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轉自：Constraint Layout Practice and Summary-1

Constraint Layout 2.0 several new features-2

從約束布局發布后，一直沒有將其應用到工作中，只是停留在Demo階段(使用的越多越感覺這種布局更加靈活、高效)。去年下半年到今年的工作中，將一部分原有的相對布局、線性布局和幀布局等切換到使用約束布局。剛開始有一些生疏不適應，元素間的關系相互制約的比較緊密。剛開始用完的感覺就是維護起來比較難，因為關心的要素比以往的布局要多。

本文比較簡單，因為用了一段時間了，便將之前用到的部分進行了簡單的總結，主要是1.0的基本運用，還包含了2.0的一些新特性。對于運用的知識加以理解和深入，并進行內化，最好的方式就是實踐加總結。再者是通過實踐后用文章檢驗糾錯，不斷調整，不斷學習。最好的輸入就是輸出，文章是眾多輸出方式中的一種。

1. What is?

ConstraintLayout作為最受歡迎的Jetpack庫之一，TA是一個ViewGroup。TA的出現主要是為了解決布局嵌套過多的問題，以靈活的方式定位和調整部件。幾個月前2.0也發布了，最新穩定版為2.0.4(December 17, 2020；Alpha Release:2.1.0-alpha2)，從studio 2.3以后布局中默認開始使用Constraint Layout。

2. Why use?

ConstraintLayout可以使用扁平視圖層次結構創建復雜的布局，降低頁面布局層級，提升頁面渲染性能。與RelativeLayout相似，卻有更高的靈活性，并且更易于與Android Studio的布局編輯器配合使用。

先來感受下約束的效果~~

比如一張圖片在布局中水平對齊，如下代碼

    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"

在studio中Design視圖下可以直接進行操作。

視圖中添加了正反約束，約束線像是彈簧一樣彎彎曲曲的拉著imageview，在兩個約束條件下顯示水平居中。

1.gif

還可以添加約束偏差，上邊視圖在兩個約束條件之間居中且默認偏差為50%，下圖可以在屬性窗口中進行自由調整。

2.gif

視圖繪制大致分為測量、布局和繪制三個階段，在繪制過程的每個階段都需要對視圖樹進行自頂向下的遍歷操作，因此視圖層次結構嵌套越多，繪制所需時間和計算功耗就會越多，通過扁平化的層次是解決該問題的方式之一。

官方用LinearLayout和RelativeLayout進行布局，然后使用Constraintlayout做同樣界面的布局結構，用OnFrameMetricsAvailableListener分析了兩種布局所執行的每次測量和布局操作所花費時間，以收集有關應用界面渲染的逐幀時間信息。結果為ConstraintLayout在測量和布局階段的性能比傳統布局大約高40%(藍色為Traditional，紅色為Constraintlayout)。

3.png

3. Usage

本文使用Android Studio 4.0(Build #AI-193.6911.18.40.6514223)和Constraintlayout:2.0.4

對于相對位置(layout_constraintLeft_toLeftOf、layout_constraintLeft_toRightOf等)，邊距(android:layout_marginStart、android:layout_marginEnd、android:layout_marginRight、layout_goneMarginLeft等)，水平垂直居中，水平垂直偏移(layout_constraintHorizontal_bias、layout_constraintVertical_bias)不再進行講解，可以參考官方文檔。

3.1 Add ConstraintLayout to your project

// Add the dependencies for the artifacts you need in the build.gradle file for your app or module:
// Need Sync Project with Gradle Files

dependencies {
    // latest version 2.1.0-alpha2 
    // December 17, 2020
    
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.0.4"
}

4.png

3.2 Margin

邊距，這里主要介紹個新特性，就是layout_goneMarginStart、layout_goneMarginLeft、layout_goneMarginTop，當目標控件設置為隱藏(GONE)的時候，gonemargin*邊距值仍然生效。其他對應的屬性查看官方文檔即可，這里不再敘述。

