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Flutter 也可以做这么炫酷的动画

作者：BakerJQ

链接：

https://juejin.im/post/5ca375f3e51d451a18362e2a

本文由作者授权发布。


在 2019 年的谷歌 I/O 大会上，开发团队发布了 Flutter for web 的首个技术预览版，宣布 Flutter 正在为包括 Google Home Hub 在内的 Google 智能显示平台提供支持，并通过结合 Chrome OS 为桌面级应用程序提供支持迈出第一步。


一张图感受下


本篇作者给大家展示了一个如何用Flutter做炫酷动画！可能很多同学对 Flutter 还不了解，没关系，可以通过全文类比于 Android 上制作动画的区别与相似之处！


1前言


这一段时间，Flutter的势头是越来越猛了，作为一个Android程序猿，我自然也是想要赶紧尝试一把。在学习到动画的这部分后，为了加深对Flutter动画实现的理解，我决定把之前写的一个卡片切换效果的开源小项目，用Flutter“翻译”一遍。


废话不多说，先来看看效果吧：


Android:


IOS



Github地址：

https://github.com/BakerJQ/Flutter-InfiniteCards


2思路


首先，关于卡片的层叠效果，在原Android项目中，是通过Scale差异以及TranslationY来体现的，Flutter可以继续采用这种方式。


其次，对于自定义卡片的内容，原Android项目是通过Adapter实现，对于Flutter，则可以采用IndexedWidgetBuilder实现。


最后，就是自定义动效的实现，原Android项目是通过一个0到1的ValueAnimator来定义动画的展示过程，而Flutter中，正好有与之对应的Animation和AnimationController，如此我们就可以直接自定义一个动画过程中，具体的视图展示方式。


3组件总览


由于卡片视图需要根据动画情况进行渲染，所以显然是一个StatefulWidget。


同时，我们给出三种基本的动画模式：


enum AnimType {  TO_FRONT,//被选中的卡片通过自定义动效移至第一，其他的卡片通过通用动效补位  SWITCH,//选中的卡片和第一张卡片互换位置，并都是自定义动效  TO_END,//第一张图片通过自定义动效移至最后，其他卡片通过通用动效补位}
  TO_FRONT,//被选中的卡片通过自定义动效移至第一，其他的卡片通过通用动效补位
  SWITCH,//选中的卡片和第一张卡片互换位置，并都是自定义动效
  TO_END,//第一张图片通过自定义动效移至最后，其他卡片通过通用动效补位
}

并通过Helper和Controller来处理所有的动画逻辑

其中Controller由构造方法传入

InfiniteCards({  @required this.controller,  this.width,  this.height,  this.background,});@required this.controller,
  this.width,
  this.height,
  this.background,
});

Helper在initState中进行构建，并初始化，同时将Helper绑定给Controller：

@overridevoid initState() {  ...  _helper = AnimHelper(      controller: widget.controller,      //传入动画更新监听，动画时调用setState进行实时渲染      listenerForSetState: () {        setState(() {});      });  _helper.init(this, context);  if (widget.controller != null) {      widget.controller.animHelper = _helper;  }}
  ...
  _helper = AnimHelper(
      controller: widget.controller,
      //传入动画更新监听，动画时调用setState进行实时渲染
      listenerForSetState: () {
        setState(() {});
      });
  _helper.init(this, context);
  if (widget.controller != null) {
      widget.controller.animHelper = _helper;
  }
}

而build过程中，则通过Helper返回具体的Widget列表，而Stack则是为了实现层叠效果。

Widget build(BuildContext context) {  ...  return Container(    ...    child: Stack(      children: _helper.getCardList(_width, _height),    ),  );}...
  return Container(
    ...
    child: Stack(
      children: _helper.getCardList(_width, _height),
    ),
  );
}

如此，基本的初始化等操作就算是完成了。下面我们来看看Controller和Helper都是怎么工作的。

4
Controller

我们先来看看Controller所包含的内容：

class InfiniteCardsController {  //卡片构造器  IndexedWidgetBuilder _itemBuilder;  //卡片个数  int _itemCount;  //动画时长  Duration _animDuration;  //点击卡片是否触发切换动画  bool _clickItemToSwitch;  //动画Transform  AnimTransform _transformToFront,_transformToBack,...;  //排序Transform  ZIndexTransform _zIndexTransformCommon,...;  //动画类型  AnimType _animType;  //曲线定义（类Android插值器）  Curve _curve;  //helper  AnimHelper _animHelper;  ...  void anim(int index) {    _animHelper.anim(index);  }  void reset(...) {    ...    //重设各参数    setControllerParams();    _animHelper.reset();     ...  }}
  //卡片构造器
  IndexedWidgetBuilder _itemBuilder;
  //卡片个数
  int _itemCount;
  //动画时长
  Duration _animDuration;
  //点击卡片是否触发切换动画
  bool _clickItemToSwitch;
  //动画Transform
  AnimTransform _transformToFront,_transformToBack,...;
  //排序Transform
  ZIndexTransform _zIndexTransformCommon,...;
  //动画类型
  AnimType _animType;
  //曲线定义（类Android插值器）
  Curve _curve;
  //helper
  AnimHelper _animHelper;
  ...
  void anim(int index) {
    _animHelper.anim(index);
  }
  void reset(...) {
    ...
    //重设各参数
    setControllerParams();
    _animHelper.reset(); 
    ...
  }
}

