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使用 MotionLayout 管理运动和微件动画

MotionLayout 是一种布局类型，可帮助您管理应用中的动作和微件动画。MotionLayout 是 ConstraintLayout 的子类，在其丰富的布局功能基础之上构建而成。作为 ConstraintLayout 库的一部分，MotionLayout 可用作支持库。

MotionLayout 缩小了布局转换与复杂运动处理之间的差距，同时在属性动画框架、TransitionManager 和 CoordinatorLayout 之间提供了各种功能。

图 1. 基本的触控运动。

除了描述布局之间的转换之外，MotionLayout 还允许您为任何布局属性添加动画效果。此外，它本身就支持可搜索转换。也就是说，您可以根据某个条件（例如触控输入）立即显示转换中的任意点。MotionLayout 还支持关键帧，从而实现完全自定义的转换以满足您的需求。

MotionLayout 是完全声明性的，也就是说您可以使用 XML 描述任何转换，无论复杂程度如何。

设计考虑事项

MotionLayout 旨在移动与用户交互的界面元素（例如按钮和标题栏），以及对其调整大小和添加动画效果。请勿在应用中将动作用作无意义的特殊效果。您可以用它来帮助用户了解您的应用在做什么。如需详细了解如何设计包含运动的应用，请参阅 Material Design 的了解运动部分。

开始使用

请按照以下步骤开始在您的项目中使用 MotionLayout。

添加 ConstraintLayout 依赖项：如需在项目中使用 MotionLayout，请将 ConstraintLayout 2.0 依赖项添加到应用的 build.gradle 文件中。如果您使用了 AndroidX，请添加以下依赖项：

Groovy

dependencies {
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0-beta01"
    // To use constraintlayout in compose
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0-beta01"
}

Kotlin

dependencies {
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0-beta01")
    // To use constraintlayout in compose
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0-beta01")
}

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，如下面的示例所示：

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 .../>

下面的完整示例 MotionLayout 文件定义了图 1 所示的布局：

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>

创建 MotionScene：在前面的 MotionLayout 示例中，app:layoutDescription 属性引用了一个运动场景。运动场景是一个 XML 资源文件。在其 <MotionScene> 根元素中，动作场景包含相应布局的所有动作描述。为了使布局信息与运动描述分开，每个 MotionLayout 都会引用单独的运动场景。MotionScene 中的定义优先于 MotionLayout 中的任何类似定义。

下面的示例动作场景文件描述了图 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 是指运动的端点。这些端点在动作场景后面的 <ConstraintSet> 元素中定义。
  - motion:duration 指定完成动作所需的毫秒数。
- <OnSwipe> 可让您为动作创建触控控件。
  - motion:touchAnchorId 是指用户可以滑动和拖动的视图。
  - motion:touchAnchorSide 表示视图从右侧拖动。
  - motion:dragDirection 表示拖动的进度方向。例如，motion:dragDirection="dragRight" 表示随着视图向右拖动，进度会增加。
- <ConstraintSet> 是定义描述您的运动的各种限制条件的位置。在此示例中，为运动的每个端点定义一个 <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，端点位于屏幕最左侧和最右侧。
如需详细了解运动场景支持的各种元素，请参阅 MotionLayout 示例。

插入的属性

在动画场景文件中，ConstraintSet 元素可包含在转换期间插入的其他属性。除了位置和边界之外，MotionLayout 还插入以下属性：

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

自定义属性

在 <Constraint> 中，您可以使用 <CustomAttribute> 元素为不仅仅与位置或 View 属性相关的属性指定过渡。

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

一个 <CustomAttribute> 本身包含两个属性：

motion:attributeName 是必需的，而且必须与具有 getter 和 setter 方法的对象匹配。getter 和 setter 必须与特定模式匹配。例如，backgroundColor 受支持，因为视图具有基本的 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 适用于颜色
- motion:customIntegerValue 适用于整数
- motion:customFloatValue 适用于浮点值
- motion:customStringValue 适用于字符串
- motion:customDimension 适用于尺寸
- motion:customBoolean 适用于布尔值

在指定自定义属性时，请在开始和结束 <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随着运动而变化，如图 2 所示。

图 2.视图会在移动的过程中更改其背景色。

在每个 ConstraintSet 元素中添加 <CustomAttribute> 元素，如以下代码段所示：

<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

除了上述示例中的属性之外，MotionLayout 还包含您可能想要指定的其他属性：

app:applyMotionScene="boolean" 表示是否应用动作场景。此属性的默认值为 true。
app:showPaths="boolean" 指示是否在运动运行时显示运动路径。此属性的默认值为 false。
app:progress="float" 可让您明确指定转换进度。您可以使用从 0（转换开始）到 1（转换结束）之间的任意浮点值。
app:currentState="reference" 可让您指定具体的 ConstraintSet。
app:motionDebug 可让您显示与运动有关的其他调试信息。可能的值为 "SHOW_PROGRESS"、"SHOW_PATH" 或 "SHOW_ALL"。

其他资源

如需详细了解 MotionLayout，请参阅以下资源：