Android Vector曲折的兼容之路

時間  2019-11-11
標籤 android vector 曲折 兼容 之路 欄目 Android 简体版
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Android Vector曲折的兼容之路

兩年前寫書的時候，就在研究Android L提出的Vector，可研究下來發現，徹底不具有兼容性，相信這也是它沒有被普遍使用的一個緣由，通過Google的不懈努力，如今Vector終於迎來了它的春天。html

這裏寫圖片描述

在文章後面，會給出本文的Demo和效果圖，並開源在Github前端

Vector Drawable

Android 5.0發佈的時候，Google提供了Vector的支持。Vector Drawable相對於普通的Drawable來講，有如下幾個好處：android

  • Vector圖像能夠自動進行適配，不須要經過分辨率來設置不一樣的圖片
  • Vector圖像能夠大幅減小圖像的體積，一樣一張圖，用Vector來實現，可能只有PNG的幾十分之一
  • 使用簡單，不少設計工具，均可以直接導出SVG圖像，從而轉換成Vector圖像
  • 功能強大，不用寫不少代碼就能夠實現很是複雜的動畫
  • 成熟、穩定，前端已經很是普遍的進行使用了

Vector圖像剛發佈的時候，是隻支持Android 5.0+的，對於Android pre-L的系統來講，並不能使用，因此，能夠說那時候的Vector並無什麼卵用。不過自從AppCompat 23.2以後，Google對p-View的Android系統也進行了兼容，也就是說，Vector可使用於Android 2.1以上的全部系統，只須要引用com.android.support:appcompat-v7:23.2.0以上的版本就能夠了，這時候，Vector應該算是迎來了它的春天。git

如何得到Vector圖像

概念

首先，須要講解兩個概念——SVG和Vector。程序員

SVG，即Scalable Vector Graphics 矢量圖，這種圖像格式在前端中已經使用的很是普遍了，詳見WIKI：https://en.wikipedia.org/wiki/Scalable_Vector_Graphicsgithub

Vector，在Android中指的是Vector Drawable，也就是Android中的矢量圖，詳見：https://developer.android.com/reference/android/graphics/drawable/VectorDrawable.htmlc#

所以，能夠說Vector就是Android中的SVG實現，由於Android中的Vector並非支持所有的SVG語法，也沒有必要，由於完整的SVG語法是很是複雜的，但已經支持的SVG語法已經夠用了，特別是Path語法，幾乎是Android中Vector的標配，詳細能夠參考：http://www.w3.org/TR/SVG/paths.html數組

Vector語法簡介

Android以一種簡化的方式對SVG進行了兼容，這種方式就是經過使用它的Path標籤，經過Path標籤，幾乎能夠實現SVG中的其它全部標籤，雖然可能會複雜一點，但這些東西都是能夠經過工具來完成的，因此，不用擔憂寫起來會很複雜。android-studio

Path指令解析以下所示：緩存

  1. 支持的指令：

    • M = moveto(M X,Y) ：將畫筆移動到指定的座標位置
    • L = lineto(L X,Y) ：畫直線到指定的座標位置
    • H = horizontal lineto(H X)：畫水平線到指定的X座標位置
    • V = vertical lineto(V Y)：畫垂直線到指定的Y座標位置
    • C = curveto(C X1,Y1,X2,Y2,ENDX,ENDY)：三次貝賽曲線
    • S = smooth curveto(S X2,Y2,ENDX,ENDY)
    • Q = quadratic Belzier curve(Q X,Y,ENDX,ENDY)：二次貝賽曲線
    • T = smooth quadratic Belzier curveto(T ENDX,ENDY)：映射
    • A = elliptical Arc(A RX,RY,XROTATION,FLAG1,FLAG2,X,Y)：弧線
    • Z = closepath()：關閉路徑

  2. 使用原則:

    • 座標軸爲以(0,0)爲中心，X軸水平向右，Y軸水平向下
    • 全部指令大小寫都可。大寫絕對定位，參照全局座標系；小寫相對定位，參照父容器座標系
    • 指令和數據間的空格能夠省略
    • 同一指令出現屢次能夠只用一個

