摘要：圖層信息第一層動畫圖層圖層類型動畫該圖層起始關鍵幀該圖層結束關鍵幀開始第層動畫如何動起來時序圖利用屬性動畫控制進度，每次進度改變通知到每一層，觸發重繪。對于簡單的動畫，在實際使用時性能不太明顯。

本文由云+社區發表
作者:paulzeng
導語：Lottie是Airbnb開源的一個面向 iOS、Android、React Native 的動畫庫，可實現非常復雜的動畫，使用也及其簡單，極大釋放人力，值得一試。

Lottie 是Airbnb開源的一個面向 iOS、Android、React Native 的動畫庫，能分析 Adobe After Effects 導出的動畫，并且能讓原生 App 像使用靜態素材一樣使用這些動畫，完美實現動畫效果。

現在使用各平臺的 native 代碼實現一套復雜的動畫是一件很困難并且耗時的事，我們需要為不同尺寸的屏幕加載不同的素材資源，還需要寫大量難維護的代碼，而Lottie可以做到同一個動畫文件在不同平臺上實現相同的效果，極大減少開發時間，實現不同的動畫，只需要設置不同的動畫文件即可，極大減少開發和維護成本。

官方效果圖：

Lottie支持多平臺，使用同一個JSON動畫文件，可在不同平臺實現相同的效果。

Android 通過Airbnb的開源項目lottie-android實現，最低支持 API 16;

IOS 通過Airbnb的開源項目lottie-ios實現，最低支持 IOS 7;

React Native，通過Airbnb的開源項目lottie-react-native實現;

這是React logo的動畫，以下以Android平臺為例如何使用Lottie

在項目的 build.gradle 文件添加依賴

dependencies {  
  compile "com.airbnb.android:lottie:2.1.0"
}

Lottie默認讀取Assets中的文件，我們需要把動畫文件react.json 保存在app/src/main/assets文件里。（文件比較大，只展示了部分內容，文件鏈接）

{
    "v": "4.6.0", 
    "fr": 29.9700012207031, 
    "ip": 0, 
    "op": 141.000005743048, 
    "w": 800, 
    "h": 800, 
    "ffffd": 0, 
    "assets": [ ], 
    "layers": [
        {
            "ffffd": 0, 
            "ind": 0, 
            "ty": 4, 
            "nm": "center_circle", 
            "ks": {...}, 
            "ao": 0, 
            "shapes": [...], 
            "ip": 0, 
            "op": 900.000036657751, 
            "st": 0, 
            "bm": 0, 
            "sr": 1
        }, 
        {...}, 
        {...}, 
        {...}
    ]
}

在布局文件中直接添加Lottie的LottieAnimationView控件，即可在界面顯示React logo動畫效果

Lottie 最低支持版本API 16，低版本系統需要做降級動畫或者不展示動畫

這是用全民K歌release包的測試數據，lottie本身方法數不小，有方法數超標和安裝包過大的風險，業務可自行評估

注：LottieAnimationView繼承于V7的AppCompatImageView，需要引入V7兼容包，根據業務需要，可以源碼引入Lottie，讓LottieAnimationView繼承與ImageView，就不用引入V7兼容包，可減小安裝大小。

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(new File(JSON_PATH + "react.json")));
String content = null;
while ((content = bufferedReader.readLine()) != null){
    stringBuilder.append(content);
}
JSONObject jsonObject = new JSONObject(stringBuilder.toString());
animationView.setAnimation(jsonObject);
animationView.loop(true);
animationView.playAnimation();

animationView.setImageAssetDelegate(new ImageAssetDelegate() {
    @Override
    public Bitmap fetchBitmap(LottieImageAsset asset) {
        try {
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(IMAGE_PATH + asset.getFileName());
            return BitmapFactory.decodeStream(fileInputStream);  ///把流轉化為Bitmap圖片
        } catch (Exception e) {
            Log.e(TAG, "", e);
        }
        return null;
    }
});

animationView.setFontAssetDelegate(new FontAssetDelegate(){
    public Typeface fetchFont(String fontFamily) {
        Typeface customFont = Typeface.createFromFile(FONT_PATH + fontFamily);
        return customFont;
    }
});

/*
* Lottie內部有兩個緩存map（強引用緩存，弱引用緩存），在動畫文件加載完成后會根據設置的緩存策略緩存動畫，方便下次使用。
*/
animationView.setAnimation(animation, LottieAnimationView.CacheStrategy.Strong);    //強緩存

animationView.setAnimation(animation, LottieAnimationView.CacheStrategy.Weak);      //弱緩存

設計師把一張復雜的圖片使用多個圖層來表示，每個圖層展示一部分內容，圖層中的內容也可以拆分為多個元素。拆分元素之后，根據動畫需求，可以多帶帶對圖層或者圖層中的元素做平移、旋轉、收縮等動畫。

Lottie的使用的資源是需要先通過bodymovin( bodymovin 插件本身是用于網頁上呈現各種AE效果的一個開源庫)將 Adobe After Effects (AE)生成的aep動畫工程文件轉換為通用的json格式描述文件。Lottie則負責解析動畫的數據，計算每個動畫在某個時間點的狀態，準確地繪制到屏幕上。