舉個栗子：
假設text2的左邊約束在text1的右邊，并給TextView2設置app:layout_goneMarginLeft="16dp",效果如下：

5.png

當將text1的可見性設為android:visibility=gone時，左側的16dp生效了，效果如下：

6.png

說明: 如Text1顯示時距左側是6dp，當不顯示時Text2也應該是距離左側6dp(但當Text1顯示時，Text2距離左側是0dp)，那么使用goneMarginLeft則可以滿足該場景。

3.3 Ratio

寬高比,使用app:layout_constraintDimensionRatio來設置寬高比，該比率有兩種設置方式，如下：

浮點值：表示寬度和高度之間的比率（比如：1.0F）；
比率：'寬度:高度'形式的比率（比如：1:1）。

// formula -> height:width=ratio
h:w=ratio

在使用過程中，剛開始理解有誤，所以主要針對比率進行說明。

1、app:layout_constraintDimensionRatio="16:9"表示寬:高=16:9
2、app:layout_constraintDimensionRatio="w,3:4"表示寬:高=4:3，w表示分母是寬。
3、app:layout_constraintDimensionRatio="h,16:9"表示寬:高=16:9，h表示分母是高。
4、指定值情況下：
舉栗:
① w已經設定固值，無法通過先獲取h再通過ratio進行計算。w=100dp(方便計算)，h=0dp，當w,2:1時，有w:h=1:2，然后將值代入，100:h=1:2，換算為1h=200，則h=200。
② w=100dp，h=0p，當h,2:1時，有h已經設置為固定值，不能通過ratio計算h值，有w:h=2:1，為2h=100dp，則h=50dp。

3.4 Chain

鏈,在橫軸或或者豎軸上的控件相互約束時，可以組成一個線性的鏈式約束，在一個維度(水平or垂直)上，管理一組控件的方式。

多個view相互引用即創建了一個鏈，第一個為鏈頭，鏈的屬性也由鏈頭的屬性進行控制。水平方向左邊第一個控件為鏈頭，垂直方向上最上邊控件為鏈頭。

總共分為4中樣式，可以通過 app:layout_constraintHorizontal_chainStyle或 app:layout_constraintVertical_chainStyle設置鏈式控件的樣式，包含spread、spread inside 和 packed 。

1) Spread(default)

元素均勻的分散進行分布。

// 省略了layout_width、layout_height等屬性
// textX為head，鏈的屬性由鏈頭控制
<TextView
    android:id="@+id/textX"
    android:text="A"
    app:layout_constraintHorizontal_chainStyle="spread"
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/textD"
    />

<TextView
    android:id="@+id/textD"
    android:text="Better"
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/textX"
    app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/textF" />

<TextView
    android:id="@+id/textF"
    android:text="You"
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/textD"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" />

執行以上代碼，效果如下：

7.png

2) Spread inside

類似spread模式，但鏈的端點不會分散。即第一個和最后一個視圖固定在鏈兩端的約束邊界上，其余視圖均勻分布。

// 其余代碼省略
...
app:layout_constraintHorizontal_chainStyle="spread_inside"

9.png

執行以上代碼，效果如下：

8.png

當設置為spread或spread inside模式時，可以通過將一個或多個視圖設置為“match constraints”(0dp)來填充剩余空間。默認情況下，設置為“match constraints”的每個視圖之間的空間均勻分布。也就引出下一模式：權重模式。

android:layout_width="0dp"

效果如下：

3) Weighted

權重模式，類似于LinearLayout中的layout_weight,原理是相同的。權重值最高的視圖獲得的空間最大；相同權重的視圖獲得同樣大小的空間。

// 省略部分代碼
// chain style is spread or spread_inside
<TextView
    android:id="@+id/textX"
    android:layout_width="wrap_content"
    app:layout_constraintHorizontal_chainStyle="spread" />

// 文本D占用2份可用空白空間
<TextView
    android:id="@+id/textD"
    android:layout_width="0dp"
    app:layout_constraintHorizontal_weight="2" />

// 文本F占用2份可用空白空間
<TextView
    android:id="@+id/textF"
    android:layout_width="0dp"
    app:layout_constraintHorizontal_weight="2" />

