MotionLayout 运动布局入门

MotionLayout,字面翻译是叫运动布局，它是一个能够帮助我们在 app 中管理手势和控件动画的布局组件。它是 ConstraintLayout 的子类并且基于它自身丰富的布局功能来进行构建。既然是Layout，自然会联想到线性布局等等这些。也能通过XML配置来实现一些动画效果。本文参考至https://juejin.im/post/5d595328f265da03c34bfa59

它具有ConstraintLayout的所有属性。MotionLayout用来处理两个ConstraintSet之间的切换，并在根据两个ConstraintSet的CustomAttribute参数来自动生成切换动画，关于ConstraintSet下面会讨论。同时MotionLayout所增加的是可以直接通过触摸屏幕来控制动画的运行进度。也就是说MotionLayout会管理你的触摸事件通过跟踪手指的速度，并将其与系统中的视图速度相匹配。从而可以自然地在两者之间通过触摸滑动平稳过渡。并且在动画里面加入了关键帧的概念，使得其自动生成动画在运行时某一阶段会运行到关键帧的状态。同时MotionLayout支持在XML中完全描述一个复杂的动画，而不需要通过Java代码来实现

动画效果如下。

1.gif

我们先引入MotionLayout 库

dependencies {
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:2.0.0-beta2'
}

我们在布局中使用

<android.support.constraint.motion.MotionLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        app:layoutDescription="@xml/step"
        app:motionDebug="SHOW_PATH"
        >

        <ImageView
            android:id="@+id/ball"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:src="@mipmap/round"
            />

    </android.support.constraint.motion.MotionLayout>

可以看出这个布局需要内嵌一些控件，比如imageView，等，同时最关键的属性是需要配置动画MotionScene xml文件。这就类似于我们平常自定义的drawable文件。app:motionDebug="SHOW_PATH" 调试属性是可以预览动画的运动轨迹。那么接下来就进入step文件看看，

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--describe the animation for activity_motion_sample_step1.xml-->
<MotionScene xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
             xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
    <!-- A transition describes an animation via start and end state -->
    <Transition
        app:constraintSetStart="@id/start"
        app:constraintSetEnd="@id/end"
        app:duration="2200">
        <OnClick
            app:targetId="@id/ball"
            app:clickAction="toggle" />
    </Transition>

    <!-- Constraints to apply at the start of the animation -->
    <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/ball"
            android:layout_width="48dp"
            android:layout_height="48dp"
            android:layout_marginStart="12dp"
            android:layout_marginTop="12dp"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>
    </ConstraintSet>

    <!-- Constraints to apply at the end of the animation -->
    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/ball"
            android:layout_width="48dp"
            android:layout_height="48dp"
            android:layout_marginEnd="12dp"
            android:layout_marginBottom="12dp"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
    </ConstraintSet>

</MotionScene>

因为MotionLayout是继承自ConstraintLayout，自然也有约束的属性。所以包括ConstraintSet、Transition和StateSet。由于StateSet涉及篇幅较长，这里暂没有解释。效果如下

2.gif

由此可以看出，Transition控制了icon 的起始位置，constraintSetStart控制了ConstrainSet命名为start的标签，即为开始位置，constraintSetEnd控制了ConstrainSet命名为end的标签，即为结束的位置。动画持续时间为2200毫秒。以及子属性中的OnClick时间，绑定了xml布局中的id为ball的imageView。余下的一看便知。

那么如果像更复杂的做法，多个icon从同一个起始位置开始，不同地方结束呢。比如下面这样

4.gif

布局代码是这样

<android.support.constraint.motion.MotionLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        app:layoutDescription="@xml/step2"
        app:motionDebug="SHOW_PATH"
        >

        <ImageView
            android:id="@+id/ic_android_blue"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:src="@mipmap/round"/>
        <ImageView
            android:id="@+id/ic_android_left"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:src="@mipmap/round"/>
        <ImageView
            android:id="@+id/ic_android_right"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:src="@mipmap/round"/>

        <TextView
            android:id="@+id/tipText"
            android:text="Swipe the blue android icon up"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginTop="16dp"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>


    </android.support.constraint.motion.MotionLayout>

MotionScene为这样

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--describe the animation for activity_motion_sample_step2.xml-->
<!--animate by dragging target view-->
<MotionScene xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
             xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
    <!--At the start, all three stars are centered at the bottom of the screen.-->
    <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_blue"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:layout_marginBottom="20dp"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_left"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:alpha="0.0"
            android:layout_marginBottom="20dp"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_right"
            android:layout_width="42dp"
            android:layout_height="42dp"
            android:layout_marginBottom="20dp"
            android:alpha="0.0"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
    </ConstraintSet>

