MotionLayout 介绍 (第一章)

原文链接

MotionLayout 是 ConstrainLayout 2.0 库中被引入的一个新类，帮助安卓开发者关联手势和组件动画。接下来的文章将介绍会如何在应用中添加和使用 MotionLayout 。

第一章将介绍MotionLayout的基础：

• MotionLayout 是什么？
• 将 ConstrainLayout 2.0 和 MotionLayout 添加到项目中
• 如何使用 MotionLayout
• ConstraintSets
• MotionScene
• 示例1: 关联已有的布局文件
• 处理 OnSwipe
• 示例2: 自包含的 MotionScene
• MotionLayout 属性
• 总结

你可以在这里查看示例的源码 ConstraintLayout examples github repositor

MotionLayout 是什么？

安卓系统框架中已经提供下面几种方法在应用中使用动画：

• Animated Vector Drawable
• Property Animation framework
• LayoutTransition animations
• Layout transitions with TransitionManager
• CoordinatorLayout

这一部分将介绍 MotionLayout 与这些动画的不同。

MotionLayout 就像它的名字一样，首先它是一个布局，可以放置组件。其次它还是 ConstrainLayout 的子类，内置丰富的功能。

创建 MotionLayout 的目的是用于降低布局过渡动画和复杂的手势处理之间的难度，你可以认为它拥有综合属性动画，TransitionManager, 和 CoordinatorLayout 的功能。

它拥有综合属性动画，TransitionManager, 和 CoordinatorLayout 的功能

使用 MotionLayout 你可以像 TransitionManager 一样通过两个布局文件描述布局的过渡动画，但是可以使用任何属性(不仅仅局限于 layout attribute). 还有它支持可循迹的过渡，就像 CoordinatorLayout ( 可以通过滑动即刻响应过渡动画 ) 。它支持通过滑动和关键帧自定义过渡动画。

MotionLayout 是完全声明式的

MotionLayout 的另外一个关键区别是，它是完全声明式的。只需要 XML 文件就可以描述一个复杂的过渡动画(如果你像通过代码来描述动画，系统提供的属性完全可以满足需求)。

MotionLayout 工具

我们相信这种声明式的规范将简化过渡动画，同时也有助于为 Android Studio 提供更好的图形化工具。(我们现在正在积极的开发这样的工具，它现在还不可用。)

img

最后，作为 ConstrainLayout 2.0 的一部分，它最低支持安卓 API 14，99.8%的设备都可以使用。

限制

不同于 TransitionManager ，MotionLayout 只能用于他的直接子组件。

何时使用MotionLayout

我们设想到的使用 MotionLayout 的使用场景： 当你需要移动，缩放或者动画 实际的 UI 组件 (button，title bar 等) 来提供与用户的互动时。

将 ConstrainLayout 2.0 和 MotionLayout 添加到项目中

只需要将下面的代码添加到 Gradle 文件中即可

dependencies {
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:2.0.0-beta1'
}

如何使用 MotionLayout

MotionLayout 是 ConstrainLayout 的子类，因此你可以把它当作一个普通的布局。 将已经存在的 ConstrainLayout 布局转换成 MotionLayout 布局 只需要将类名从：

<android.support.constraint.ConstraintLayout .../>

替换成

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

image

ConstrainLayout 和 MotionLayout 的主要不同是 MotionLayout 不是必须将实际描述信息包含在 XML 布局文件中。MotionLayout 通常将这些信息保存在一个单独的 XML 文件 ( MotionScene) 中并关联到布局文件， 通过这种方式布局文件只需要包含 View 和它们的属性，无需包含位置信息和动画。

ConstraintSets

通常 ConstrainSet 将包含布局文件中的所有的位置信息规则; 你可以使用多个 ConstrainSet， 你可以决定将那些规则应用到布局中，在应用时这些 View 不会被重建，只会修改他们的位置和大小。结合 TransitionManager 使用可以很容易的创建 ConstrainLayout 的动画。

MotionLayout 实际上也是源于这种思想，并添加了更丰富的功能。

MotionScene

MotionLayout 的规范保存在一个单独的 MotionScene XML文件中，该文件存储在 res / xml 目录中。

img

一个 MotionScene 文件可以包含动画所需的所用内容：

• 包含的 ConstraintSets
• 这些 ConstraintSet 之间的转换(transition)
• 关键帧， 事件处理

例如，你可以将一个 View 从屏幕的一侧拖拽到另一侧：

img

示例1： 关联布局文件

你需要使用 ConstrainLayout 创建两个 ConstrainSet 一个是初始位置（组件在屏幕的左面）一个是结束位置（组件在屏幕的右边）

初始位置：

img

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <View
        android:id="@+id/button"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:layout_width="64dp"
        android:layout_height="64dp"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:text="Button"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

结束位置：

img

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <View
        android:id="@+id/button"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:layout_width="64dp"
        android:layout_height="64dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:text="Button"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

使用这两个布局文件可以初始化两个 ConstrainSet ，并使用他们（如果使用 TransitionManager 会有动画的平滑过渡）。这种方式有一个问题是转化一旦开始就不会结束，你也不能告诉系统将转换挺在某个位置 (你不能通过输入事件控制转换) 。