注意，’M’處理時，只是移動了畫筆， 沒有畫任何東西。 它也能夠在後面給出上同時繪製不連續線。

關於這些語法，開發者須要的並非所有精通，而是可以看懂便可，其它的均可以交給工具來實現。

從PNG到SVG

  • 設計師

要從通常使用的PNG圖像轉換到SVG圖像，對於設計師來講，並非一件難事，由於大部分的設計工具（PS、Illustrator等等）都支持導出各類格式的圖像，如PNG、JPG，固然，也包括SVG，所以，設計師能夠徹底按照原有的方式進行設計，只是最後導出的時候，選擇SVG便可。

  • 程序員

不要求開發者都去學習使用這些設計工具，開發者能夠利用一些工具，本身轉換一些比較基礎的圖像，http://inloop.github.io/svg2android/ 就是這樣一個很是牛逼的網站，能夠在線將普通圖像轉換爲Android Vector Drawable。如圖所示：

這裏寫圖片描述

或者，還可使用SVG的編輯器來進行SVG圖像的編寫，例如http://editor.method.ac/

這裏寫圖片描述

使用Android Studio

利用Android Studio的Vector Asset，能夠很是方便的建立Vector圖像，甚至能夠直接經過本地的SVG圖像來生成Vector圖像，如圖所示：

這裏寫圖片描述

進去以後，就能夠生成Vector圖像，如圖所示：

這裏寫圖片描述

Google的兼容之路

只兼容L+

Vector是在Android L中提出來的新概念，因此在剛開始的時候是隻兼容L+的。

Gradle Plugin 1.5的兼容

從Gradle Plugin 1.5開始，Google支持了一種兼容方式，即在Android L之上，使用Vector，而在L之下，則使用Gradle將Vector生成PNG圖像。

Android gradle plugin 1.5發佈之後，加入了一個跟VectorDrawable有關的新功能。Android build tools 提供了另一種解決兼容性的方案，若是編譯的版本是5.0以前的版本，那麼build tools 會把VectorDrawable生成對應的png圖片，這樣在5.0如下的版本則使用的是生成的png圖，而在5.0以上的版本中則使用VectorDrawable.在build.gradle添加generatedDensities配置，能夠配置生成的png圖片的密度。

AppCompat23.2的兼容

從AppCompat23.2開始，Google開始支持在低版本上使用Vector。

靜態Vector圖像

咱們有不少方法可以獲得這些Vector，那麼如何使用它們呢，Android 5.0以上的使用就不講了，不太具備廣泛表明性，咱們從pre-L版本的兼容開始作起。

pre-L版本兼容

VectorDrawableCompat依賴於AAPT的一些功能，它能保持最近矢量圖使用的添加的屬性ID，以便他們能夠被pre-L版本以前的引用。

在Android 5.0以前使用Vector，須要aapt來對資源進行一些處理，這一過程能夠在aapt的配置中進行設置，若是沒有啓用這樣一個flag，那麼在5.0如下的設備上運行就會發生android.content.res.Resources$NotFoundException。

首先，你須要在項目的build.gradle腳本中，增長對Vector兼容性的支持，代碼以下所示：

使用Gradle Plugin 2.0以上：

android {

    defaultConfig {
        vectorDrawables.useSupportLibrary = true } }
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使用Gradle Plugin 2.0如下，Gradle Plugin 1.5以上：

android {
  defaultConfig {
    // Stops the Gradle plugin’s automatic rasterization of vectors generatedDensities = [] } // Flag to tell aapt to keep the attribute ids around aaptOptions { additionalParameters "--no-version-vectors" } }
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像前面提到的，這種兼容方式其實是先關閉AAPT對pre-L版本使用Vector的妥協，即在L版本以上，使用Vector，而在pre-L版本上，使用Gradle生成相應的PNG圖片，generatedDensities這個數組，實際上就是要生成PNG的圖片分辨率的數組，使用appcompat後就不須要這樣了。

固然，最重要的仍是添加appcompat的支持：

compile 'com.android.support:appcompat-v7:23.4.0'
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同時，確保你使用的是AppCompatActivity而不是普通的Activity。

Vector圖像

一個基本的Vector圖像，實際上也是一個xml文件，以下所示：

<vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:width="200dp" android:height="200dp" android:viewportHeight="500" android:viewportWidth="500"> <path android:name="square" android:fillColor="#000000" android:pathData="M100,100 L400,100 L400,400 L100,400 z"/> </vector>
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顯示如圖所示：

