打造一个启动界面

目前，很多 Android 应用都有一个启动界面 (Launch/Splash Screen)，即应用在从桌面或应用抽屉启动的过程中，显示的一个有内容的界面，而不是一个空白页；在应用运行时，启动界面则不会出现。

根据 Material Design 的定义，启动界面可分为两种：

一种是应用在数据加载过程中显示的不可交互的占位符界面 (Placeholder UI)，它适用于应用启动以及应用内 Activity 切换的场景，好处是让用户感知数据正在加载，而不致于误认为应用无响应。在此暂不讨论这种启动界面。
另一种是专门在应用启动时显示的品牌页 (Branded Launch Screen)，它可以在应用启动的短暂时间内展示应用的品牌信息，这有利于提升应用的品牌辨识度。例如以下三款应用的启动界面都显示了自家应用的 logo；另外，也可以显示应用的品牌口号，不过要避免使用需要用户仔细阅读的大段文字。

分析启动界面的概念，其重点应该在于：启动界面仅在应用启动的瞬间显示。也就是说，启动界面不能导致应用的启动速度变慢，更不用说强制显示一段时间了（下面有更多讨论）。毕竟没人是为了看启动界面而打开应用的，为用户提供他们关心的内容才是应用的首要任务。

基于这个原则，Android Development Patterns 项目组的 Ian Lake 在 Google+ 发了一个帖子，详细叙述了打造启动界面的“正确”方法。其主体思路是：在应用冷启动时，也就是用户点击应用图标到应用的 Launcher Activity 的 onCreate() 被调用的这段时间内，设备的窗口管理器 (Window Manager) 会根据应用的主题元素 (Theme) 绘制一个占位符界面，而我们就可以通过设置这个特定的主题元素，使这个占位符界面替换为有品牌内容的启动界面。下面分步骤详细描述。

设置主题元素

In res/values/styles.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>

    <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
        <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>
        <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item>
        <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item>
    </style>

    <style name=”AppTheme.Launcher”>
        <item name="android:windowBackground">@drawable/launch_screen</item>
        <!-- Optional, on Android 5.0+ you can modify the colorPrimaryDark color to match the windowBackground color for further branding-->
        <!-- <item name="colorPrimaryDark">@android:color/white</item> -->
    </style>
  
</resources>

由于启动界面只在应用启动瞬间显示，所以不能直接在 AppTheme 中直接修改主题元素，而是需要新建一个继承 AppTheme 的 Launcher Theme，命名为 AppTheme.Launcher，并且只修改其中的 android:windowBackground 属性为想要的 drawable 资源即可。对于 Android 5.0 及以上的设备，还可以修改 colorPrimaryDark 属性为匹配启动界面的颜色，提供更好的视觉效果。

定义启动界面

In res/drawable/launch_screen.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:opacity="opaque">
  
    <!-- The background color, preferably the same as your normal theme -->
    <item android:drawable="@android:color/white"/>
  
    <!-- Your product logo - 144dp color version of your app icon -->
    <item>
        <bitmap
            android:src="@drawable/product_logo_144dp"
            android:gravity="center"/>
    </item>
</layer-list>

在上面 AppTheme.Launcher 主题中 android:windowBackground 属性设置的 drawable 资源不能是一个图片，因为图片会拉伸至整个屏幕的尺寸；所以这里需要定义一个 XML 文件来设置启动界面。注意 layer-list 的 android:opacity 透明度属性要设置为 opaque（不透明），以防主题转换时发生闪屏的情况。

切换应用主题

设置好 Launcher Activity 在应用启动瞬间应用的主题后，即可在 AndroidManifest.xml 中设置好，这样 Launcher Activity 就默认使用 AppTheme.Launcher 主题了，使启动界面得以显示。

In AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest ...>
    <application ...>
        <activity
            android:name=".MainActivity"
            android:theme="@style/AppTheme.Launcher">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

不过，在调用 Launcher Activity 的 onCreate() 时，其主题应该切换回 AppTheme，这里在 super.onCreate() 之前通过 setTheme(R.style.AppTheme) 设置好。

In MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // Make sure this is before calling super.onCreate
        setTheme(R.style.AppTheme);
        super.onCreate(savedInstanceState);
        // ...
  }
}

至此，一个启动界面就打造好了。上述这种实现方法的优势是不会延长应用的启动速度，是理论上最好的方案；但是有一个问题，即当 Launcher Activity 重启时，启动界面会重新显示一遍。这个问题的解决方法是新建一个专门的 Splash Activity，使其作为应用的 Launcher Activity；也就是说，应用启动时，启动界面显示完即跳到 Splash Activity 中，随后再跳到其它 Activity。虽然这样增加了 Activity 之间切换的延时，不过应用可以实现根据不同的启动状态跳转到不同 Activity 的功能。在此不过多讨论。

以上描述的启动界面的实现方法是符合 Material Design 设计规范的，但是它有很多局限性，例如无法实现动画，更不用说国内厂商非常热衷的定时广告页面了。要实现这类启动界面，就要为应用增加一个界面 (Activity & Layout)，相当于在用户与应用的实际内容之间人为地增加一层关系。这必须权衡利弊，因为即使再酷炫的启动画面，用户也很快会审美疲劳。

