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【Android14 ShellTransitions】（八）播放动画

news 2025/1/16 13:02:57

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书接上回，话说当WMCore部分走到了Transition.onTransactionReady，计算完参与动画的目标，构建出TransitionInfo后，接下来就把这个包含了动画参与者的TransitionInfo发给了WMShell，然后就该播放动画了，这部分在WMShell。

1 TransitionPlayerImpl.onTransitionReady

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TransitionPlayerImpl是ITransitionPlayer的本地实现，这里继续调用了Transitions.onTransitionReady方法，但要注意的是，这里并不是直接调用了Transitions.onTransitionReady，而是将这个调用操作放到了主线程中执行，那么这里多多少少会有一些延迟，更甚者，如果SystemUI主线程在做耗时操作，那么就会更晚走到Transitions.onTransitionReady，这影响的是这里的传参，Transaction类型的“t”，即之前的文章所提到的“start transaction”的apply的时间，严重点就会引发ANR，关于这一点当我们分析到“start transaction”被apply的时候再聊聊。

2 Transitions.onTransitionReady

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这个方法也简单，主要看下这个局部变量activeIdx，之前在：

【Android14 ShellTransitions】（五）启动Transition这一节的内容涉及WMCore以及W - 掘金

这一文的分析中，主要是在Transitions.requestStartTransition中：

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WMShell侧根据从WMCore侧传来的Transition对象的token，创建了一个与Transition对象一一对应的ActiveTransition对象，并且将这个传过来的token保存到了ActiveTransition.mToken中，然后将这个ActiveTransition对象保存到了Transitions.mPendingTransitions中。

现在回到Transitions.onTransitionReady，当WMCore侧再次把Transition的token发过来的时候，我们就可以根据这个token，从Transitions.mPendingTransitions中取到对应的ActiveTransition对象。

另外看到这里也把一些传参保存到了ActiveTransition的各个成员变量中，后续就直接从ActiveTransition中拿，而不是由Transitions保存，因为Transitions可能要同时处理多个Transition/ActiveTransition。

另外就如这里的注释所说，ActiveTransition发生了改变，“Move from pending to ready”，也就是说当ActiveTransition创建后就一直是pending的状态，当WMCore侧走到Transition.onTransactionReady，即Transition就绪的时候，再通知WMShell说WMCore这边就绪了，该你这边了，然后ActiveTransition就从等待状态切换到就绪状态（虽然没有一个状态值来表明ActiveTransition所处的状态）。

最后我们只分析最普通的单个Transition的情况，看到这里继续调用了Transitions.dispatchReady方法。

3 Transitions.dispatchReady

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1）、为ActiveTransition分配一个Track，然后将该ActiveTransition添加到Track.mReadyTransitions。

看下Track类的定义：

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Track用来播放动画，其成员变量mReadyTransitions保存了处于ready状态但是还没有轮到播放的ActiveTransition，它的存在说明了Track是可以收集多个ActiveTransition来并行播放动画的，成员变量mActiveTransition代表了正在播放动画的那个ActiveTransition。

2）、调用Transitions.setupStartState方法，该方法如其名字所表达的，用来设置动画初始状态的可见性、透明度和变换。

3）、继续调用Transitions.processReadyQueue。

这里看下Transitions.setupStartState方法：

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这个方法是用来设置参与动画的一些SurfaceControl的初始状态的，其实也没啥好看的，唯一需要注意的是这里会对动画参与者的SurfaceControl进行一些设置，保证了一些动画的基本逻辑能够得到满足，就比如说对于TRANSIT_OPEN和TRANSIT_TO_FRONT类型的动画参与者，这里会强制它们在动画开始的时候显示，此外它会重置SurfaeControl的缩放和旋转等属性，如果你之前因为一些特殊需求改了SurfaceControl的缩放比例，那么就要注意这里不要让你的修改失效了。同样的对于TRANSIT_CLOSE和TRANSIT_TO_BACK类型的动画参与者，这里的逻辑则是保证了该动画参与者在动画结束后会被隐藏。

4 Transitions.processReadyQueue

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1）、在我们的分析流程中，上一步Transitions.dispatchReady向Track.mReadyTransitions添加了就绪的ActiveTransition，所以这里Track.mReadyTransitions不为空。

2）、由于之前我们没有设置过Track.mActiveTranstion，那么这里我们会将Track.mReadyTransitions队首的那个ActiveTransition对象取出来，赋值给Track.mActiveTranstion，然后从Track.mReadyTransitions中移除，接着为ActiveTransition对象调用Transitions.playTransition，那么这个ActiveTransition会从ready状态变为playing状态，最后再调用一次Transitions.processReadyQueue。

