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 sizeAnimation =    new Tween(begin: 0.0, end: 300.0).animate(controller);final Animation 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(begin: 0.1, end: 1.0);  static final _sizeTween = new Tween(begin: 0.0, end: 300.0);  AnimatedLogo({Key key, Animation animation})      : super(key: key, listenable: animation);  Widget build(BuildContext context) {    final Animation 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 with TickerProviderStateMixin {  AnimationController controller;  Animation 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());}

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