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這裏須要解釋下這裏的幾個標籤：

  • android:width \ android:height:定義圖片的寬高
  • android:viewportHeight \ android:viewportWidth:定義圖像被劃分的比例大小，例如例子中的500，即把200dp大小的圖像劃分紅500份，後面Path標籤中的座標，就所有使用的是這裏劃分後的座標系統。

這樣作有一個很是好的做用，就是將圖像大小與圖像分離，後面能夠隨意修改圖像大小，而不須要修改PathData中的座標。

  • android:fillColor:PathData中的這些屬性就不詳細講了，與Canvas繪圖的屬性基本相似。

在控件中使用

有了靜態的Vector圖像，就能夠在控件中使用了。

能夠發現，這裏咱們使用的都是普通的ImageView，好像並非AppcomatImageView，這是由於使用了Appcomat後，系統會自動把ImageView轉換爲AppcomatImageView。

ImageView\ImageButton

對於ImageView這樣的控件，要兼容Vector圖像，只須要將以前的android:src屬性，換成app:srcCompat便可，示例代碼以下所示：

<ImageView android:id="@+id/iv" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" app:srcCompat="@drawable/vector_image"/>
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在代碼中設置的話，代碼以下所示：

ImageView iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv); iv.setImageResource(R.drawable.vector_image);
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setBackgroundResource也是能夠設置Vector的API

Button

Button並不能直接使用app:srcCompat來使用Vector圖像，須要經過Selector來進行使用，首先，建立兩個圖像，用於Selector的兩個狀態，代碼以下所示：

selector1.xml

<vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:width="24dp" android:height="24dp" android:viewportHeight="24.0" android:viewportWidth="24.0"> <path android:fillColor="#FF000000" android:pathData="M14.59,8L12,10.59 9.41,8 8,9.41 10.59,12 8,14.59 9.41,16 12,13.41 14.59,16 16,14.59 13.41,12 16,9.41 14.59,8zM12,2C6.47,2 2,6.47 2,12s4.47,10 10,10 10,-4.47 10,-10S17.53,2 12,2zM12,20c-4.41,0 -8,-3.59 -8,-8s3.59,-8 8,-8 8,3.59 8,8 -3.59,8 -8,8z"/> </vector>
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selector2.xml

<vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:width="24dp" android:height="24dp" android:viewportHeight="24.0" android:viewportWidth="24.0"> <path android:fillColor="#FF000000" android:pathData="M11,15h2v2h-2zM11,7h2v6h-2zM11.99,2C6.47,2 2,6.48 2,12s4.47,10 9.99,10C17.52,22 22,17.52 22,12S17.52,2 11.99,2zM12,20c-4.42,0 -8,-3.58 -8,-8s3.58,-8 8,-8 8,3.58 8,8 -3.58,8 -8,8z"/> </vector>
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selector.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> <item android:drawable="@drawable/selector1" android:state_pressed="true"/> <item android:drawable="@drawable/selector2"/> </selector>
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很是簡單，只是把普通的Selector中的圖像換成了Vector圖像而已，接下來，在Button中使用這個Selector便可：

<Button android:id="@+id/btn" android:layout_width="70dp" android:layout_height="70dp" android:background="@drawable/selector"/>
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而後運行，若是你認爲能夠運行，那就是太天真了，都說了是兼容，怎麼能沒有坑呢，這裏就是一個坑……

這個坑其實是有歷史淵源的，Google的一位開發者在博客中寫到：

First up, this functionality was originally released in 23.2.0, but then we found some memory usage and Configuration updating issues so we it removed in 23.3.0. In 23.4.0 (technically a fix release) we’ve re-added the same functionality but behind a flag which you need to manually enable.

實際上，他們的這個改動，就影響了相似DrawableContainers（DrawableContainers which reference other drawables resources which contain only a vector resource）這樣的類，它的一個典型，就是Selector（StateListDrawable也是）。這個開發者在文中提到的flag，就是下面的這段代碼，放在Activity的前面就能夠了：

static { AppCompatDelegate.setCompatVectorFromResourcesEnabled(true); }
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開啓這個flag後，你就能夠正常使用Selector這樣的DrawableContainers了。同時，你還開啓了相似android:drawableLeft這樣的compound drawable的使用權限，以及RadioButton的使用權限，以及ImageView’s src屬性。

RadioButton

RadioButton的Button一樣能夠定義，代碼以下所示：

<RadioButton android:layout_width="50dp" android:layout_height="50dp" android:button="@drawable/selector"/>
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動態Vector基礎