MotionLayout 解决了这些问题。你可以使用 MotionLayout 做同样的事，并且复用已存在的布局文件来初始化状态。首先需要为组件创建一个 MotionLayout 文件(motion_01_basic.xml )：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout      
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/motionLayout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    app:layoutDescription="@xml/scene_01"
    tools:showPaths="true">

    <View
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="64dp"
        android:layout_height="64dp"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:text="Button"
        tools:layout_editor_absoluteX="147dp"
        tools:layout_editor_absoluteY="230dp" />

</androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout>

布局文件中引用了一个 MotionScene 文件scene_01

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<MotionScene
    xmlns:motion="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <Transition
        motion:constraintSetStart="@layout/motion_01_cl_start"
        motion:constraintSetEnd="@layout/motion_01_cl_end"
        motion:duration="1000">
        <OnSwipe
            motion:touchAnchorId="@+id/button"
            motion:touchAnchorSide="right"
            motion:dragDirection="dragRight" />
    </Transition>

</MotionScene>

scene_01 设置了默认的转换，设置了开始和结束 ConstrainSet (motion_01_cl_start 和 motion_01_cl_end )，并为转换设置了OnSwipe 处理。

OnSwipe handler

在scene_01.xml文件中我们在 Transition 中设置了 OnSwipe 处理器。处理器通过匹配用户的输入事件控制转换。

img

有一些属性你需要了解：

touchAnchorId： 需要跟踪的对象

touchAnchorSide： 跟踪手指的一侧（right / left / top / bottom）

dragDirection： 跟踪手指运动的方向 ( dragRight / dragLeft / dragUp / dragDown 将决定进度值的变化0-1)

示例2： 自包含的 MotionScene

示例1展示了如何快速的创建一个 MotionLayout，最终使用了已存在的布局文件。MotionLayout 还支持直接在 MotionScene 文件中定义 ConstraintSet 。这样做有有以下好处：

• 一个文件可以包含多个 ConstraintSet
• 除了已有的功能外，还可以处理其他的属性和自定义属性
• 面向未来：即将到来的 Android Studio MotionEditor 可能只支持自包含 MotionScene 文件

插值属性

MotionScene 文件中 ConstraintSet 元素可以使用的属性不仅包含常用的布局属性，除了位置和边距下面的属性也可以在 MotionLayout 中使用：

alpha
visibility
elevation
rotation, rotation[X/Y]
translation[X/Y/Z]
scaleX/Y

让我们为示例1重新创建一个新的自包含的 MotionScene 文件。 MotionLayout 文件除了引用了新的 scene_02.xml 和实例1中没有区别:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.motion.MotionLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:id="@+id/motionLayout"
    app:layoutDescription="@xml/scene_02"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <View
        android:id="@+id/button"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:layout_width="64dp"
        android:layout_height="64dp"
        android:text="Button" />

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

MotionScene 文件中有明显的区别， Transition 的设置相同，但是我们把 Start 和End直接定义在了 XML 文件中。 和普通布局文件相比主要的区别是我们没有指定具体的组件，而是把限定属性写在了Constraint元素中。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<MotionScene xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:motion="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <Transition
        motion:constraintSetStart="@+id/start"
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:duration="1000">
        <OnSwipe
            motion:touchAnchorId="@+id/button"
            motion:touchAnchorSide="right"
            motion:dragDirection="dragRight" />
    </Transition>

    <ConstraintSet android:id="@+id/start">
        <Constraint
            android:id="@+id/button"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            android:layout_marginStart="8dp"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    </ConstraintSet>

    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            android:id="@+id/button"
            android:layout_width="64dp"
            android:layout_height="64dp"
            android:layout_marginEnd="8dp"
            motion:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            motion:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    </ConstraintSet>

</MotionScene>

ConstraintSet

只需要将了解 ConstrainSet 是如何工作的，新的属性将替换到关联的组件上。 只需将需要替换的属性全部包含到Constraint 中。通常这会清除组件上的所用属性并将新的属性赋值到组件上。

MotionLayout 的属性

在开发中你可能会用到 MotionLayout 的下列属性：

app:layoutDescription=”reference” 指定 MotionScene XML 文件

app:applyMotionScene=”boolean” 是否应用 MotionScene [default=true]

app:showPaths=”boolean” 是否显示路径 [default=false]. 记得在发布版本中关闭

app:progress=”float” 指定转换的进度 [0-1]

app:currentState=”reference” 指定一个 ConstraintSet

总结

第一篇文章包含了 MotionLayout 的基础功能， 你可以在这里查看源码ConstraintLayout examples github repository

接下来的文章中我们将包含更多的讲解：

• 自定义属性, 图片变换, 关键帧 (part II)
• 在现有的布局中使用 MotionLayout (CoordinatorLayout, DrawerLayout, ViewPager) (part III)
• 关于关键帧的所有! (part IV)
• MotionLayout 作为根布局
• 嵌套 MotionLayout & 其他的组件
• MotionLayout 和 fragments