3）、当再进入Transitions.processReadyQueue后，如果Track.mReadyTransitions仍然不为空，那么说明此前Track至少有两个ready的ActiveTransition，并且首个进入Transitions.processReadyQueue的那个ActiveTransition已经变为playing了，那么会尝试将剩下的这个ready的ActiveTransition和这个playing的ActiveTransition的动画合并，不过这部分我了解的很少，暂时跳过。

继续看Transitions.playTransition。

5 Transitions.playTransition

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分为三个部分：

1）、Transitions.setupAnimHierarchy用来在动画开始前，将动画参与者reparent到共同的父Layer上，然后设置它们的Z轴层级。

2）、之前我们在Transitions.requestStartTransition中，尝试为每一个TransitionHandler调用handleRequest，来找到能处理当前ActiveTransition的那个TransitionHandler，如果能够找到，那么将这个TransitionHandler保存在ActiveTransition.mHandler中。这里便是调用这个TransitionHandler的startAnimation方法，让这个TransitionHandler来优先处理当前ActiveTransition，如果能够处理，那么就会返回true，这个ActiveTransition就算找到可以托付终生的handler了。这里也能看到，真正决定Transition被谁处理的是TransitionHandler.startAnimation，TransitionHandler.handleRequest只是给你一个优先处理的机会。

3）、如果TransitionHandler.startAnimation返回false，那还得继续调用Transitions.dispatchTransition来遍历Transitions.mHandlers中的所有TransitionHandler，继续找可以处理当前ActiveTransition的TransitionHandler。

接下来分别介绍。

5.1 Transitions.setupAnimHierarchy

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Transitions.setupAnimHierarchy用来在动画开始前，将动画参与者reparent到一个共同的父Layer上，然后设置它们的Z轴层级。

我这里是从Launcher打开Message，截图为：

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能看到在TaskDisplayArea下创建了一个名为“Transition Root:…”的Layer，作为动画参与者的共同parent。

然后是设置层级的逻辑，主要是根据：

“global transit type”，即TransitionInfo的类型。
“their transit mode”，即Change的mode。
“their destination z-orde”，即Change的目标Z轴层级（如果有的话）。

举个例子，比如上面的从Launcher打开Message的例子：

1）、TransitionInfo的类型为TRANSIT_TO_FRONT。

2）、Launcher对应的Change的mode为TRANSIT_TO_BACK，Messsage对应的Change的mode为TRANSIT_TO_FRONT。

对于这个场景，我们更想突出的应该是Message的打开动画，因此Message对应的Change的Z轴层级应该调高，而Launcher对应的Change的Z轴层级则应该调低，就像代码里面标黄的那样。

动画参与者是两个Task，那么这里的zSplitLine就是3，numChanges是2，Message的Task先被添加，因此i=0，Launcher的Task的i=1。

最终算出给Message的Task#11设置的Z轴层级为5：

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Launcher的Task#1设置的Z轴层级为2：

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因此Message盖在了Launcher之上，突出的是Message的动画。

5.2 TransitionHandler.startAnimation

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翻译一下注释：startAnimation用来启动一个过渡动画。对于某一个特定的Transition，如果该TransitionHandler的handleRequset方法返回一个non-null的值的话，那么该TransitionHandler的startAnimation将总是会被调用。否则，只有当排在该TransitionHandler之前的其它TransitionHandler都没有办法处理Transition的时候，该TransitionHandler的startAnimation才会被调用。

这段注释也即Transitions.playTransition方法内容的描述。

实现该接口的TransitionHandler子类有一二十个：

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作用于不同场景下的过渡动画，这里只分析一个典型的DefaultTransitionHandler。

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我们之前分析的场景是从Launcher启动Message，由于现在从Launcher启动App的动画一般都是自定义的，所以走的并不是DefaultTransitionHandler，而是RemoteTransitionHandler，所以为了想要DefaultTransitionHandler处理调起Message的动画（App切换），我这里通过adb命令从Launcher调起Message。

5.2.1 设置回调Runnable

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设置一个Runnable，该Runnable将在动画结束的时候执行（后续分析会看到，这里先提一嘴），执行的则又是传参finishCallback的onTransitionFinished方法，再看我们分析的流程下，TransitionHandler.startAnimation方法被调用的两处地方，分别在Transitions.playTransition和Transitions.dispatchTransition，得知：

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最终调用的是Transitions.onFinish方法。

5.2.2 加载动画

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调用DefaultTransitionHandler.loadAnimation方法来加载动画样式：

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如果对之前AppTransition和AppTransitionController中的动画逻辑有印象的话，那么看到这里应该会很熟悉，这里差不多就是AppTransition.loadAnimation，主要就是根据动画的类型，以及是否有自定义动画来选择动画的样式。