動態Vector纔是Android Vector Drawable的精髓所在

動態的Vector須要經過animated-vector標籤來進行實現，它就像一個粘合劑，將控件與Vector圖像粘合在了一塊兒，一個基礎的animated-vector代碼以下所示：

<animated-vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:drawable="@drawable/XXXXX1"> <target android:name="left" android:animation="@animator/XXXXX2"/> </animated-vector>
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實際上這裏面只有兩個重點是須要關注的，XXXXX1和XXXXX2。一個具體的示例以下所示：

<animated-vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:drawable="@drawable/ic_arrow"> <target android:name="left" android:animation="@animator/anim_left"/> <target android:name="right" android:animation="@animator/anim_right"/> </animated-vector>
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這裏表示目標圖像是drawable/ic_arrow，對left、right分別使用了anim_left、anim_right動畫。這裏的name屬性，就是在靜態Vector圖像中group或者path標籤的name屬性。

animated-vector標籤在如今的Android Studio中其實是會報錯的，但這個並不影響編譯和運行，屬於Android Studio的Bug。

目標圖像

XXXXX1是目標Vector圖像，也就是靜態的Vector圖像，例如：

<vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:width="120dp" android:height="120dp" android:viewportHeight="24.0" android:viewportWidth="24.0"> <group android:name="left"> <path android:fillColor="#FF000000" android:pathData="M9.01,14L2,14v2h7.01v3L13,15l-3.99,-4v3"/> </group> <group android:name="right"> <path android:fillColor="#FF000000" android:pathData="M14.99,13v-3L22,10L22,8h-7.01L14.99,5L11,9l3.99,4"/> </group> </vector>
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能夠發現，這裏的Vector圖像比以前咱們看見的要多了一個group標籤。group標籤的做用有兩個：

  • 對Path進行分組，因爲咱們後面須要針對Path進行動畫，因此可讓具備一樣動畫效果的Path在同一個Group中
  • 拓展動畫效果，單個的path標籤是沒有translateX和translateY屬性的，所以沒法使用屬性動畫來控制path translateY，而group標籤是有的，因此咱們須要先將相關的path標籤元素包裹在一個個的group標籤中.

動畫效果

XXXXX2實際上就是模板要實現的動畫，動畫效果實際上就是基礎的屬性動畫，例如：

anim_left.xml

<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:duration="1000" android:interpolator="@android:interpolator/anticipate_overshoot" android:propertyName="translateX" android:repeatCount="infinite" android:repeatMode="reverse" android:valueFrom="0" android:valueTo="-10" android:valueType="floatType"/>
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anim_right.xml

<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:duration="1000" android:interpolator="@android:interpolator/anticipate_overshoot" android:propertyName="translateX" android:repeatCount="infinite" android:repeatMode="reverse" android:valueFrom="0" android:valueTo="10" android:valueType="floatType"/>
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在代碼中使用

ImageView imageView = (ImageView) findViewById(R.id.iv); AnimatedVectorDrawableCompat animatedVectorDrawableCompat = AnimatedVectorDrawableCompat.create( this, R.drawable.square_anim ); imageView.setImageDrawable(animatedVectorDrawableCompat); ((Animatable) imageView.getDrawable()).start();
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動態Vector兼容性問題

向下兼容問題

一說到兼容，就不得不提到坑，幾乎全部的爲了兼容而作的改動，都會留下一些不可填滿的坑，動態Vector動畫也不例外，雖然Google已經對Vector圖像進行了Android 2.1以上的兼容，但對於動態Vector動畫，仍是有不少限制的，例如：

  • Path Morphing，即路徑變換動畫，在Android pre-L版本下是沒法使用的。
  • Path Interpolation，即路徑插值器，在Android pre-L版本只能使用系統的插值器，不能自定義。
  • Path Animation，即路徑動畫，這個通常使用貝塞爾曲線來代替，因此沒有太大影響。

向上兼容問題

除了在低版本上的兼容性問題，在L版本以上，也存在兼容性問題，即繼承了AppCompatActivity的界面，若是直接設置ImageView的srcCompat，那麼Path Morphing動畫是沒法生效的，由於默認的AppCompatActivity已經默認使用ImageViewCompat給轉換了，可是AnimatedVectorDrawableCompat是不支持Path Morphing動畫的，因此，在AppCompatActivity界面裏面就無效了。

