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版本:0.84

动画

动画对于打造出色的用户体验非常重要。静止的对象在开始移动时必须克服惯性。运动中的对象具有动量,通常不会立刻停下。动画可以让你在界面中传达出符合物理直觉的运动效果。

React Native 提供了两套互补的动画系统:Animated 用于对特定值进行细粒度且可交互的控制,LayoutAnimation 用于全局布局变更的动画处理。

Animated API

Animated API 旨在以高性能的方式简洁表达各种有趣的动画和交互模式。Animated 重点关注输入和输出之间的声明式关系,中间可配置转换,并通过 start/stop 方法控制基于时间的动画执行。

Animated 导出六种可做动画的组件类型:ViewTextImageScrollViewFlatListSectionList,但你也可以使用 Animated.createAnimatedComponent() 自行创建。

例如,一个在挂载时淡入的容器视图可能如下所示:

让我们拆解一下这里发生了什么。在 FadeInView 的渲染方法中,使用 useRef 初始化了一个名为 fadeAnim 的新 Animated.ValueView 上的 opacity 属性映射到了这个动画值。底层会提取数值并用于设置透明度。

当组件挂载时,透明度会被设为 0。然后,会在 fadeAnim 动画值上启动一个缓动动画,在值逐步动画到最终值 1 的过程中,每一帧都会更新其所有依赖映射(在本例中只有透明度)。

这以一种经过优化的方式完成,比调用 setState 再重新渲染更快。由于整个配置是声明式的,我们将能够实现进一步优化,把配置序列化,并在高优先级线程上运行动画。

配置动画

动画具有很强的可配置性。可根据动画类型调整自定义和预定义的缓动函数、延迟、时长、衰减因子、弹簧常量等。

Animated 提供了多种动画类型,其中最常用的是 Animated.timing()。它支持使用多种预定义缓动函数之一来随时间动画化一个值,你也可以使用自己的缓动函数。缓动函数通常用于动画中,以传达对象逐渐加速和减速的效果。

默认情况下,timing 会使用一种 easeInOut 曲线,表现为逐渐加速到全速,并在结束时逐渐减速停下。你可以通过传入 easing 参数来指定不同的缓动函数。也支持自定义 duration,甚至支持在动画开始前设置 delay

例如,如果我们想创建一个持续 2 秒的动画,让对象在移动到最终位置之前先轻微后退:

React TSX
Animated.timing(this.state.xPosition, {
toValue: 100,
easing: Easing.back(),
duration: 2000,
useNativeDriver: true,
}).start();

请查看 Animated API 参考中的配置动画部分,以了解内置动画支持的全部配置参数。

组合动画

动画可以组合起来,按顺序或并行播放。顺序动画可以在前一个动画完成后立即播放,也可以在指定延迟后开始。Animated API 提供了多个方法,例如 sequence()delay(),它们各自接收一个要执行的动画数组,并在需要时自动调用 start()/stop()

例如,下面的动画先缓慢停下,然后再一边弹回一边旋转:

React TSX
Animated.sequence([
// 先衰减,再弹回起点并旋转
Animated.decay(position, {
// 缓慢停下
velocity: {x: gestureState.vx, y: gestureState.vy}, // 来自手势释放时的速度
deceleration: 0.997,
useNativeDriver: true,
}),
Animated.parallel([
// 衰减后,并行执行:
Animated.spring(position, {
toValue: {x: 0, y: 0}, // 回到起点
useNativeDriver: true,
}),
Animated.timing(twirl, {
// 以及旋转
toValue: 360,
useNativeDriver: true,
}),
]),
]).start(); // 启动这个序列组

如果其中一个动画停止或被中断,那么组内其他所有动画也会停止。Animated.parallel 有一个 stopTogether 选项,可以设为 false 来禁用这一行为。

你可以在 Animated API 参考中的组合动画部分查看完整的组合方法列表。

组合动画值

你可以通过加法、乘法、除法或取模来组合两个动画值,以创建一个新的动画值。

有些情况下,一个动画值需要在计算时反转另一个动画值。例如,反转缩放比例(2x --> 0.5x):

React TSX
const a = new Animated.Value(1);
const b = Animated.divide(1, a);

Animated.spring(a, {
toValue: 2,
useNativeDriver: true,
}).start();

插值

每个属性都可以先经过插值处理。插值会将输入范围映射到输出范围,通常使用线性插值,但也支持缓动函数。默认情况下,它会在给定范围之外继续外推曲线,但你也可以让它将输出值限制住。

将 0-1 范围转换为 0-100 范围的一个基础映射如下:

React TSX
value.interpolate({
inputRange: [0, 1],
outputRange: [0, 100],
});

例如,你可能希望将 Animated.Value 理解为从 0 到 1,但把位置从 150px 动画到 0px,同时把透明度从 0 动画到 1。这可以通过像下面这样修改上面的示例中的 style 来实现:

