Android打造丝滑的Activity recreate重建（主题切换）过渡动画

1前言

当应用程序支持多种语言或主题时，切换语言或主题通常需要重新启动 Activity 以重新加载配置。虽然 recreate 是一种常用的重建 Activity 方法，但它不支持像在 Activity 之间切换时那样使用过渡动画。特别是在切换 浅色/深色 主题时，由于缺乏过渡动画而显得很生硬。为了提升改善这一点，只能自己实现过渡动画以提供更流畅的用户体验。

一开始，我考虑在保存状态时使用 onSaveInstanceState 将 activity.window.decorView 绘制成位图并保存到 outState 中。然后在 onCreate 中读取该位图，并通过 WindowManager 在整个屏幕上显示一个铺满的 ImageView，将位图显示在 ImageView 上并执行动画。然而，我尝试后发现 WindowManager 的显示会比 Activity 晚一些，导致出现了闪屏的情况。

在我继续思考的过程中，偶然发现了一篇博客：Change Theme Dynamically with Circular Reveal Animation on Android。原来我与大佬的想法只有一步之差。该博客中的方法是在 Activity 的布局中添加一个铺满全屏的 ImageView，并将其 visibility 设置为 gone。这样，我们就可以在需要时将位图显示在 ImageView 上，而不需要使用 WindowManager。恍然大悟，我怎么没想到呢！

https://proandroiddev.com/change-theme-dynamically-with-circular-reveal-animation-on-android-8cd574f5f0d8

2效果

废话不多说，以下是 Demo 实现的效果。

Demo源码放在了最下面。

3步骤

大致分为以下几步：

1. 设置Activity为全屏显示确保Activity占据整个屏幕空间，去除状态栏和导航栏的影响。
2. 添加隐藏的ImageView在Activity原有的布局顶部添加一个占满全屏的ImageView，默认隐藏。用于在主题切换后显示Activity重建前保存的Bitmap。
3. 修改主题后保存状态并重建activity当用户切换主题时，先将当前Activity的decorView绘制为Bitmap保存到状态recreate重新创建Activity以更新主题。
4. activity重启后通过保存的状态执行动画在Activity重建后，通过之前保存的状态恢复界面内容并执行揭露动画。

将Activity设置为全屏

我这里使用一个BaseActivity来作为基础activity，实现了主题配置的加载和activity全屏的设置

/**
 * 基础 Activity
 * 实现了加载本地配置的主题和语言
 * @author Thousand-Dust
 */
abstract class BaseActivity : AppCompatActivity() {

    override fun attachBaseContext(newBase: Context) {
        // 加载本地配置的主题
        val theme = AppGlobals.getTheme()
        delegate.localNightMode = theme.mode

//        val config = newBase.resources.configuration
        // 加载本地配置的语言
//        val language = AppGlobals.getLanguage()
//        config.setLocale(language.locale)
//        val context = newBase.createConfigurationContext(config)
//        super.attachBaseContext(context)
        return super.attachBaseContext(newBase)
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        // Activity全屏显示，隐藏状态栏和导航栏
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.R) {
            window.setDecorFitsSystemWindows(false)
        } else {
            window.decorView.systemUiVisibility = window.decorView.systemUiVisibility or
                    View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_STABLE or
                    View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_HIDE_NAVIGATION
        }
        window.statusBarColor = Color.TRANSPARENT
        window.navigationBarColor = Color.TRANSPARENT
    }

}

在Activity原有的布局顶部添加一个隐藏的ImageView

随便写的布局，只需要关注ClipImageView就好了。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout 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:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <androidx.appcompat.widget.Toolbar
        android:id="@+id/toolbar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:title="@string/app_name"
        android:background="?attr/colorPrimary"
        android:paddingTop="10dp"
        app:menu="@menu/main_menu" />

    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.355" />

    <Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="48dp"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/textView" />

    <com.td.demoactivityrecreatetransition.ClipImageView
        android:id="@+id/iv_transition"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:visibility="gone"/>

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

布局的显示效果：

ClipImageView是我为了方便使用动画实现的一个继承自ImageView的自定义View，在后面执行动画时用到。

/**
 * 可以裁切的ImageView
 * @author Thousand-Dust
 */
class ClipImageView : androidx.appcompat.widget.AppCompatImageView {

    /**
     * 裁切类型
     */
    enum class ClipType {
        /**
         * 圆形
         */
        CIRCLE,
        /**
         * 圆形（反向裁切）
         */
        CIRCLE_REVERSE,
    }