    <!--Define the end constraint to set use a chain to position all three stars together below @id/tipText.-->
    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_left"
            android:layout_width="58dp"
            android:layout_height="58dp"
            android:layout_marginEnd="90dp"
            android:alpha="1.0"
            app:layout_constraintHorizontal_chainStyle="packed"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toStartOf="@id/ic_android_blue"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/tipText"/>
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_blue"
            android:layout_width="58dp"
            android:layout_height="58dp"
            app:layout_constraintEnd_toStartOf="@id/ic_android_right"
            app:layout_constraintStart_toEndOf="@id/ic_android_left"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/tipText"/>
        <Constraint
            android:id="@+id/ic_android_right"
            android:layout_width="58dp"
            android:layout_height="58dp"
            android:layout_marginStart="90dp"
            android:alpha="1.0"
            app:layout_constraintStart_toEndOf="@id/ic_android_blue"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/tipText"/>
    </ConstraintSet>
    <!-- A transition describes an animation via start and end state -->
    <Transition
        app:constraintSetStart="@id/start"
        app:constraintSetEnd="@id/end">
        <!-- MotionLayout will track swipes relative to this view -->
        <OnSwipe app:touchAnchorId="@id/ic_android_blue"/>
    </Transition>
</MotionScene>

可以看到原来布局中是可以出现放置多个动画资源的，而ConstrainSet标签中也可以对不同资源进行编辑不同的起始位置。而Transition中的OnSwipe标签更是可以为我们动画增加多了滑动手势的动作。

目前只是简单的平移动作。如果是曲线动画，当然可以。KeyFrameSet，它可以改变我们动画过程中某个关键帧的位置以及状态信息。

6.gif

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--describe the animation for activity_motion_sample_step3.xml-->
<!--animate in the path way on a view-->
<MotionScene xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
             xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
    <!-- Constraints to apply at the start of the animation -->
    <ConstraintSet android:id="@+id/start">

        <Constraint
                android:id="@id/windmill"
                android:layout_width="40dp"
                android:layout_height="40dp"
                android:layout_marginStart="12dp"
                android:layout_marginBottom="12dp"
                app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
                app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>

        <Constraint
                android:id="@id/tipText"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:alpha="0.0"
                app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
                app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@id/windmill"
                app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/windmill"/>
    </ConstraintSet>
    <!-- Constraints to apply at the end of the animation -->
    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <!--this view end point should be at bottom of parent-->
        <Constraint
                android:id="@id/windmill"
                android:layout_width="40dp"
                android:layout_height="40dp"
                android:layout_marginBottom="12dp"
                android:layout_marginEnd="12dp"
                app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
                app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
        <Constraint
                android:id="@+id/tipText"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_marginBottom="12dp"
                android:alpha="1.0"
                android:layout_marginEnd="72dp"
                app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
                app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>
    </ConstraintSet>

    <!-- A transition describes an animation via start and end state -->
    <Transition
            app:constraintSetStart="@id/start"
            app:constraintSetEnd="@id/end">
        
        <KeyFrameSet>
            <KeyPosition
                    app:framePosition="50"
                    app:motionTarget="@id/windmill"
                    app:keyPositionType="parentRelative"
                    app:percentY="0.5"/>
            <!--apply other animation attributes-->
            <!--前半段的动画效果：逆时针旋转一圈，同时放大一倍-->
            <KeyAttribute
                    app:motionTarget="@id/windmill"
                    android:rotation="-360"
                    android:scaleX="2.0"
                    android:scaleY="2.0"
                    app:framePosition="50"/>
            <!--后半段的动画效果：逆时针旋转一圈，同时变回原样-->
            <KeyAttribute
                    app:motionTarget="@id/windmill"
                    android:rotation="-720"
                    app:framePosition="100"/>
            <!--延迟动画——0-85过程中将透明度一直维持在0.0-->
            <KeyAttribute
                    app:motionTarget="@id/tipText"
                    app:framePosition="85"
                    android:alpha="0.0"/>
        </KeyFrameSet>

        <OnSwipe
            app:touchAnchorId="@id/windmill"
            app:touchAnchorSide="bottom"
            app:dragDirection="dragRight"/>
    </Transition>

</MotionScene>

可以看出里面最关键的，KeyFrameSet 需要被包含在 Transition 里面，同时 KeyFrameSet 中定义了 <KeyPosition> 和 <KeyAttribute> 两种元素，它们主要用来设置动画某个位置的关键帧，进而为某段动画指定所期望的效果。顾名思义，KeyPosition 用于指定动画某个关键帧的位置信息，而 KeyAttribute 则用来描述动画某关键帧的属性配置（如：透明度、缩放、旋转等），这样就能构成一个比较有趣的动画效果。当然KeyFrameSet还有很多别的属性。这里就不一一讲述了。可以自己研究下。