Android动画小补充

Android动画小补充

背景：

之前做了一个润屏效果的小动画，今天总结一下里面的知识点，效果是随机生成水波纹扩散。

一、动画实现全流程

整个动画流程基于 ProtectBurnView2、EnterAnimLayout、AnimLadder、Anim 四个类协作，分为五个阶段：

1. 初始化阶段（ProtectBurnView2 主导）

• 创建子视图 EnterAnimLayout 并设置透明背景、充满父容器布局参数；
• 注册交互监听器（OnUserInteractionListener）实现跨组件通信；
• 预加载图片资源（预留扩展）；
• 通过 Handler 延迟 200ms 发送启动消息，避免布局未完成导致的尺寸异常。

2. 动画启动阶段（Anim 基类 + EnterAnimLayout 协作）

• ProtectBurnView2 接收启动消息后，创建 AnimLadder（具体动画实现）并关联到 EnterAnimLayout；
• 记录动画开始时间，标记 mIsAnimaionRun = true 开启动画状态；
• 调用 invalidate() 触发 EnterAnimLayout 的 dispatchDraw 启动绘制循环。

3. 动画运行阶段（EnterAnimLayout + AnimLadder 核心）

• EnterAnimLayout 重写 dispatchDraw 作为调度中心：若动画运行，则调用 AnimLadder.handleCanvas 绘制当前帧，再通过 invalidate() 触发下一次重绘，形成循环；
• AnimLadder 实现具体绘制逻辑：动态生成波纹圆、清理已完成圆、计算每帧半径 / 透明度，绘制带模糊效果的波纹扩散效果。

4. 交互停止阶段（事件处理 + 跨组件通信）

• 用户交互（触摸 / 悬停）被 ProtectBurnView2 或 EnterAnimLayout 捕获；
• EnterAnimLayout 调用 handleUserInteraction 停止动画（mIsAnimaionRun = false），并通过监听器通知 ProtectBurnView2；
• ProtectBurnView2 清理资源并移除整个视图。

5. 资源清理阶段（生命周期管理）

• 视图从窗口移除时（onDetachedFromWindow），清理 AnimLadder 圆形列表、回收画笔和 Bitmap 资源，避免内存泄漏。

二、核心技术点解析

1. 自定义 View 绘制机制

• dispatchDraw 与 onDraw 的区别：EnterAnimLayout 作为 ViewGroup 重写 dispatchDraw（而非 onDraw），因 dispatchDraw 负责子视图绘制调度，可在子视图绘制前处理动画画布，确保动画覆盖子视图；onDraw 用于 View 自身绘制，ViewGroup 默认不触发（除非设背景）。
• 绘制循环触发：通过 invalidate() 在主线程触发重绘，dispatchDraw 中通过 mIsAnimaionRun 控制循环启停。

2. 动画状态管理

• 核心标志位：mIsAnimaionRun（EnterAnimLayout 中）控制动画启动 / 停止；
• 模板方法模式：Anim 基类封装通用逻辑（启动 / 停止），子类（如 AnimLadder）实现具体绘制（handleCanvas），保证接口一致性与个性化扩展。

3. 事件分发与拦截

• 优先级原则：dispatchTouchEvent（分发）> onInterceptTouchEvent（拦截）> onTouchEvent（处理）；
• 交互保障：重写事件方法优先捕获用户操作，onInterceptTouchEvent 返回 true 阻止事件传递到子视图，确保动画及时停止。

4. 跨组件通信

• 接口回调：通过 OnUserInteractionListener 实现 EnterAnimLayout 到 ProtectBurnView2 的通知，解耦父子视图；
• Handler 作用：主线程内延迟任务（如延迟启动）和线程间通信（确保 UI 操作在主线程）。

5. 性能优化

• 资源复用：复用画笔避免频繁创建对象；
• 过度绘制控制：限制活跃圆形数量（MAX_ACTIVE_CIRCLES = 10）；
• 帧率平衡：TARGET_FRAME_TIME = 33ms（约 30 帧 / 秒）；
• 渲染兼容：禁用硬件加速（LAYER_TYPE_SOFTWARE）避免模糊效果异常。

