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Facebook Rebound 弹性动画库 源码分析

Rebound源码分析

让动画不再僵硬:Facebook Rebound Android动画库介绍一文中介绍了rebound这个库。

对于想体验一下rebound的效果,又懒得clone和编译代码的,这里提供一个demo apk。

今天看到了tumblr发布了基于rebound的Backboard,本想直接分析一下Backboard对rebound做了些什么,不过考虑到rebound还没有仔细分析过,所以这里做一下源码分析。

对外部来说,首先接触的就是SpringSystem了,但在说它之前,先让我们看看spring是什么。

Spring

Spring通过可设置的摩擦力(Friction)和张力(tension)实现了胡克定律,通过代码模拟了物理场景:

private static class PhysicsState {
  double position;
  double velocity;
}

private final PhysicsState mCurrentState = new PhysicsState();
private final PhysicsState mPreviousState = new PhysicsState();
private final PhysicsState mTempState = new PhysicsState();
private double mStartValue;
private double mEndValue;

 

每个spring从mStartValuemEndValue进行运动,内部维护了当前状态、前值状态,以及临时状态,每个状态由通过位置和速度来描述,而运动的推进逻辑则在

void advance(double realDeltaTime)
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advance方法中,SpringSystem会遍历由其管理的所有Spring实例,对它们进行advance

SpringListener

每个Spring内部都维护着一个SpringListener数组,这也是我们经常会需要去实现的一个接口:

public interface SpringListener {
  void onSpringUpdate(Spring spring);
  void onSpringAtRest(Spring spring);
  void onSpringActivate(Spring spring);
  void onSpringEndStateChange(Spring spring);
}

可以看到create方法里面默认给了一个SpringLooper的工厂类创建实例(内部根据系统版本是否>=3.0返回了不同的子类实例),而SpringLooper顾名思义是一个Looper,做的就是不断地更新SpringSystem的状态,实际调用了BaseSpringSystemloop方法:

/**
 * loop the system until idle
 * @param elapsedMillis elapsed milliseconds
 */
public void loop(double elapsedMillis) {
  for (SpringSystemListener listener : mListeners) {
    listener.onBeforeIntegrate(this);
  }
  advance(elapsedMillis);
  if (mActiveSprings.isEmpty()) {
    mIdle = true;
  }
  for (SpringSystemListener listener : mListeners) {
    listener.onAfterIntegrate(this);
  }
  if (mIdle) {
    mSpringLooper.stop();
  }
}

 

即通过每次elapse的时间,来把system往前advance(有点类似游戏里,每一帧的运动,如果不够快就会掉帧,这里对应地,elapsedMillis则可能会很大)。

大部分的逻辑其实在BaseSpringSystem:

public class BaseSpringSystem {

  private final Map<String, Spring> mSpringRegistry = new HashMap<String, Spring>();
  private final Set<Spring> mActiveSprings = new CopyOnWriteArraySet<Spring>();
  private final SpringLooper mSpringLooper;
  private final CopyOnWriteArraySet<SpringSystemListener> mListeners = new CopyOnWriteArraySet<SpringSystemListener>();
  private boolean mIdle = true;
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mSpringRegistry保存了所有由该SpringSystem管理的Spring实例,键值String则是Spring内的一个自增id,每个Spring实例的id都会不同。通过createSpring创建的Spring实例都会直接被加到该HashMap。

mActiveSprings内放的是被激活的Spring,实际在调用Spring.Java:

public Spring setCurrentValue(double currentValue, boolean setAtRest);
public Spring setEndValue(double endValue);
public Spring setVelocity(double velocity);

 

三个方法的时候才会进行激活,且在实际loop过程中,也只会对激活的Spring进行advance。

mSpringLooper是该SpringSystem绑定的Looper。

mListeners是注册在该SpringSystem上的SpringSystemListener

public interface SpringSystemListener {
  void onBeforeIntegrate(BaseSpringSystem springSystem);
  void onAfterIntegrate(BaseSpringSystem springSystem);
}