React TSX
style={{
opacity: this.state.fadeAnim, // 直接绑定
transform: [{
translateY: this.state.fadeAnim.interpolate({
inputRange: [0, 1],
outputRange: [150, 0] // 0 : 150, 0.5 : 75, 1 : 0
}),
}],
}}

interpolate() 也支持多个范围段,这对于定义死区和其他技巧很有用。例如,如果你想要在 -300 处得到一个负向关系,到 -100 时为 0,然后回升到 0 时为 1,接着在 100 时再次降为 0,并在此之后进入一个保持 0 的死区,可以这样做:

React TSX
value.interpolate({
inputRange: [-300, -100, 0, 100, 101],
outputRange: [300, 0, 1, 0, 0],
});

这将映射如下:

Input | Output
------|-------
-400| 450
-300| 300
-200| 150
-100| 0
-50| 0.5
0| 1
50| 0.5
100| 0
101| 0
200| 0

interpolate() 也支持映射为字符串,这让你既可以动画颜色,也可以动画带单位的值。例如,如果你想动画一个旋转,可以这样做:

React TSX
value.interpolate({
inputRange: [0, 360],
outputRange: ['0deg', '360deg'],
});

interpolate() 也支持任意缓动函数,其中许多已经在 Easing 模块中实现。interpolate() 还可以配置 outputRange 的外推行为。你可以通过设置 extrapolateextrapolateLeftextrapolateRight 选项来设定外推方式。默认值是 extend,但你可以使用 clamp 来防止输出值超出 outputRange

跟踪动态值

通过将动画的 toValue 设置为另一个动画值而不是普通数字,动画值也可以跟踪其他值。例如,类似 Messenger 在 Android 上使用的“Chat Heads”动画,可以通过将 spring() 绑定到另一个动画值来实现,或者通过 timing() 并将 duration 设为 0 来实现刚性跟踪。它们也可以与插值组合:

React TSX
Animated.spring(follower, {toValue: leader}).start();
Animated.timing(opacity, {
toValue: pan.x.interpolate({
inputRange: [0, 300],
outputRange: [1, 0],
}),
useNativeDriver: true,
}).start();

leaderfollower 这两个动画值会使用 Animated.ValueXY() 来实现。ValueXY 是处理二维交互(例如平移或拖拽)的一个便捷方式。它是一个基础封装,包含两个 Animated.Value 实例,以及一些直接调用它们的辅助函数,因此在许多情况下,ValueXY 可以直接替代 Value。它让我们能够在上面的示例中同时跟踪 x 和 y 值。

跟踪手势

平移、滚动等手势以及其他事件,都可以通过 Animated.event 直接映射到动画值。它使用结构化的映射语法,因此可以从复杂的事件对象中提取值。第一层是一个数组,用于支持跨多个参数的映射,而该数组中包含嵌套对象。

例如,在处理横向滚动手势时,你会像下面这样把 event.nativeEvent.contentOffset.x 映射到 scrollX(一个 Animated.Value):

React TSX
onScroll={Animated.event(
// scrollX = e.nativeEvent.contentOffset.x
[{nativeEvent: {
contentOffset: {
x: scrollX
}
}
}]
)}

下面的示例实现了一个横向滚动轮播图,其中滚动位置指示器使用 ScrollView 中的 Animated.event 进行动画处理

使用 Animated Event 的 ScrollView 示例

当使用 PanResponder 时,你可以使用下面的代码从 gestureState.dxgestureState.dy 中提取 x 和 y 位置。我们在数组的第一个位置使用 null,因为我们只关心传给 PanResponder 处理函数的第二个参数,也就是 gestureState

React TSX
onPanResponderMove={Animated.event(
[null, // 忽略原生事件
// 从 gestureState 中提取 dx 和 dy
// 类似于 'pan.x = gestureState.dx, pan.y = gestureState.dy'
{dx: pan.x, dy: pan.y}
])}

使用 Animated Event 的 PanResponder 示例

响应当前动画值

你可能会注意到,在动画过程中并没有一种清晰的方法来读取当前值。这是因为由于优化,值可能只在原生运行时中可知。如果你需要在当前值变化时运行 JavaScript,有两种方法:

  • spring.stopAnimation(callback) 会停止动画,并使用最终值调用 callback。这在处理手势过渡时很有用。
  • spring.addListener(callback) 会在动画运行时异步调用 callback,提供一个最近的值。这对于触发状态变化很有用,例如当用户拖动旋钮接近某个选项时,将其吸附到新选项,因为这类较大的状态变化比持续平移这类需要以 60 fps 运行的手势,对几帧延迟更不敏感。

Animated 的设计目标是完全可序列化,因此动画可以以高性能方式运行,而不依赖于正常的 JavaScript 事件循环。这确实会影响 API,所以当某些事情看起来比完全同步的系统更难实现时,请记住这一点。可以查看 Animated.Value.addListener 作为绕过部分限制的一种方式,但请谨慎使用,因为它未来可能会带来性能影响。