    /**
     * 裁切类型
     */
    private var clipType = ClipType.CIRCLE

    /**
     * 裁切区域
     */
    private var clipPath = Path()

    constructor(context: Context) : super(context)

    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet) : super(context, attrs)

    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet, defStyleAttr: Int) : super(context, attrs, defStyleAttr)

    /**
     * 清空裁切
     */
    fun clearClip() {
        clipPath.reset()
        invalidate()
    }

    /**
     * 裁切圆形
     * @param centerX 圆心X
     * @param centerY 圆心Y
     * @param radius 半径
     * @param clipType 裁切类型
     */
    fun clipCircle(centerX: Float, centerY: Float, radius: Float, clipType: ClipType) {
        clipPath.reset()
        clipPath.addCircle(centerX, centerY, radius, Path.Direction.CW)
        this.clipType = clipType
        invalidate()
    }

    override fun onDraw(canvas: Canvas) {
        if (!clipPath.isEmpty) {
            canvas.save()
            when (clipType) {
                ClipType.CIRCLE -> {
                    // 裁切圆形
                    canvas.clipPath(clipPath)
                }

                ClipType.CIRCLE_REVERSE -> {
                    // 反向裁切圆形
                    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
                        canvas.clipOutPath(clipPath)
                    } else {
                        canvas.clipPath(clipPath, Region.Op.DIFFERENCE)
                    }
                }
            }
        }
        // 绘制图片
        super.onDraw(canvas)

        if (!clipPath.isEmpty) {
            canvas.restore()
        }
    }

}

修改主题后保存状态并重建activity

这个Activity继承自上面实现的BaseActivity，因此无需关心设置主题和activity全屏显示的问题。

MainActivity 的 transitionRecreate 方法实现了以下步骤：

1. 获取切换主题的 Toolbar 中的 menu 按钮中心点（后面用作圆形揭露动画的中心点）。
2. 将当前 Activity 绘制到 Bitmap。
3. 将这些数据赋值给 recreateTransitionData 属性。
4. 调用 recreate 方法开始重建 Activity。

在recreate调用后，onSaveInstanceState 会被调用以保存状态，在这里将 recreateTransitionData 属性值保存到状态中。

class MainActivity : BaseActivity() {

    private lateinit var toolbar: Toolbar
    private var recreateTransitionData: TransitionData? = null
    ...

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        initView()
        ...
    }

    override fun onSaveInstanceState(outState: Bundle) {
        super.onSaveInstanceState(outState)

        if (recreateTransitionData != null) {
            // 保存重建过渡动画 data 到状态
            outState.putParcelable(TRANSITION_DATA_KEY, recreateTransitionData)
        }
    }

    /**
     * 使用过渡动画重建（recreate）Activity
     */
    private fun transitionRecreate(type: TransitionType) {
        // 获取切换主题menu的坐标（以menu的中心点为圆形揭露动画的中心点）
        val menuItemView = toolbar.menu.findItem(R.id.menu_theme_toggle).let {
            toolbar.findViewById<View>(it.itemId)
        }
        val location = IntArray(2)
        menuItemView.getLocationOnScreen(location)
        val centerX = location[0] + menuItemView.width / 2f
        val centerY = location[1] + menuItemView.height / 2f
        // Activity截图
        val screenBitmap = window.decorView.drawToBitmap()
        recreateTransitionData = TransitionData(centerX, centerY, screenBitmap, type)
        // 重建Activity
        recreate()
    }

    private fun initView() {
        toolbar = findViewById(R.id.toolbar)
        ...
    }

}

还有以上代码用到的类代码贴在下边。

// -------- AppGlobals.kt --------
object AppGlobals {

    const val THEME_KEY = "theme"

    lateinit var appContext: Context
        private set

    private lateinit var appConfigSP: SharedPreferences

    /**
     * Application创建时调用初始化
     */
    fun init(appContext: Context) {
        this.appContext = appContext
        appConfigSP = this.appContext.getSharedPreferences("AppConfig", Context.MODE_PRIVATE)
    }

    /**
     * 获取主题配置
     */
    fun getTheme(): AppTheme {
        val name = appConfigSP.getString(THEME_KEY, AppTheme.AUTO.name)!!
        return AppTheme.valueOf(name)
    }

    /**
     * 写入主题配置
     */
    fun setTheme(theme: AppTheme) {
        if (theme == AppTheme.AUTO) {
            // delete theme
            appConfigSP.edit().remove(THEME_KEY).apply()
            return
        }
        appConfigSP.edit().putString(THEME_KEY, theme.name).apply()
    }