6. 内存管理

• 生命周期绑定：onDetachedFromWindow 中回收 Bitmap（recycle()）、清理画笔和圆形列表；
• 避免泄漏：Handler 及时移除回调，AnimLadder.cleanup() 清空列表释放引用。

三、关键机制详解

1. 动画下方内容可见性保障

• 透明容器：ProtectBurnView2 和 EnterAnimLayout 均设置透明背景（Color.TRANSPARENT），避免遮挡下层内容；
• 半透明元素：波纹圆通过动态计算透明度（alpha）绘制，确保仅视觉叠加不遮挡下层交互。

2. invalidate() 绘制循环原理

• 触发逻辑：invalidate() 标记视图为 “脏区域”，等待下一次 VSync 信号触发重绘；
• 循环形成：EnterAnimLayout.dispatchDraw 中，动画运行时（mIsAnimaionRun = true）绘制当前帧后再次调用 invalidate()，形成 “绘制→触发下一次绘制” 的循环；
• 帧更新：每帧通过当前时间与开始时间计算进度，更新波纹圆半径、透明度，实现连续动画效果；
• 停止条件：mIsAnimaionRun = false 或视图销毁时，停止调用 invalidate() 终止循环。

四、QA

问题	核心答案要点
为什么 EnterAnimLayout 重写 dispatchDraw？	ViewGroup 中 dispatchDraw 负责子视图绘制调度，可在子视图绘制前处理动画，onDraw 默认不触发。
动画循环如何实现？	通过 dispatchDraw 中 invalidate() 反复触发重绘，mIsAnimaionRun 控制循环启停；invalidate() 用于主线程更高效。
Anim 抽象类的设计目的？	模板方法模式：封装通用逻辑（启动 / 停止），抽象 handleCanvas 强制子类实现具体绘制，保证一致性与扩展性。
如何避免内存泄漏？	onDetachedFromWindow 回收 Bitmap 和画笔；AnimLadder.cleanup() 清空列表；Handler 及时移除回调。
为什么限制最大活跃圆形数量？	避免过度绘制（Overdraw），减少 GPU 负担，平衡视觉效果与性能（经验值 10 个）。
如何扩展新动画类型？	新建类继承 Anim 实现 handleCanvas，替换 AnimLadder 实例即可，符合开闭原则。
延迟 200ms 启动动画的原因？	确保视图完成测量布局，获取正确宽高，避免波纹圆位置计算错误。
为什么禁用硬件加速？	部分设备对 BlurMaskFilter（模糊效果）支持不完善，软件渲染可避免闪烁或异常。

invalidate小总结

在 Android 视图系统中，invalidate() 是触发视图重绘的核心方法，而 “绘制循环” 则是通过反复调用 invalidate() 持续触发重绘，从而实现动画效果的机制。结合你提供的代码（尤其是 EnterAnimLayout 和 AnimLadder），可以从 “触发→处理→循环” 三个层面详细解释：

一、invalidate() 的核心作用

invalidate() 是 View 类的方法，其本质是向系统发送 “视图需要重绘” 的请求。当调用 invalidate() 后，系统会将该视图标记为 “脏区域”（需要更新的区域），并在合适的时机（通常是下一次屏幕刷新信号，即 VSync 信号）触发视图的绘制流程。

• 核心目标：更新视图的视觉表现（如位置、颜色、形状变化）。
• 注意：invalidate() 必须在主线程调用（子线程需用 postInvalidate()），因为 UI 操作只能在主线程执行。

二、绘制循环的触发与执行流程

在你的动画代码中，绘制循环的核心逻辑在 EnterAnimLayout.dispatchDraw() 中实现，完整流程如下：

1. 初始触发：启动动画时首次调用 invalidate()