下面介绍我在 FilmsPeek 应用中实现的启动界面，它是一个关于应用 logo 的一秒钟动画。此项目托管在我的 GitHub 上，项目介绍已详细写在 README 上，欢迎大家 star 和 fork。

首先为专用于启动界面的 Splash Activity 构建布局，基于 Material Design 只显示应用 logo 或口号的设计规范，在 FilmPeek App 中只摆放了将应用 logo 拆解为“胶片”和“放大镜”两部分的两个 ImageView，以及由于应用了使用 THE MOVIE DB (TMDb) API 而需要显示其 logo 的 ImageView。为精简篇幅，代码不在此贴出，具体可在 GitHub FilmsPeek Repository 中查看。值得一提的是，对于这种扁平化的简单布局，Android Support 库提供的 ConstraintLayout 十分简单易用，这也是 Google Android 团队大力推广的。

然后在 Splash Activity 中仅完成一件事即可，那就是使用 AnimationSet 让应用 logo 的“放大镜”部分完成一系列的动画。例如，“放大镜”首先需要往左直线移动一段距离，这首先可以通过设置一个 TranslateAnimation 对象，然后将该对象添加到 AnimationSet 来实现。

In SplashActivity.java

// Create an animation that make the lens icon move straight left.
Animation straightLeftAnimation = new TranslateAnimation(
        Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0,
        Animation.RELATIVE_TO_SELF, -1,
        Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0,
        Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0);
straightLeftAnimation.setDuration(300);
// Set the LinearInterpolator to the animation to uniform its play velocity.
// The same as below.
straightLeftAnimation.setInterpolator(new LinearInterpolator());
// Add the animation to the set.
animation.addAnimation(straightLeftAnimation);

由于 Android 未提供做圆周运动的类，所以这里需要新建一个自定义 Animation 类，在 FilmsPeek App 中实现了顺时针的、水平方向的半圆周运动。

In SplashActivity.java

private class SemicircleAnimation extends Animation {

    private final float mFromXValue, mToXValue;
    private float mRadius;

    private SemicircleAnimation(float fromX, float toX) {
        mFromXValue = fromX;
        mToXValue = toX;
    }

    @Override
    public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
        super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);

        float fromXDelta = resolveSize(Animation.RELATIVE_TO_SELF, mFromXValue, width, parentWidth);
        float toXDelta = resolveSize(Animation.RELATIVE_TO_SELF, mToXValue, width, parentWidth);

        // Calculate the radius of the semicircle motion.
        // Note: Radius can be negative here.
        mRadius = (toXDelta - fromXDelta) / 2;
    }

    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
        float dx = 0;
        float dy = 0;

        if (interpolatedTime == 0) {
            t.getMatrix().setTranslate(dx, dy);
            return;
        }

        float angleDeg = (interpolatedTime * 180f) % 360;
        float angleRad = (float) Math.toRadians(angleDeg);

        dx = (float) (mRadius * (1 - Math.cos(angleRad)));
        dy = (float) (-mRadius * Math.sin(angleRad));

        t.getMatrix().setTranslate(dx, dy);
    }
}

由于自定义类 SemicircleAnimation 只实现了水平方向的半圆周运动，所以其构造函数的输入参数只需要水平方向上（X 轴）的起点与终点位置；而且输入参数都是相对于自身而言的，例如 SemicircleAnimation(0, 2) 表示移动物体从当前位置出发，往右上角做半圆周运动，终点在距离两倍于自身宽度的水平位置上。

动画完成后，跳转至 MainActivity 并调用 finish() 使 Splash Activity 不再出现。在 FilmsPeek App 中，通过设置 AnimationSet 的 AnimationListener 来实现。

In SplashActivity.java

animation.setAnimationListener(new Animation.AnimationListener() {
    @Override
    public void onAnimationStart(Animation animation) {
    }

    @Override
    public void onAnimationEnd(Animation animation) {
        // When animation set ended, intent to the MainActivity.
        Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), MainActivity.class);
        startActivity(intent);
        // It's IMPORTANT to finish the SplashActivity, so user won't reach it afterwards.
        finish();
    }

    @Override
    public void onAnimationRepeat(Animation animation) {
    }
});

从上述代码可见，自定义 Animation.AnimationListener 需要 override 三个方法，其中在 onAnimationEnd 方法中实现在动画结束后的操作。

最后在 AndroidManifest 中设置 SplashActivity，使其作为应用的 Launcher Activity；同时也将 Splash Activity 的主题设置为无应用栏的。注意修改 MainActivity 的 intent-filter 属性。

In AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.filmspeek">

    <application ...>
        <activity
            android:name=".SplashActivity"
            android:theme="@style/Theme.AppCompat.Light.NoActionBar">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
        <activity
            android:name=".MainActivity"
            android:launchMode="singleTop">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

本文主要观点来自 Elvis Chidera 在 Medium 发表的文章，在此特表感谢。