導出的json動畫描述文件：

{
    "v": "4.6.0", 
    "fr": 29.9700012207031, 
    "ip": 0, 
    "op": 141.000005743048, 
    "w": 800, 
    "h": 800, 
    "ffffd": 0, 
    "assets": [ ], 
    "layers": [
        {...}, 
    ]
}

Lottie主要類圖：

圖：lottie_class

Lottie對外通過控件LottieAnimationView暴露接口，控制動畫。

LottieAnimationView繼承自ImageView，通過當前時間繪制canvas顯示到界面上。這里有兩個關鍵類：LottieComposition 負責解析json描述文件，把json內容轉成Java數據對象；LottieDrawable負責繪制，把LottieComposition轉成的數據對象繪制成drawable顯示到View上。順序如下：

LottieComposition負責解析json文件，建立數據到java對象的映射關系。

（1）解析json外部結構

LottieComposition封裝整個動畫的信息，包括動畫大小，動畫時長，幀率，用到的圖片，字體，圖層等等。

json外部結構

{
    "v": "4.6.0",               //bodymovin的版本
    "fr": 29.9700012207031,     //幀率
    "ip": 0,                    //起始關鍵幀
    "op": 141.000005743048,     //結束關鍵幀
    "w": 800,                   //動畫寬度
    "h": 800,                   //動畫高度
    "ffffd": 0, 
    "assets": [...]             //資源信息
    "layers": [...]             //圖層信息
}
//解析json的源碼
static LottieComposition fromJsonSync(Resources res, JSONObject json) {
      Rect bounds = null;
      float scale = res.getDisplayMetrics().density;
      int width = json.optInt("w", -1);
      int height = json.optInt("h", -1);

      if (width != -1 && height != -1) {
        int scaledWidth = (int) (width * scale);
        int scaledHeight = (int) (height * scale);
        bounds = new Rect(0, 0, scaledWidth, scaledHeight);
      }

      long startFrame = json.optLong("ip", 0);
      long endFrame = json.optLong("op", 0);
      float frameRate = (float) json.optDouble("fr", 0);
      String version = json.optString("v");
      String[] versions = version.split("[.]");
      int major = Integer.parseInt(versions[0]);
      int minor = Integer.parseInt(versions[1]);
      int patch = Integer.parseInt(versions[2]);
      LottieComposition composition = new LottieComposition(
          bounds, startFrame, endFrame, frameRate, scale, major, minor, patch);
      JSONArray assetsJson = json.optJSONArray("assets");
      parseImages(assetsJson, composition); //解析圖片
      parsePrecomps(assetsJson, composition);
      parseFonts(json.optJSONObject("fonts"), composition); //解析字體
      parseChars(json.optJSONArray("chars"), composition);  //解析字符
      parseLayers(json, composition);   //解析圖層
      return composition;
    }

（2）解析圖片資源

LottieImageAsset類封裝圖片信息

"assets": [                 //資源信息
    {                       //第一張圖片
        "id": "image_0",    //圖片id
        "w": 58,            //圖片寬度
        "h": 31,            //圖片高度
        "u": "images/",     //圖片路徑
        "p": "img_0.png"    //圖片名稱
    },
    {...}                   //第n張圖片
]
static LottieImageAsset newInstance(JSONObject imageJson) {
    return new LottieImageAsset(imageJson.optInt("w"), imageJson.optInt("h"), imageJson.optString("id"),
          imageJson.optString("p"));
}

（3）解析圖層

Layer封裝圖層信息，現在lottie只支持PreComp，Solid，Image，Null，Shape，Text這6中圖層。

"layers": [                 //圖層信息
    {                       //第一層動畫
        "ffffd": 0, 
        "ind": 0,           //layer id 圖層 id
        "ty": 4,            //圖層類型
        "nm": "center_circle", 
        "ks": {...},        //動畫
        "ao": 0, 
        "shapes": [...], 
        "ip": 0,            //inFrame 該圖層起始關鍵幀
        "op": 90,           //outFrame 該圖層結束關鍵幀
        "st": 0,            //startFrame 開始
        "bm": 0, 
        "sr": 1
    }, 
    {...}                   //第n層動畫
]

Lottie時序圖：

利用屬性動畫控制進度，每次進度改變通知到每一層，觸發LottieAnimationView重繪。

(1)利用屬性動畫計算進度

這里用到了屬性動畫來產生一個0～1的插值，根據不同的插值來設置當前動畫進度。

代碼如下：

public LottieDrawable() {
    animator.setRepeatCount(0);
    animator.setInterpolator(new LinearInterpolator());
    animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            if (systemAnimationsAreDisabled) {
                animator.cancel();
                setProgress(1f);
            } else {
                setProgress((float) animation.getAnimatedValue());
            }
        }
    });
}