其中自定义动画一般由App通过ActivityOptions的各种makeXXXAnimation方法指定：

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自定义动画还是少数，大部分情况下动画则是TRANSIT_OPEN、TRANSIT_TO_FRONT、TRANSIT_CLOSE以及TRANSIT_TO_BACK这几类，并且是没有自定义动画的，如我们分析的用adb调起Message App的场景，那么会继续调用TransitionAnimationHelper.loadAttributeAnimation来选择动画样式：

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这里的逻辑一看就懂，分的也非常细，根据Wallpaper的可见性是否发生变化，是否有透明的App参与，参与者是Task还是Activity之类的，都有有相应的动画可以选择。比如我们分析的场景，启动的是Message App，那么TransitionInfo的type为TRANSIT_TO_FRONT，并且Message对应的Change的mode也为TRANSIT_TO_FRONT，那么最终选择的动画就是R.styleable.WindowAnimation_taskToFrontEnterAnimation。

最后要注意我们这里拿到的只是一个资源ID，最终还是要通过TransitionAnimation.loadDefaultAnimationAttr来将这个资源ID转化为Animation对象，大概过一下：

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方法调用顺序为：

TransitionAnimation.loadDefaultAnimationAttr

-> TransitionAnimation.loadAnimationAttr

-> TransitionAnimation.loadAnimationSafely

继续调用了AnimationUtils.loadAnimation方法：

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方法调用顺序为：

AnimationUtils.loadAnimation

-> AnimationUtils.createAnimationFromXml

看到最终是调用了AnimationUtils.createAnimationFromXml方法，从指定的package中根据对应资源ID来解析相应的xml文件，然后将xml文件中的不同的标签解析成对应的Animation类型，这里看到有多个标签，“alpha”、“scale”、“rotate”和“translate”等等。

比如我们刚刚提到的，在我们分析的场景下，选取的动画资源ID为R.styleable.WindowAnimation_taskToFrontEnterAnimation。

它声明在”frameworks/base/core/res/res/values/attrs.xml“中：

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定义在”frameworks/base/core/res/res/values/styles.xml“：

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然后它的动画对应的就是”frameworks/base/core/res/res/anim/task_open_enter.xml“：

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标签为”translate“，那么会解析为一个TranslateAnimation动画对象。

最后有一点要注意的就是，由于在我们分析的流程下，我们没有自定义动画，因此加载的是默认包名：

private static final String DEFAULT_PACKAGE = "android";

“android“下的动画，即google的原生动画。

如果我们有自定义动画，比如我用Activity.overridePendingTransition自定义Activity的进入和退出动画，就像：

        mPendingEnterRes = R.anim.edge_extension_right;mPendingExitRes = R.anim.alpha_0;overridePendingTransition(mPendingEnterRes, mPendingExitRes);

那么后续动画使用的就是我在”R.anim.edge_extension_right“和”R.anim.alpha_0“中定义的动画：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:shareInterpolator="false"><alpha android:interpolator="@android:interpolator/linear" android:duration="10000" android:fillBefore="true" android:fillAfter="true"android:startOffset="0" android:fromAlpha="1" android:toAlpha="1" android:fillEnabled="true"/><scale android:interpolator="@android:interpolator/linear" android:duration="10000" android:startOffset="0"android:fromXScale="0.5" android:toXScale="0.5" android:fromYScale="1" android:toYScale="1"/>
</set>

这些动画的资源文件保存在”app\src\main\res\anim\alpha_0.xml“：

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但是要注意的是我这里的自定义动画并不属于远程动画，因为我没有指定一个RemoteTransition，看log，最终处理动画的还是DefaultTransitionHandler：

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像Launcher这样的调用ActivityOptions.makeRemoteAnimation传入一个RemoteAnimationAdapter和RemoteTransition的才是：

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log为：

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这里不对远程动画进行展开。

5.2.3 构建作用于leash的animator

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DefaultTransitionHandler.startAnimation创建了一个局部变量animations，用来收集动画参与者的animator，当我们在第二步通过DefaultTransitionHandler.loadAnimation为动画参与者创建了动画后，接下来就是调用DefaultTransitionHandler.buildSurfaceAnimation来创建相应的animator：

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我们主要关注创建的这个ValueAnimator。

1）、调用ValueAnimator.addUpdateListener为这个ValueAnimator添加一个监听每一帧进行更新的ValueAnimator.AnimatorUpdateListener，在每一帧到来的时候，调用DefaultTransitionHandler.applyTransformation来对leash进行更新。

2）、DefaultTransitionHandler.applyTransformation这个方法也很简单，这里不再贴代码，主要是根据当前动画的播放时间来计算Transformation，然后对相应的leash（动画参与者的SurfaceControl）进行设置，从而完成每一帧的SurfaceControl更新。