使用原生驱动

Animated API 的设计目标是可序列化。通过使用原生驱动,我们会在动画开始前把动画的所有信息发送到原生端,使原生代码可以在 UI 线程上执行动画,而无需每一帧都经过桥接。动画一旦开始,JS 线程即使被阻塞也不会影响动画。

对于普通动画,使用原生驱动的方法是在启动动画时在配置中设置 useNativeDriver: true。没有 useNativeDriver 属性的动画出于兼容历史原因会默认设为 false,但会发出警告(在 TypeScript 中也会触发类型检查错误)。

React TSX
Animated.timing(this.state.animatedValue, {
toValue: 1,
duration: 500,
useNativeDriver: true, // <-- 将其设为 true
}).start();

动画值只兼容一种驱动,因此如果你在某个值上使用原生驱动启动动画,请确保该值上的每个动画也都使用原生驱动。

原生驱动也适用于 Animated.event。这对跟随滚动位置的动画尤其有用,因为如果没有原生驱动,由于 React Native 的异步特性,动画总会比手势慢一帧。

React TSX
<Animated.ScrollView // <-- 使用 Animated ScrollView 包装器
onScroll={Animated.event(
[
{
nativeEvent: {
contentOffset: {y: this.state.animatedValue},
},
},
],
{useNativeDriver: true}, // <-- 将其设为 true
)}>
{content}
</Animated.ScrollView>

你可以通过运行 RNTester 应用,然后加载 Native Animated Example 来查看原生驱动的实际效果。你也可以查看源代码来了解这些示例是如何制作的。

注意事项

并非你能用 Animated 做的所有事情目前都受原生驱动支持。主要限制是你只能动画非布局属性:例如 transformopacity 可以工作,但 Flexbox 和位置属性不行。使用 Animated.event 时,它只适用于直接事件,不适用于冒泡事件。这意味着它不能与 PanResponder 配合使用,但可以与 ScrollView#onScroll 这类事件配合。

当动画运行时,它可能会阻止 VirtualizedList 组件渲染更多行。如果你需要在用户滚动列表时运行一个较长或循环的动画,可以在动画配置中使用 isInteraction: false 来避免这个问题。

请注意

在使用 rotateYrotateX 等变换样式时,请确保变换样式 perspective 已设置到位。目前某些动画在 Android 上如果没有它可能不会渲染。下面是示例。

React TSX
<Animated.View
style={{
transform: [
{scale: this.state.scale},
{rotateY: this.state.rotateY},
{perspective: 1000}, // 没有这一行,这个动画在 Android 上将不会渲染,但在 iOS 上工作正常
],
}}
/>

其他示例

RNTester 应用中有各种 Animated 的使用示例:

LayoutAnimation API

LayoutAnimation 允许你全局配置 createupdate 动画,这些动画会在下一次渲染/布局周期中用于所有视图。这对于在不费力测量或计算特定属性的情况下进行 Flexbox 布局更新非常有用,因为这样可以直接为这些变化添加动画;当布局变化可能影响祖先节点时尤其有用。例如,“查看更多”展开会同时增大父容器的尺寸并向下推动下面的行,这种情况下通常需要组件之间显式协调,才能让它们同步动画。

请注意,尽管 LayoutAnimation 非常强大且相当有用,但它提供的控制远少于 Animated 和其他动画库,因此如果无法让 LayoutAnimation 实现你想要的效果,可能需要使用其他方案。

另外,要让它在 Android 上工作,你需要通过 UIManager 设置以下标志:

React TSX
UIManager.setLayoutAnimationEnabledExperimental(true);

这个示例使用了预设值,你可以根据需要自定义动画,更多信息请参见 LayoutAnimation.js

附加说明

requestAnimationFrame

requestAnimationFrame 是一个你可能已经很熟悉的浏览器 polyfill。它接收一个函数作为唯一参数,并在下一次重绘之前调用该函数。它是动画的重要基础构件,支撑着所有基于 JavaScript 的动画 API。一般来说,你不需要自己调用它——动画 API 会为你管理帧更新。

setNativeProps

直接操作部分 中所述,setNativeProps 允许我们直接修改原生承载组件(即真正由原生视图支撑的组件,而不是复合组件)的属性,而无需通过 setState 重新渲染组件层级。

在 Rebound 示例中,我们可以用它来更新缩放比例——如果我们要更新的组件嵌套很深,并且没有通过 shouldComponentUpdate 做过优化,这会很有帮助。

如果你发现动画有掉帧(性能低于每秒 60 帧),可以考虑使用 setNativePropsshouldComponentUpdate 来优化它们。或者,你也可以通过 useNativeDriver 选项 将动画运行在 UI 线程而不是 JavaScript 线程上。你还可以使用 InteractionManager 将任何计算密集型工作推迟到动画完成之后。你可以通过使用应用内开发菜单中的 “FPS Monitor” 工具来监控帧率。