(2)通過CompositionLayer把進度傳遞到各個圖層

@Override
public void setProgress(@FloatRange(from = 0f, to = 1f) float progress) {
    super.setProgress(progress);
    if (timeRemapping != null) {
        long duration = lottieDrawable.getComposition().getDuration();
        long remappedTime = (long) (timeRemapping.getValue() * 1000);
        progress = remappedTime / (float) duration;
    }
    if (layerModel.getTimeStretch() != 0) {
        progress /= layerModel.getTimeStretch();
    }
    progress -= layerModel.getStartProgress();
    for (int i = layers.size() - 1; i >= 0; i--) {
        layers.get(i).setProgress(progress);
    }
}

(3)通知進度改變

  void setProgress(@FloatRange(from = 0f, to = 1f) float progress) {
    if (progress < getStartDelayProgress()) {
      progress = 0f;
    } else if (progress > getEndProgress()) {
      progress = 1f;
    }

    if (progress == this.progress) {
      return;
    }
    this.progress = progress;

    for (int i = 0; i < listeners.size(); i++) {
      listeners.get(i).onValueChanged();
    }
  }

(4)最終回調到LottieAnimationView的invalidateDrawable

@Override
public void invalidateDrawable(@NonNull Drawable dr) {
    if (getDrawable() == lottieDrawable) {
      // We always want to invalidate the root drawable so it redraws the whole drawable.
      // Eventually it would be great to be able to invalidate just the changed region.
        super.invalidateDrawable(lottieDrawable);
    } else {
      // Otherwise work as regular ImageView
        super.invalidateDrawable(dr);
    }
}

(5)最后觸發LottieDrawable重繪

@Override
public void draw(@NonNull Canvas canvas) {
    ...
    matrix.reset();
    matrix.preScale(scale, scale);
    compositionLayer.draw(canvas, matrix, alpha);   //這里會調用所有layer的繪制方法
    if (hasExtraScale) {
        canvas.restore();
    }
}

如果沒有mask和mattes，那么性能和內存非常好，沒有bitmap創建，大部分操作都是簡單的cavas繪制。

如果存在mattes，將會創建2～3個bitmap。bitmap在動畫加載到window時被創建，被window刪除時回收。所以不宜在RecyclerView中使用包涵mattes或者mask的動畫，否則會引起bitmap抖動。除了內存抖動，mattes和mask中必要的bitmap.eraseColor()和canvas.drawBitmap()也會降低動畫性能。對于簡單的動畫，在實際使用時性能不太明顯。

如果在列表中使用動畫，推薦使用緩存LottieAnimationView.setAnimation(String, CacheStrategy) 。

以下性能對比是以K歌內單個禮物動畫效果

Lottie動畫在未開啟硬件加速的情況下，幀率、內存，CPU都比屬性動畫差，開啟硬件加速后，性能差不多。

主要耗時在draw方法，繪制區域越小，耗時越小

全民K歌每個大版本的首次啟動都會有視頻引導動畫，每次都會在清晰度和文件大小平衡，最終導出一個大概有3-4M的引導視頻，使用lottie可提高動畫清晰度和減小安裝包大小

這是全民K歌的禮物面板，內部有大量禮物動畫，每個禮物動畫都不相同，動畫過程中有大量的旋轉，透明度，大小的變化，需要用屬性動畫實現，非常麻煩，代碼可維護性也比較差。對比使用lottie后，有幾大優勢：

1、100%實現設計效果

2、客戶端代碼量極少，易維護

3、每個動畫可動態配置動畫樣式（加載不同的json）

4、所有動畫都可動態配置，動畫配置文件，素材都可從網上加載

K歌的說唱功能需要歌詞按照特定的動畫展示出來，這里就涉及歌詞放大，縮小，旋轉等等特效。實現時，根據當前時間，在canvas上歌詞繪制出來，最終再和聲音融合在一起生成一個MV視頻，這里就導致動畫不能特別復雜，并且有一定的規律。

如果使用lottie后，可以把效果導出到json動畫文件里，客戶端加載動畫文件，循環設置進度，讀取每幀畫面，再和聲音融合生成MV。

優勢：

1.動畫豐富

2.代碼量少

3.可使用設計導出的字體

代碼

animationView.setProgress(progress);        //設置當前進度
animationView.buildDrawingCache();          //強制緩存繪制數據
Bitmap image = animationView.getDrawingCache(); //獲取當前繪制數據

1.劣勢

（1）性能不夠好—某些動畫特效，內存和性能不夠好；相對于屬性動畫，在展示大動畫時，幀率較低

2.優勢

（1）開發效率高—代碼實現簡單，更換動畫方便，易于調試和維護。

（2）數據源多樣性—可從assets,sdcard,網絡加載動畫資源，能做到不發版本，動態更新

（3）跨平臺—設計稿導出一份動畫描述文件，android,ios,react native通用

Lottie使用簡單，易于上手，非常值得嘗試。

1.GitHub - airbnb/lottie-android: Render After Effects animations natively on Android and iOS

2.Lottie的使用及原理淺析 - 彩筆學長 - CSDN博客

3.從json文件到炫酷動畫-Lottie實現思路和源碼分析 - 簡書

4.Most Popular - LottieFiles

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