由此可以看到，Controller基本上就是作为参数配置器和Helper的方法代理的存在。由此童鞋们肯定就知道了，对于动效的自定义和动效的触发等操作，都是通过Controller来完成，demo如下：

//构建Controller_controller = InfiniteCardsController(  itemBuilder: _renderItem,  itemCount: 5,  animType: AnimType.SWITCH,);//调用reset_controller.reset(  itemCount: 4,  animType: AnimType.TO_FRONT,  transformToBack: _customToBackTransform,);//调用展示下一张卡片动画_controller.reset(animType: AnimType.TO_END);_controller.next();
_controller = InfiniteCardsController(
  itemBuilder: _renderItem,
  itemCount: 5,
  animType: AnimType.SWITCH,
);
//调用reset
_controller.reset(
  itemCount: 4,
  animType: AnimType.TO_FRONT,
  transformToBack: _customToBackTransform,
);
//调用展示下一张卡片动画
_controller.reset(animType: AnimType.TO_END);
_controller.next();

关于具体的自定义，我们稍后再聊，咱们先来看看Helper。
5
Helper

Helper是整个动画效果实现的核心类，我们先看几个它所包含的核心成员：

class AnimHelper {  final InfiniteCardsController controller;  //切换动画  AnimationController _animationController;  Animation<double> _animation;  //卡片列表  List<CardItem> _cardList = new List();  //需要向后切换的卡片，和需要向前切换的卡片  CardItem _cardToBack, _cardToFront;  //需要向后切换的卡片位置，和需要向前切换的卡片位置  int _positionToBack, _positionToFront;}
  final InfiniteCardsController controller;
  //切换动画
  AnimationController _animationController;
  Animation<double> _animation;
  //卡片列表
  List<CardItem> _cardList = new List();
  //需要向后切换的卡片，和需要向前切换的卡片
  CardItem _cardToBack, _cardToFront;
  //需要向后切换的卡片位置，和需要向前切换的卡片位置
  int _positionToBack, _positionToFront;
}

现在我们来看看，如果要触发一个切换动画，这些成员是如何相互配合的。

当选中一张卡片进行切换时，这张卡片就是需要向前切换的卡片（ToFront），而第一张卡片，就是需要向后切换的卡片（ToBack）。

void _cardAnim(int index, CardItem card) {  //记录要切换的卡片  _cardToFront = card;  _cardToBack = _cardList[0];  _positionToBack = 0;  _positionToFront = index;  //触发动画  _animationController.forward(from: 0.0);}int index, CardItem card) {
  //记录要切换的卡片
  _cardToFront = card;
  _cardToBack = _cardList[0];
  _positionToBack = 0;
  _positionToFront = index;
  //触发动画
  _animationController.forward(from: 0.0);
}

由于设置了AnimationListener，在动画过程中，setState就会被调用，如此就会触发Widget的build，从而触发Helper的getCardList方法。

我们来看看在切换动画的过程中，是如何返回卡片Widget列表的。

List<Widget> getCardList(double width, double height) {  for (int i = 0; i < controller.itemCount; i++) {    ...    if (_isSwitchAnim) {      //处理切换动画      _switchTransform(width, height, i);    }    ...  }  //根据zIndex进行排序渲染  List<CardItem> copy = List.from(_cardList);  copy.sort((card1, card2) {    return card1.zIndex < card2.zIndex ? 1 : -1;  });  return copy.map((card) {    return card.transformWidget;  }).toList();}double height) {
  for (int i = 0; i < controller.itemCount; i++) {
    ...
    if (_isSwitchAnim) {
      //处理切换动画
      _switchTransform(width, height, i);
    }
    ...
  }
  //根据zIndex进行排序渲染
  List<CardItem> copy = List.from(_cardList);
  copy.sort((card1, card2) {
    return card1.zIndex < card2.zIndex ? 1 : -1;
  });
  return copy.map((card) {
    return card.transformWidget;
  }).toList();
}