}

/**
 * 支持的主题
 */
enum class AppTheme(val mode: Int) {
    AUTO(AppCompatDelegate.MODE_NIGHT_FOLLOW_SYSTEM),
    LIGHT(AppCompatDelegate.MODE_NIGHT_NO),
    DARK(AppCompatDelegate.MODE_NIGHT_YES);

    companion object {
        fun byMode(mode: Int): AppTheme {
            return values().firstOrNull { it.mode == mode } ?: AUTO
        }
    }
}

// -------- RecreateTransition.kt --------
enum class TransitionType {
    /**
     * 进入
     */
    ENTER,

    /**
     * 退出
     */
    EXIT
}

/**
 * 重建过渡动画 data
 * 实现Parcelable接口，用于Activity重建时保存和恢复数据
 */
class TransitionData(
    val centerX: Float,
    val centerY: Float,
    val screenBitmap: Bitmap,
    val type: TransitionType,
) : Parcelable {
    constructor(parcel: android.os.Parcel) : this(
        parcel.readFloat(),
        parcel.readFloat(),
        parcel.readParcelable(Bitmap::class.java.classLoader)!!,
        TransitionType.valueOf(parcel.readString()!!)
    )

    override fun writeToParcel(parcel: android.os.Parcel, flags: Int) {
        parcel.writeFloat(centerX)
        parcel.writeFloat(centerY)
        parcel.writeParcelable(screenBitmap, flags)
        parcel.writeString(type.name)
    }

    override fun describeContents(): Int {
        return 0
    }

    companion object CREATOR : Parcelable.Creator<TransitionData> {
        override fun createFromParcel(parcel: android.os.Parcel): TransitionData {
            return TransitionData(parcel)
        }

        override fun newArray(size: Int): Array<TransitionData?> {
            return arrayOfNulls(size)
        }
    }
}

activity重启后通过保存的状态执行动画

在onCreate被调用时，通过保存的状态判断是否需要执行过渡动画。

transitionAnimation 方法负责为Activity创建过渡动画。该方法接受一个TransitionData类型的参数，这个参数包含了动画所需的信息。在方法的开始，ImageView ivTransition被设置为可见，并且其位图被设置为transitionData对象中的screenBitmap（Activity重建前绘制保存的显示内容）。此时用户看到的 Activity 将呈现出 Activity 重建前的效果，从而营造出 Activity 尚未发生变化的假象。

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_main)

    ...
    // 重建过渡动画
    if (savedInstanceState != null)
        savedInstanceState.getParcelable<TransitionData>(TRANSITION_DATA_KEY)?.let {
            transitionAnimation(it)
        }
}

/**
 * 过渡动画
 */
private fun transitionAnimation(transitionData: TransitionData) {
    // 使用隐藏的 ImageView 显示bitmap
    ivTransition.visibility = View.VISIBLE
    ivTransition.setImageBitmap(transitionData.screenBitmap)

    ivTransition.post {
        val animator = ValueAnimator.ofFloat()
        var clipType = ClipImageView.ClipType.CIRCLE
        when (transitionData.type) {
            TransitionType.ENTER -> {
                // 进入动画，裁切掉圆内的区域 圆由小变大
                animator.setFloatValues(
                    0f,
                    hypot(ivTransition.width.toFloat(), ivTransition.height.toFloat())
                )
                clipType = ClipImageView.ClipType.CIRCLE_REVERSE
            }

            TransitionType.EXIT -> {
                // 退出动画，裁切掉圆外的区域 圆由大变小
                animator.setFloatValues(
                    hypot(
                        ivTransition.width.toFloat(),
                        ivTransition.height.toFloat()
                    ),
                    0f
                )
                clipType = ClipImageView.ClipType.CIRCLE
            }
        }
        animator.duration =
            resources.getInteger(android.R.integer.config_longAnimTime).toLong()
        animator.addListener(
            onEnd = {
                // 动画结束后隐藏 ImageView
                ivTransition.visibility = View.GONE
            }
        )
        animator.addUpdateListener {
            val radius = it.animatedValue as Float
            // 更新裁切区域
            ivTransition.clipCircle(
                transitionData.centerX,
                transitionData.centerY,
                radius,
                clipType
            )
        }
        animator.start()
    }
}

OK，大功告成，只需要在切换主题时调用transitionRecreate方法即可实现使用过渡动画重建activity。

Demo源码

https://github.com/Thousand-Dust/DemoActivityRecreateTransition

---

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