使用 MotionLayout 管理运动和小部件动画

MotionLayout 是一种布局类型，可帮助您管理应用中的运动和小部件动画。 MotionLayout 是 ConstraintLayout 的子类，并基于其丰富的布局功能构建。作为 ConstraintLayout 库的一部分，MotionLayout 可作为支持库使用。

MotionLayout 弥合了布局转换和复杂运动处理之间的差距，提供了 属性动画框架、TransitionManager 和 CoordinatorLayout 之间功能的混合。

图 1. 基本的触控运动。

除了描述布局之间的转换外，MotionLayout 还允许您为任何布局属性设置动画。此外，它固有地支持可搜索转换。这意味着您可以根据某些条件（例如触摸输入）立即显示转换中的任何点。 MotionLayout 还支持关键帧，从而可以完全自定义转换以满足您的需求。

MotionLayout 完全是声明式的，这意味着您可以用 XML 描述任何转换，无论多么复杂。

设计注意事项

MotionLayout 用于移动、调整大小和为用户交互的 UI 元素（例如按钮和标题栏）设置动画。不要在您的应用中使用运动作为不必要的特殊效果。使用它来帮助用户了解您的应用正在做什么。有关使用运动设计应用的更多信息，请参阅 Material Design 部分 了解运动。

开始使用

请按照以下步骤开始在您的项目中使用 MotionLayout。

  1. 添加 ConstraintLayout 依赖项：要在您的项目中使用 MotionLayout，请将 ConstraintLayout 2.0 依赖项添加到应用的 build.gradle 文件中。如果您使用的是 AndroidX，请添加以下依赖项

    Groovy

    dependencies {
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0"
    // To use constraintlayout in compose
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0"
}

    Kotlin

    dependencies {
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0")
    // To use constraintlayout in compose
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0")
}

  2. 创建 MotionLayout 文件： MotionLayout 是 ConstraintLayout 的子类，因此您可以通过替换布局资源文件中的类名称将任何现有的 ConstraintLayout 转换为 MotionLayout，如下例所示

    AndroidX

    <!-- before: ConstraintLayout -->
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout .../>
<!-- after: MotionLayout -->
<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout .../>

    支持库

    <!-- before: ConstraintLayout -->
<android.support.constraint.ConstraintLayout .../>
<!-- after: MotionLayout -->
<android.support.constraint.motion.MotionLayout .../>

    这是一个 MotionLayout 文件的完整示例，它定义了图 1 中显示的布局

    AndroidX

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- activity_main.xml -->
<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" />

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

    支持库

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- activity_main.xml -->
<android.support.constraint.motion.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" />

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

  3. 创建 MotionScene：在前面的 MotionLayout 示例中，app:layoutDescription 属性引用了运动场景。运动场景是一个 XML 资源文件。在其 <MotionScene> 根元素内，运动场景包含对应布局的所有运动描述。为了将布局信息与运动描述分开，每个 MotionLayout 都引用一个单独的运动场景。运动场景中的定义优先于 MotionLayout 中的任何类似定义。

    这是一个运动场景文件示例，它描述了图 1 中的基本水平运动

    <?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>

    请注意以下几点

    • <Transition> 包含运动的基本定义。

      • motion:constraintSetStart 和 motion:constraintSetEnd 是对运动端点的引用。这些端点在稍后的运动场景中的 <ConstraintSet> 元素中定义。

      • motion:duration 指定运动完成所需的时间（毫秒）。

    • <OnSwipe> 允许您为运动创建触摸控制。

      • motion:touchAnchorId 指的是用户可以滑动和拖动的视图。

      • motion:touchAnchorSide 表示视图正在从右侧拖动。

      • motion:dragDirection 指的是拖动的进度方向。例如，motion:dragDirection="dragRight" 表示当视图向右拖动时进度增加。

    • <ConstraintSet> 是您定义描述运动的各种约束的地方。在此示例中，为运动的每个端点定义了一个 <ConstraintSet>。这些端点使用 app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" 和 app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" 垂直居中。在水平方向上，端点位于屏幕的最左侧和最右侧。

    有关运动场景支持的各种元素的更详细说明，请参阅 MotionLayout 示例。

插值属性

在运动场景文件中，ConstraintSet 元素可以包含在转换期间插值的附加属性。除了位置和边界之外，MotionLayout 还插值以下属性

  • alpha
  • visibility
  • elevation
  • rotation、rotationX、rotationY
  • translationX、translationY、translationZ
  • scaleX、scaleY

自定义属性

在 <Constraint> 内，您可以使用 <CustomAttribute> 元素为不简单地与位置或 View 属性相关的属性指定转换。

<Constraint
    android:id="@+id/button" ...>
    <CustomAttribute
        motion:attributeName="backgroundColor"
        motion:customColorValue="#D81B60"/>
</Constraint>

<CustomAttribute> 本身包含两个属性

  • motion:attributeName 是必需的，并且必须与具有 getter 和 setter 方法的对象匹配。getter 和 setter 必须匹配特定的模式。例如，backgroundColor 受支持，因为视图具有底层的 getBackgroundColor() 和 setBackgroundColor() 方法。
  • 您必须提供的另一个属性基于值类型。从以下支持的类型中选择
    • motion:customColorValue 用于颜色
    • motion:customIntegerValue 用于整数
    • motion:customFloatValue 用于浮点数
    • motion:customStringValue 用于字符串
    • motion:customDimension 用于尺寸
    • motion:customBoolean 用于布尔值

在指定自定义属性时，请在开始和结束的 <ConstraintSet> 元素中定义端点值。

更改背景颜色

基于前面的示例，假设您希望视图的颜色作为其运动的一部分发生变化，如图 2 所示。

图 2. 视图在移动时会更改其背景颜色。

在每个 ConstraintSet 元素中添加 <CustomAttribute> 元素，如下面的代码片段所示

<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">
        <CustomAttribute
            motion:attributeName="backgroundColor"
            motion:customColorValue="#D81B60" />
    </Constraint>
</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">
        <CustomAttribute
            motion:attributeName="backgroundColor"
            motion:customColorValue="#9999FF" />
    </Constraint>
</ConstraintSet>

其他 MotionLayout 属性

除了前面示例中的属性之外，MotionLayout 还有一些您可能想要指定的其他属性

  • app:applyMotionScene="boolean" 指示是否应用运动场景。此属性的默认值为 true。
  • app:showPaths="boolean" 指示在运动运行时是否显示运动路径。此属性的默认值为 false。
  • app:progress="float" 允许您显式指定过渡进度。您可以使用从 0（过渡开始）到 1（过渡结束）的任何浮点值。
  • app:currentState="reference" 允许您指定特定的 ConstraintSet。
  • app:motionDebug 允许您显示有关运动的更多调试信息。可能的值为 "SHOW_PROGRESS"、"SHOW_PATH" 或 "SHOW_ALL"。

其他资源

有关 MotionLayout 的更多信息，请参阅以下资源