如上代码所示，先进行动画处理，后根据zIndex进行排序，因为要保证在前面的后渲染。

而动画是如何处理的呢，以切换到前面的卡片为例：

void _toFrontTransform(double width, double height, int fromPosition, int toPosition) {    CardItem cardItem = _cardList[fromPosition];    controller.zIndexTransformToFront(        cardItem, _animation.value,        _getCurveValue(_animation.value),        width, height, fromPosition, toPosition);    cardItem.transformWidget = controller.transformToFront(        cardItem.widget, _animation.value,        _getCurveValue(_animation.value),        width, height, fromPosition, toPosition);  }double width, double height, int fromPosition, int toPosition) {
    CardItem cardItem = _cardList[fromPosition];
    controller.zIndexTransformToFront(
        cardItem, _animation.value,
        _getCurveValue(_animation.value),
        width, height, fromPosition, toPosition);
    cardItem.transformWidget = controller.transformToFront(
        cardItem.widget, _animation.value,
        _getCurveValue(_animation.value),
        width, height, fromPosition, toPosition);
  }

原来，正是在这一步，Helper通过Controller中配置的自定义动画方法，得到了卡片的Widget。

由此，动画展示的基本流程就描述完了，下面我们进入最关键的部分–如何自定义动画。
6
自定义动画

我们以通用动画为例，来看看自定义动画的主要流程。

首先，AnimTransform为如下方法的定义：

typedef AnimTransform = Transform Function(    Widget item,//卡片原始Widget    double fraction,//动画执行的系数    double curveFraction,//曲线转换后的系数    double cardHeight,//整体高度    double cardWidth,//整体宽度    int fromPosition,//卡片开始位置    int toPosition);//卡片要移动到的位置//卡片要移动到的位置

该方法返回的是一个Transform，专门用于处理视图变换的Widget，而我们要做的，就是根据传入的参数，构建相应系数下的Widget。

以DefaultCommonTransform为例：

Transform _defaultCommonTransform(Widget item,     double fraction, double curveFraction, double cardHeight, double cardWidth, int fromPosition, int toPosition)   //需要跨越的卡片数量{  int positionCount = fromPosition - toPosition;  //以0.8做为第一张的缩放尺寸，每向后一张缩小0.1  //(0.8 - 0.1 * fromPosition) = 当前位置的缩放尺寸  //(0.1 * fraction * positionCount) = 移动过程中需要改变的缩放尺寸   double scale = (0.8 - 0.1 * fromPosition) + (0.1 * fraction * positionCount);  //在Y方向的偏移量，每向后一张，向上偏移卡片宽度的0.02  //-cardHeight * (0.8 - scale) * 0.5 对卡片做整体居中处理  double translationY = -cardHeight * (0.8 - scale) * 0.5 -      cardHeight * (0.02 * fromPosition - 0.02 * fraction * positionCount);  //返回缩放后，进行Y方向偏移的Widget  return Transform.translate(    offset: Offset(0, translationY),    child: Transform.scale(      scale: scale,      child: item,    ),  );}
  //以0.8做为第一张的缩放尺寸，每向后一张缩小0.1
  //(0.8 - 0.1 * fromPosition) = 当前位置的缩放尺寸
  //(0.1 * fraction * positionCount) = 移动过程中需要改变的缩放尺寸 
  double scale = (0.8 - 0.1 * fromPosition) + (0.1 * fraction * positionCount);
  //在Y方向的偏移量，每向后一张，向上偏移卡片宽度的0.02
  //-cardHeight * (0.8 - scale) * 0.5 对卡片做整体居中处理
  double translationY = -cardHeight * (0.8 - scale) * 0.5 -
      cardHeight * (0.02 * fromPosition - 0.02 * fraction * positionCount);
  //返回缩放后，进行Y方向偏移的Widget
  return Transform.translate(
    offset: Offset(0, translationY),
    child: Transform.scale(
      scale: scale,
      child: item,
    ),
  );
}

对于向第一位移动的选中卡片，也是同理，只不过是根据该卡片对应的转换器来进行自定义动画的转换。
最后的效果，就像演示图中第一次点击，图片向前翻转到第一位的效果一样。

总结

由于Flutter采用的是声明式的视图构建方式，在编码初期，多少会受到原生编码方式的思维影响，而觉得很难受。但是在熟悉了之后，就会发现其实很多思想都是共通的，比如Animation，比如插值器的概念等等。

另外，研读源码仍然是最有效的解决问题的方式，比如相比Android中直接对ScrollView进行animateTo操作，在Flutter中需要通过ScrollController进行animateTo操作，正是这一点让我找到了在Flutter中实现InfiniteCards效果的方法。

更具体的Demo请前往Github的Flutter-InfiniteCards Repo，欢迎大家star和提issue。

再次贴一下Github地址：
https://github.com/BakerJQ/Flutter-InfiniteCards

作者也实现了 Android 上相同效果，欢迎一起学习：

https://github.com/BakerJQ/Android-InfiniteCards
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