会在SpringSystemloop方法开始和结束时候调用onBeforeIntegrate以及onAfterIntegrate,比如可以在所有Spring loop完之后检查它们的值,并进行速度限制,暂停等操作,相对于绑定到SpringSpringListener,这个更全局一些。

SpringChain

顾名思义,SpringChain就是连锁Spring,由数个Spring结合而成,且两两相连,可以用来做一些连锁的效果,比如数个图片之间的牵引效果。

每个SpringChain都会有一个control spring来作为带头大哥,在链中前后的Spring都会被他们的前任所拉动。比如我们有 1 2 3 4 5五个Spring,选择3作为带头大哥,则3开始运动后,会分别拉动2和4,然后2会拉1,4则去拉动5。

  private SpringChain(
      int mainTension,
      int mainFriction,
      int attachmentTension,
      int attachmentFriction) {
    mMainSpringConfig = SpringConfig.fromOrigamiTensionAndFriction(mainTension, mainFriction);
    mAttachmentSpringConfig =
        SpringConfig.fromOrigamiTensionAndFriction(attachmentTension, attachmentFriction);
    registry.addSpringConfig(mMainSpringConfig, "main spring " + id++);
    registry.addSpringConfig(mAttachmentSpringConfig, "attachment spring " + id++);
  }
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即ControlSpring摩擦力和张力都会相对小一些。

SpringChain本身实现了SpringListener,并使用那些接口来进行整个chain的更新。

@Override
public void onSpringUpdate(Spring spring) {
    // 获得control spring的索引,并更新前后Spring的endValue,从而触发连锁影响
    int idx = mSprings.indexOf(spring);
    SpringListener listener = mListeners.get(idx);
    int above = -1;
    int below = -1;
    if (idx == mControlSpringIndex) {
        below = idx - 1;
        above = idx + 1;
    } else if (idx < mControlSpringIndex) {
        below = idx - 1;
    } else if (idx > mControlSpringIndex) {
        above = idx + 1;
    }
    if (above > -1 && above < mSprings.size()) {
        mSprings.get(above).setEndValue(spring.getCurrentValue());
    }
    if (below > -1 && below < mSprings.size()) {
        mSprings.get(below).setEndValue(spring.getCurrentValue());
    }
    listener.onSpringUpdate(spring);
}

@Override
public void onSpringAtRest(Spring spring) {
    int idx = mSprings.indexOf(spring);
    mListeners.get(idx).onSpringAtRest(spring);
}

@Override
public void onSpringActivate(Spring spring) {
    int idx = mSprings.indexOf(spring);
    mListeners.get(idx).onSpringActivate(spring);
}

@Override
public void onSpringEndStateChange(Spring spring) {
    int idx = mSprings.indexOf(spring);
    mListeners.get(idx).onSpringEndStateChange(spring);
}
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通常我们想要这个SpringChain进行运动会调用mSpringChain.setControlSpringIndex(0).getControlSpring().setEndValue(1);

ControlSpring便会开始运动,并调用到SpringChain作为SpringListener的那些方法,进而整个系统作为一个链开始运动。

SpringConfiguratorView

SpringConfiguratorView继承了FrameLayout,如果体验过demo apk的同学,应该注意到屏幕底下上拉可以对Spring的参数进行配置,这就是由SpringConfiguratorView做的了。

AnimationQueue

同样是用来做连锁动画的,不过Backboard没有用到这个,Facebook自己的例子也没有用过该类,以前做动画的时候用过这个,结果貌似是有什么坑,最后改成了SpringChain去实现。

AnimationQueue本身和Rebound没有任何关系,内部定义了接口

public interface Callback {
    void onFrame(Double value);
}

 

原理倒是有点像rebound。由于和rebound本身没关系,这里就不多说了。

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