深入理解共享元素变换（Shared Element Transition）-上_sharedelementsuseoverlay

本文将深入分析共享元素变换（shared element transition）以及它在Activity 和Fragment Transitions API中所扮演的角色。这是这Transition系列文章的第三部分：

• 第一章: Activity和Fragment Transition介绍

• 第二章: 深入理解内容变换（Content Transition）

• 第三章上: 深入理解共享元素变换（Shared Element Transition）

• 第三章下: Shared Element Transitions In Practice (即将发布)

• 第四章: Activity & Fragment Transition Examples (即将发布)

  
  

第三章（本章）将分为两部分：上着重底层的原理，下着重api的具体实现，比如延迟某些元素变换的重要性以及SharedElementCallbacks的实现。

什么是共享元素变换？

元素共享式变换（shared element transition）决定了共享的view元素从一个Activity/Fragment 到另一个Activity/Fragment t的切换中是如何动画变化的。共享元素在被调用Activity进入和返回时播放动画，共享元素在进入和返回时的变换效果通过window和Fragment的如下方法来设置：

进入：

setSharedElementEnterTransition()

设置在B进入时播放的动画，共享元素以A中的位置作为起始，B中的位置为结束来播放动画。

返回：

setSharedElementReturnTransition()

设置在B返回A时的动画，共享元素以B中的位置作为起始，A中的位置为结束来播放动画。

 

注意，Activity Transition API 也可以使用 setSharedElementExitTransition() 和setSharedElementReenterTransition()方法分别设置共享元素的exit 和reenter 变换。但是一般来讲这是不必要的。如果你想看先关的例子，可以查看这篇博客this blog post.至于为什么Fragment中没有共享元素的exit 和reenter 变换，请查看George Mount在stackoverflow上的回答:this StackOverflow post。

 

上图演示了google play music应用中的共享元素变换效果。变换包含了两个共享的view元素：一个ImageView以及他的父亲CardView。ImageView在两个activity之间无缝的动画切换，而CardView则是渐渐的扩展到界面上。

在第一章中我们简单的介绍了这个话题，这篇文章则是更深入的去分析共享元素变换（shared element transition）。共享元素变换的原理是什么？有哪些共享元素变换效果可用？共享元素变换动画是如何绘制的，又是在哪里绘制的？接下来的小节中我们将一一回答。

共享元素变换揭秘

从前两篇文章中我们知道，一个变换（Transition ）主要有两方面的职责：

捕获view开始和结束状态以及创建一能在两个状态间渐变的动画。共享元素变换没有什么不同。在共享元素变换开始之前，必须首先捕获每个共享元素的开始和结束状态（调用activity以及被调用activity中的位置、大小、外观），有了这些信息才能决定每个共享元素的入场动画。

和深入理解Content Transition 中类似，framework的共享元素变换是通过运行时改变其属性实现的，当Activity A 调用 Activity B ，发生的事件流如下：

1.Activity A调用startActivity()， Activity B被创建，测量，同时初始化为半透明的窗口和透明的背景颜色。

2.framework重新分配每个共享元素在B中的位置与大小，使其跟A中一模一样。之后，B的进入变换（enter transition）捕获到共享元素在B中的初始状态。

3.framework重新分配每个共享元素在B中的位置与大小，使其跟B中的最终状态一致。之后，B的进入变换（enter transition）捕获到共享元素在B中的结束状态。

4.B的进入变换（enter transition）比较共享元素的初始和结束状态，同时基于前后状态的区别创建一个Animator(属性动画对象)。

5.framework 命令A隐藏其共享元素，动画开始运行。随着动画的进行，framework 逐渐将B的activity窗口显示出来，当动画完成，B的窗口才完全可见。

与内容变换（content transition）取决于view的可见性不同（visibility），共享元素变换取决于每个共享元素的位置、大小以及外观。在api 21中，框架层提供了几个Transition 的实现，可以用于定义共享元素在场景中的切换效果。

ChangeBounds -捕获共享元素的layout bound，然后播放layout bound变化动画。ChangeBounds 是共享元素变换中用的最多的，因为前后两个activity中共享元素的大小和位置一般都是不同的。

ChangeTransform -  捕获共享元素的缩放（scale）与旋转（rotation）属性 ，然后播放缩放（scale）与旋转（rotation）属性变化动画。

ChangeClipBounds -  捕获共享元素clip bounds，然后播放clip bounds变化动画。

ChangeImageTransform -  捕获共享元素（ImageView）的transform matrices 属性，然后播放ImageViewtransform matrices 属性变化动画。与ChangeBounds相结合，这个变换可以让ImageView在动画中高效实现大小，形状或者ImageView.ScaleType 属性平滑过度。

@android:transition/move -  将上述所有变换同时进行的一个TransitionSet 。就如在第一章中所讲的一样，如果共享元素的进入和返回变换没有特别声明，框架将使用它作为默认的变换。

我们可以看到，共享元素变换并不是真正实现了两个activity或者Fragment之间元素的共享，实际上我们看到的几乎所有变换效果中（不管是B进入还是B返回A）,共享元素都是在B中绘制出来的。Framework没有真正试图将A中的某个元素传递给B，而是采用了不同的方法来达到相同的视觉效果。A传递给B的是共享元素的状态信息。B利用这些信息来初始化共享View元素，让它们的位置、大小、外观与在A中的时候完全一致。当变换开始的时候，B中除了共享元素之外，所有的其他元素都是不可见的。随着动画的进行，framework 逐渐将B的activity窗口显示出来，当动画完成，B的窗口才完全可见。

使用共享元素的 Overlay

最后，我们需要讨论一下shared element overlay这个概念才算是对共享元素变换的绘制过程有了一个完整的了解。

虽然不是非常明显的可以看到，共享元素默认其实是绘制在整个view树结构的最上层，在一个叫ViewOverlay的东西上面。你可能没听说过ViewOverlay，他是4.3之后才有的一个新类，它是view的最上面的一个透明的层，添加到ViewOverlay上面的Drawable和view可以被绘制到任何东西的上面，甚至是ViewGroup的子元素。这似乎可以解释为什么framework 会选择ViewOverlay来作为共享元素变换的绘制空间了。

-关于ViewOverlay，除了官方解释还可以看看这篇文章：ViewOverlay与animation介绍 

虽然共享元素默认是绘制在ViewOverlay上面，但是framework 还是提供了关闭这个选项的功能，调用Window的setSharedElementsUseOverlay(false) 方法。这样主要是为了防止万一有这样的开发需要。如果你选择了关闭overlay，那么请注意这是有一定副作用的。

在上图的效果中，我们运行了两次不同方式的动画，第二次便是关闭overlay之后的效果，我们可以明显的看到这导致了一个问题。

总之除非有一万个理由，否则不要关闭shared element overlay。

总结

这篇文章涵盖了如下几个要点：

1.元素共享式变换（shared element transition）决定了共享的view元素从一个Activity/Fragment 到另一个Activity/Fragment t的切换中是如何动画变化的。

2.共享元素变换取决于每个共享元素的位置、大小以及外观。

3.共享元素默认其实是绘制在整个view树结构的最上层，在一个叫ViewOverlay的东西上面。

4.共享元素变换并不是真正实现了两个activity或者Fragment之间元素的共享，Framework采用了不同的方法来达到相同的视觉效果。

 

注：作者在github上上传了一个transaction的demo，虽然没有在文章中明确说明，但我觉得就是这系列文章的相关demo：activity-transitions

本文翻译自 Shared Element Transitions In-Depth (part 3a) 

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