如果你是一名安卓开发者，应该很熟悉 共享元素变换（Shared Element Transition）这个概念，它可以通过几行代码，就在两个Activity或者Fragment之间做出流畅的转场动画。
Google把这个概念也带到了Flutter里面，这就是我们今天要讲的主角——Hero控件。通过Hero，我们可以在两个路由之间，做出流畅的转场动画。注意，是两个路由（Route），在Flutter里面，Dialog也是路由，因此完全可以使用在Dialog的切换上。
我们看下效果图：
shared_element.gif
Hero的使用
我们现在有两个元素：源控件和目标控件。要实现元素共享，首先，我们要将两个控件分别用Hero包裹，同时为它们设置相同的tag
源路由中的Hero：
Hero(
tag: 'hero',
child: Container(
color: Colors.lightGreen,
width: 50.0,
height: 50.0,
));
目标路由中的Hero：
Hero(
tag: 'hero',
child: Container(
color: Colors.orange,
width: 150.0,
height: 120.0,
));
接着，给源路由页面添加路由跳转逻辑：
GestureDetector(
child: Hero(
tag: 'hero',
child: Container(
color: Colors.orange,
width: 150.0,
height: 120.0,
)),
onTap: () {
Navigator.of(context).push(MaterialPageRoute(builder: (_) {
return ElementDetailPage();
}));
},
);
就是这么简单，只需两步，你就可以完成这个Hero过度动画了，是不是超级方便呢？
Hero变换时做了什么？
Hero就是一个动画，所以我们将其拆分成三部分来说：动画开始时、动画进行中和动画结束时。
动画开始时：t=0.0
在这个时间点，Flutter做了三件事：
- 计算目标Hero的位置，然后算出对应的Rect；
- 把源Hero复制一份，绘制到Overlay上（就是绘制一个与源Hero大小、位置完全相同的Hero，作为目标Hero），然后改变它的Z轴属性，让它能显示在所有路由之上；
- 把源Hero移出屏幕。
动画进行时
动画的进行是依靠了 Tween<Rect> 来实现的，这个东西在写动画时总是会用到，大家应该不陌生；通过Hero的createRectTween属性，将这个变换Tween<Rect>传给Hero，Hero内部进行移动动画的操作。默认情况下，使用的变换是MaterialRectArcTween，注意，这个默认的变换路径是一条曲线。
动画结束时：t=1.0
当移动结束时：
- Flutter将Overlay中的Hero移除，现在Overlay中就是空白的了；
- 目标Hero出现在目标路由的最终位置；
- 源Hero在源路由中被恢复。
此处划重点！！
源Hero与目标Hero大小应一致，否则会出现溢出（overflow）！！overflow这个警告我们应该不陌生了，Flutter中必须随时遵循布局原则，一不小心就会给你送上overflow大礼包。
createRectTween是个什么东西
我们通过自定义createRectTween，可以改变转换动画。下面是一个很简单的设置createRectTween属性的例子：
createRectTween: (Rect begin, Rect end) {
return RectTween(
begin: Rect.fromLTRB(
begin.left, begin.top, begin.right, begin.bottom),
end: Rect.fromLTRB(end.left, end.top, end.right, end.bottom),
);
}
至于如何自定义createRectTween，可以看一下默认的MaterialRectArcTween的实现，主要是重写下面三个方法：
@override
set begin(Rect value) { }
@override
set end(Rect value) { }
@override
Rect lerp(double t) { }
自定义一个RectTween很复杂，这里不展开讲了。
这里要注意一个坑：createRectTween属性会优先选用目标Hero中的配置。
Tween<Rect> _doCreateRectTween(Rect begin, Rect end) {
final CreateRectTween createRectTween = manifest.toHero.widget.createRectTween ?? manifest.createRectTween;
if (createRectTween != null)
return createRectTween(begin, end);
return RectTween(begin: begin, end: end);
}
Hero的默认变换为MaterialRectArcTween。
所以，如果你想要push、pop都遵循自定义的RectTween，请给fromHero和toHero都设置createRectTween属性。如果只设置fromHero的createRectTween属性，则push时执行自定义createRectTween，pop时执行默认的MaterialRectArcTween。
Hero的实现
Hero中所有的变换，都是通过HeroController来实现的。但是，打开Hero类的源码，你会发现，这个Hero控件内部什么事情也没有做，也没有没有绑定HeroController，只是纯粹地在build方法中创建了一个普通的widget。
但是，思考一下，Hero是一个与路由相关的动画控件，它并不是一个简单的Widget，能管理路由切换动画。这么看来，Hero似乎应该属于一个App级别的全局控件（准确地说应该是HeroController）。不知道Flutter团队是不是这么想的，实际上，HeroController确实是在App级别就被初始化，并且和NavigatorObserver绑定了。这样，每次Navigator进行push/pop操作时，HeroController都会收到通知。
我们可以打开MaterialApp的源码：
@override
void initState() {
super.initState();
_heroController = HeroController(createRectTween: _createRectTween);
_updateNavigator();
}
RectTween _createRectTween(Rect begin, Rect end) {
return MaterialRectArcTween(begin: begin, end: end);
}
void _updateNavigator() {
if (widget.home != null ||
widget.routes.isNotEmpty ||
widget.onGenerateRoute != null ||
widget.onUnknownRoute != null) {
_navigatorObservers = List<NavigatorObserver>.from(widget.navigatorObservers)
..add(_heroController);
} else {
_navigatorObservers = null;
}
}
在MaterialApp初始化状态的时候，就初始化好了_heroController，并且在_updateNavigator()方法中将其与_navigatorObservers绑定。_createRectTween返回的是一个MaterialRectArcTween，这解释了之前提到的一个知识点：默认的Hero动画的Rect是一个MaterialRectArcTween。
那么新的疑问又来了，我们现在有了_heroController，这个_heroController是怎么和我们布局中的Hero控件联系起来的呢？
我们来看HeroController的源码：
@override
void didPush(Route<dynamic> route, Route<dynamic> previousRoute) {
······
_maybeStartHeroTransition(previousRoute, route, HeroFlightDirection.push);
}
@override
void didPop(Route<dynamic> route, Route<dynamic> previousRoute) {
······
_maybeStartHeroTransition(route, previousRoute, HeroFlightDirection.pop);
}
在页面push和pop的时候，都调用了同一个方法_maybeStartHeroTransition()：
void _maybeStartHeroTransition(Route<dynamic> fromRoute, Route<dynamic> toRoute, , HeroFlightDirection flightType) {
······
WidgetsBinding.instance.addPostFrameCallback((Duration value) {
_startHeroTransition(from, to, animation, flightType);
});
}
}
这里的WidgetsBinding的作用，就是将源路由与目标路由，和_heroController关联起来。WidgetsBinding.instance.addPostFrameCallback这个监听，会在当前帧绘制完成后触发。
void _startHeroTransition(
PageRoute<dynamic> from,
PageRoute<dynamic> to,
Animation<double> animation,
HeroFlightDirection flightType,
) {
// If the navigator or one of the routes subtrees was removed before this
// end-of-frame callback was called, then don't actually start a transition.