解決辦法很簡單，即便用代碼來給ImageView添加動畫：

ImageView imageView = (ImageView) view;
AnimatedVectorDrawable morphing = (AnimatedVectorDrawable) getDrawable(morphing);
imageView.setImageDrawable(morphing);
if (morphing != null) { morphing.start(); }
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注意不要使用AnimatedVectorDrawableCompat便可。

抽取string兼容問題

開發者有時候爲了代碼簡潔可能會把Vector圖像中的pathData放到string.xml中，而後在Vector圖像中引用string。

但這種方式若是經過生成png來兼容5.0如下機型的話，會報pathData錯誤，編譯器不會去讀取string.xml，只能把pathData寫到Vector圖像中，動畫文件中也是同樣，這也是爲了兼容作出的犧牲嗎，不得而知。

其它兼容問題

其它很是奇怪、詭異、不能理解的兼容性問題，只能經過版本文件夾的方式來進行兼容了，例如drawable-v21和drawable，分別建立兩個文件名相同的資源在兩個文件夾下，這樣在21以上版本，會使用drawable-v21的資源，而其它會使用drawable下的資源。

動態Vector進階

用好ObjectAnimator

所謂Vector動畫進階，實際上就是在利用ObjectAnimator的一些屬性，特別是trimPathStart、trimPathEnd這兩個針對Vector的屬性（要注意pathData屬性不兼容pre-L）。

這兩個屬性的官方文檔以下所示：

android:trimPathStart
The fraction of the path to trim from the start, in the range from 0 to 1. android:trimPathEnd The fraction of the path to trim from the end, in the range from 0 to 1. android:trimPathOffset Shift trim region (allows showed region to include the start and end), in the range from 0 to 1.
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其實很簡單，就是一個圖像的截取，設置一個比例便可，即當前繪製多少比例的圖像，其他部分不繪製，Start和End分別就是從PathData的Start和End開始算，你們參考幾個例子就能理解了。

理解Path Morph

Path Morph動畫是Vector動畫的一個高級使用，說到底，也就是兩個PathData的轉換，可是這種轉換並非爲所欲爲的，對於兩個PathData，它們能進行Path Morph的前提是，它們具備相同個數的關鍵點，即兩個路徑的變換，只是關鍵點的座標變化，掌握了這一個基本原理，實現Path Morph就很是容易了。

學習Vector

在Github上我開源了一個Vector的動畫Demo庫，地址以下所示：

https://github.com/xuyisheng/VectorDemo

這個Demo分爲兩部分，一部分是能夠兼容Android pre-L版本和L+版本的Vector動畫，另外一部分（經過Actionbar的按鈕切換）是隻能兼容L+的Vector動畫。

每一個Vector動畫，基本都包含四部份內容，即：

  • Vector：圖像資源
  • Animated-vector：動畫、圖像粘合劑
  • ObjectAnimator：動畫資源
  • 代碼：啓動動畫

每一個Vector動畫經過這四個部分去進行分析，就很是清晰了。

這裏展現下Demo的效果圖：

這裏寫圖片描述

Vector性能問題

有讀者在文章後面留言，詢問VectorDrawable的性能問題，這裏解釋一下。

  1. Bitmap的繪製效率並不必定會比Vector高，它們有必定的平衡點，當Vector比較簡單時，其效率是必定比Bitmap高的，因此，爲了保證Vector的高效率，Vector須要更加簡單，PathData更加標準、精簡，當Vector圖像變得很是複雜時，就須要使用Bitmap來代替了
  2. Vector適用於ICON、Button、ImageView的圖標等小的ICON，或者是須要的動畫效果，因爲Bitmap在GPU中有緩存功能，而Vector並無，因此Vector圖像不能作頻繁的重繪
  3. Vector圖像過於複雜時，不只僅要注意繪製效率，初始化效率也是須要考慮的重要因素
  4. SVG加載速度會快於PNG，但渲染速度會慢於PNG，畢竟PNG有硬件加速，但平均下來，加載速度的提高彌補了繪製的速度缺陷。

Google的這個視頻中，已經對Vector的效率問題作了解釋，能夠參考下：

https://www.youtube.com/watch?v=wlFVIIstKmA&feature=youtu.be&t=6m3s

參考

https://medium.com/@shemag8/animated-vector-drawable-e4d7743d372c#.3vkt12j20 
https://github.com/jpuderer/AnimatedButton

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