3）、调用ValueAnimator.addUpdateListener为这个ValueAnimator添加一个监听动画生命周期的AnimatorListenerAdapter，这里主要是在动画正常结束或者异常取消的时候，调用传参finishCallback的run方法，这将调用DefaultTransitionHandler.startAnimation的传参finishCallback的onTransitionFinished方法，最终将调用Transitions.onFinish方法，这个我们之前也有提过。

4）、构建了这个ValueAnimator，并且设置完动画监听器后，就把这个ValueAnimator对象添加到DefaultTransitionHandler.startAnimation创建的这个局部变量animations中。

5.2.4 应用”start transaction“

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这一步很简单，即调用”start transaction“的Transaction.apply方法，但是我们需要着重强调一下。

1）、回看：

【Android14 ShellTransitions】（七）Transition就绪ShellTransitions - 掘金

在1.2小节显示SurfaceControl中，由于这里我们使用的Transaction是通过WindowContainer.getSyncTransaction方法得到的，因此这个Transaction中收集到的Surface的数据何时会被应用，是由Transition动画流程决定的。

2）、再根据：

【Android14 ShellTransitions】（六）SyncGroup完成BLASTSyncEngine Sy - 掘金

后续当SyncGroup完成后，在SyncGroup.finishNow中，所有动画参与者的SyncTransaction都会被合并到一个名为merge的Transaction对象中，接着这个Transaction对象会被传入Transition.onTransactionReady中，也就是我们所说的”start transaction“。

3）、后续走到WMShell的Transitions.onTransitionReady后，这个”start transaction“被保存在了ActiveTransition.mStartT中。

4）、直到此时，构建完animation以及animator，马上就要开始动画的时候，”start transaction“才会被apply。

这是很长的一段路，比如我们从Launcher启动Message的流程，Message的Surface真正显示的时间点并不是WindowSurfaceController.showRobustly，而是动画即将开始之前的这里。不过这似乎是没办法的事，如果Surface过早显示，然后由于SystemUI主线程卡顿，结果在Surface显示两三秒后又开始动画了，那不是更奇怪。

现在再回看分析TransitionPlayerImpl.onTransitionReady时我提到的，如果SystemUI主线程卡顿，那么从Binder线程切换到主线程就需要非常多的时间，也就是动画流程被延迟了，那么这也将极大的延迟”start transaction“被应用的时间，导致”start transaction“的内容无法被及时提交到SurfaceFlinger。

比如在我们分析的Launcher启动Messag场景中，”start transaction“中包含着对Message的Surface进行Transaction.show的设置，”start transaction“被延迟应用就意味着Message的Surface被延迟显示，如果超过5s还没应用，那么就有可能会引发无焦点窗口的ANR（在上层WMS窗口焦点已经切换到Message，但是在SF层Message的Layer由于没有显示因此在InputDispatcher侧无法作为焦点窗口），这种情况下一般还会伴随着以下log：

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”sent“花费的时间不到1s，但是”finished“的时候总共用时5s以上，当时有这个log不能说一定是SystemUI主线程卡顿，只能说嫌疑比较大。

因此这类ANR问题，发生的瓶颈不在于App绘制速度，而在于SystemUI主线程卡顿。由于现在ShellTransitions的动画播放部分放到SystemUI进程处理，而SystemUI进程本身也有很多常驻窗口要显示，因此这对SystemUI的性能提出了过高的要求。

如果没有了解现在的动画流程的话，应该也想不到SystemUI主线程卡顿是此类ANR问题的原因吧，哈哈哈…（google你是真爱折腾啊，某种植物！）

5.2.5 开始动画

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分析了那么久，正菜终于上了，其实也很简单，就调用了Animator.start方法来启动动画而已，一直以来都是这么干的，没啥好讲的，这就好比在厨房洗切炒叮铃咣啷的，一顿操作猛如虎，上桌一看吃红薯。

我这里把动画的生命周期打印了调用堆栈，大概看下：

1）、onAnimationStart：

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2）、onAnimationEnd：

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当动画结束的时候，回调的是Transitions.onFinish方法。

5.3 Transitions.dispatchTransition

在分析Transitions.onFinish之前，我们还剩最后一点关于Transitions.dispatchTransition的内容没讲：

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根据之前Transitions.playTransition的内容，如果ActiveTransition.mHandler无法处理当前ActiveTransition的话，那么我们就要给Transitions.mHandlers中的其它TransitionHandler一个机会，看它们能不能处理这个ActiveTransition了，内容也很简单，不再赘述，唯一需要注意的是这里遍历的顺序和TransitionHandler添加的顺序相反：

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