if (navigator == null || from.subtreeContext == null || to.subtreeContext == null) {
to.offstage = false; // in case we set this in _maybeStartHeroTransition
return;
}
final Rect navigatorRect = _globalBoundingBoxFor(navigator.context);
// At this point the toHeroes may have been built and laid out for the first time.
final Map<Object, _HeroState> fromHeroes = Hero._allHeroesFor(from.subtreeContext);
final Map<Object, _HeroState> toHeroes = Hero._allHeroesFor(to.subtreeContext);
// If the `to` route was offstage, then we're implicitly restoring its
// animation value back to what it was before it was "moved" offstage.
to.offstage = false;
for (Object tag in fromHeroes.keys) {
if (toHeroes[tag] != null) {
final HeroFlightShuttleBuilder fromShuttleBuilder = fromHeroes[tag].widget.flightShuttleBuilder;
final HeroFlightShuttleBuilder toShuttleBuilder = toHeroes[tag].widget.flightShuttleBuilder;
final _HeroFlightManifest manifest = _HeroFlightManifest(
type: flightType,
overlay: navigator.overlay,
navigatorRect: navigatorRect,
fromRoute: from,
toRoute: to,
fromHero: fromHeroes[tag],
toHero: toHeroes[tag],
createRectTween: createRectTween,
shuttleBuilder:
toShuttleBuilder ?? fromShuttleBuilder ?? _defaultHeroFlightShuttleBuilder,
);
if (_flights[tag] != null)
_flights[tag].divert(manifest);
else
_flights[tag] = _HeroFlight(_handleFlightEnded)..start(manifest);
} else if (_flights[tag] != null) {
_flights[tag].abort();
}
}
}
_startHeroTransition()的内容比较多，而且都很重要，我就直接全部贴上来了。首先，通过_allHeroesFor()找到源路由和目标路由页面中所有的Hero控件，然后对比Tag，如果找到了tag一致的Hero，那么就构建一份_HeroFlightManifest，这个清单里面包括了页面变换所需要的各种属性。最后，调用_flights[tag] = _HeroFlight(_handleFlightEnded)..start(manifest);函数，开始变换。至于变换的具体动画实现，这里就不多说了，主要是通过start()函数开启动画，更新Hero的位置：
void start(_HeroFlightManifest initialManifest) {
······
if (manifest.type == HeroFlightDirection.pop)
_proxyAnimation.parent = ReverseAnimation(manifest.animation);
else
_proxyAnimation.parent = manifest.animation;
manifest.fromHero.startFlight();
manifest.toHero.startFlight();
heroRectTween = _doCreateRectTween(
_globalBoundingBoxFor(manifest.fromHero.context),
_globalBoundingBoxFor(manifest.toHero.context),
);
overlayEntry = OverlayEntry(builder: _buildOverlay);
manifest.overlay.insert(overlayEntry);
}
结束动画时，我们可以看到，overlayEntry中的控件被remove掉了。
void _handleAnimationUpdate(AnimationStatus status) {
if (status == AnimationStatus.completed || status == AnimationStatus.dismissed) {
_proxyAnimation.parent = null;
assert(overlayEntry != null);
overlayEntry.remove();
overlayEntry = null;
manifest.fromHero.endFlight();
manifest.toHero.endFlight();
onFlightEnded(this);
}
}
当目标路由被pop的时候又会发生什么呢？因为pop的时候，也是执行的_startHeroTransition()方法，跟push的时候是一样的，只不过执行的动画是反着的，就不多说了：
void _startHeroTransition(
PageRoute<dynamic> from,
PageRoute<dynamic> to,
Animation<double> animation,
HeroFlightDirection flightType,
) {
······
_flights[tag] = _HeroFlight(_handleFlightEnded)..start(manifest);
·······
}
void start(_HeroFlightManifest initialManifest) {
······
if (manifest.type == HeroFlightDirection.pop)
_proxyAnimation.parent = ReverseAnimation(manifest.animation);
······
}
小练习
dribbble_shopper.gif
在Dribble上找到了这个设计图，我觉得用来联系Hero转换再适合不过了，大家可以按照这个设计来练练手。
具体设计稿请看：https://dribbble.com/shots/5409882-Shop-Drop-shopping-app/attachments/1172372
参考Demo：https://gitee.com/yumi0629/FlutterUI/tree/master/lib/sharedelement