当动画启动（Anim.startAnimation()）时，会调用 view.invalidate()，这是循环的起点：

// Anim.startAnimation() 中
view.setmIsAnimaionRun(true);
view.invalidate(); // 首次触发重绘，启动循环

2. 系统处理：从 invalidate() 到 dispatchDraw() 的调用链

invalidate() 触发后，系统会经历以下步骤（简化版）：

• 标记视图为 “脏区域”，并合并父视图的脏区域（避免重复绘制）。
• 等待下一次 VSync 信号（由系统的显示子系统发送，通常 60 次 / 秒，即 16ms 一次）。
• 触发视图树的绘制流程：从根视图开始，依次调用 measure()（测量）→ layout()（布局）→ draw()（绘制）。
• 对于 EnterAnimLayout（ViewGroup），最终会调用 dispatchDraw() 方法（负责子视图绘制的调度）。

3. 循环核心：在 dispatchDraw() 中再次调用 invalidate()

EnterAnimLayout 重写了 dispatchDraw()，在动画运行时（mIsAnimaionRun = true），会在绘制完成后再次调用 invalidate()，形成循环：

// EnterAnimLayout.dispatchDraw() 中
if (mIsAnimaionRun && anim != null) {// 1. 绘制当前帧动画（波纹圆）anim.handleCanvas(canvas, rate); super.dispatchDraw(canvas); // 绘制子视图// 2. 若动画仍在运行，调用invalidate()触发下一次重绘if (mIsAnimaionRun) {invalidate(); // 关键：启动下一次循环}
}

• 为什么能形成循环：每次 dispatchDraw() 执行完当前帧绘制后，若动画未停止（mIsAnimaionRun = true），就通过 invalidate() 触发下一次 dispatchDraw()，如此反复，实现 “绘制→触发下一次绘制” 的循环。

4. 动画帧更新：每一次循环都是一帧

在循环中，AnimLadder.handleCanvas() 会根据当前时间计算动画进度（如波纹圆的半径、透明度），并绘制新的帧：

// AnimLadder.handleCanvas() 中
long currentTime = System.currentTimeMillis();
// 计算每个波纹圆的当前进度（半径、透明度）
for (RippleCircle circle : rippleCircles) {drawExpandingCircle(canvas, circle, currentTime); // 绘制当前帧的波纹圆
}

每一次循环（dispatchDraw() 调用）对应动画的一帧，通过不断更新绘制内容（如波纹圆扩大），视觉上就形成了连续的动画。

三、循环的停止条件

绘制循环不会无限执行，当满足以下条件时会终止：

1. 动画停止标记：设置 mIsAnimaionRun = false（如用户交互时），此时 dispatchDraw() 中不再调用 invalidate()，循环终止：

   // EnterAnimLayout.handleUserInteraction() 中
   mIsAnimaionRun = false; // 停止循环
   

2. 视图销毁：当视图从窗口移除（onDetachedFromWindow()），系统会停止处理该视图的 invalidate() 请求，循环自然终止。

四、与代码结合的关键细节

1. 帧率控制：你的代码中 AnimLadder 通过 TARGET_FRAME_TIME = 33ms 限制循环频率（约 30 帧 / 秒），避免过度绘制：

   // AnimLadder.handleCanvas() 中
   if (currentTime - lastFrameTime < TARGET_FRAME_TIME) {return; // 未到目标帧间隔，不更新绘制
   }
   

2. 动画连贯性：通过 startTime 和当前时间计算进度，确保每次循环的动画状态连续（如波纹圆的扩散不会因帧率波动而跳跃）。

总结

invalidate() 绘制循环的核心是：通过反复调用 invalidate() 触发 dispatchDraw() 重绘，每一次重绘更新动画帧内容，最终形成视觉上的连续动画。在你的代码中，这一机制由 EnterAnimLayout 主导调度，AnimLadder 负责具体帧绘制，通过 mIsAnimaionRun 控制循环启停，既实现了波纹扩散的动画效果，又保证了性能可控。