執行代碼，效果如下：

10.png

4) Packed

視圖將被包裝在一起(在考慮外邊距之后)。也可以通過更改鏈的頭視圖偏差(Bias,下邊有介紹)調整整條鏈的偏差(左/右或上/下)。

執行代碼，效果如下：

11.png

舉栗子：
在開發中有顯示用戶頭像、姓名和編號的區域，有個需求是當有編號時三項全部顯示，沒有編號則只顯示頭像和姓名，那么采用這種方式能容易的實現。

//  省略layout_width、layout_margin*等基礎屬性代碼

<ImageView
    android:id="@+id/iv_avatar" />

<TextView
    android:id="@+id/tv_name"
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/iv_avatar"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/iv_avatar"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@id/iv_avatar"
    
    app:layout_constraintBottom_toTopOf="@id/tv_code"
    app:layout_constraintVertical_chainStyle="packed"

    tools:text="姓名" />

<ImageView
    android:id="@+id/iv_switch_identity"
    
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@id/tv_name"
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/tv_name"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/tv_name" />

<TextView
    android:id="@+id/tv_code"
    
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/iv_avatar"
    app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/tv_name"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"/>

12.png

3.5 Center

居中，這個比較有特色的是彼此互為沖突即可居中。

// 水平居中
<TextView
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent/>

// 垂直居中
<TextView 
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent/>

3.6 Bias

定義控件的方向偏差，使用Bias可以改變兩邊的權重，類似于LinearLayout的weight屬性。

屬性說明

layout_constraintHorizontal_bias: 水平偏差，取值范圍：0.0~1.0。
layout_constraintVertical_bias: 垂直偏差，取值范圍：0.0~1.0。

<TextView 
    // 水平占比30%
    app:layout_constraintHorizontal_bias="0.3"
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent/>

4. 輔助工具

4.1 Guideline

像輔助線，引導線一樣，可以添加垂直或水平的引導線來約束視圖，并且應用用戶看不到該引導線(不顯示在設備上，因為默認設置為View.GONE)。可以根據相對于布局邊緣的dp單位或百分比在布局中定位引導線。

android_orientation控制是橫向or縱向。

三種定位方式：

layout_constraintGuide_begin：距離父容器起始位置的距離(對于垂直和水平來講為左側或頂部)。
layout_constraintGuide_end：距離父容器結束位置的距離(右側或底部)。
layout_constraintGuide_percent：距離父容器寬度或高度的百分比，取值范圍0.0-1.0，優先級高于begin和end。

<TextView
    ... // 省略代碼
    app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/guideline"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

<TextView
    ... // 省略代碼
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/guideline"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

<androidx.constraintlayout.widget.Guideline
    android:id="@+id/guideline"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="vertical"
    app:layout_constraintGuide_percent="0.5" />

運行效果如下：

13.png

4.2 Barrier

直譯為屏障、分界線，可以用它來約束視圖，不會定義自己的位置。相反，屏障的位置會隨著其中所含視圖的位置而移動。

比如填寫收貨地址的表單中，左側為標簽內容提示文案，右側為輸入文本區域，中間一條垂直分界屏障線，左右兩側據此則可以向中間靠攏。當然實現這個效果也可以使用Guideline，需要根據具體需求進行選擇。

屬性說明

barrierDirection: 屏障所在的位置，可設置的值有：start、end、left、right、top、bottom。
constraint_referenced_ids: 屏障引用的控件，可設置多個(用逗號“,”隔開)。

// 省略部分代碼
<!-- 圖中width變化為50和150切換 -->
<TextView
    android:id="@+id/tvName"
    android:layout_width="150dp"
    android:text="name"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

<TextView
    android:id="@+id/tvSchoolAddress"
    android:text="SchoolAddress"
    app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/tvName" />

<androidx.constraintlayout.widget.Barrier
    android:id="@+id/barrier"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:barrierDirection="right"
    app:constraint_referenced_ids="tvName,tvSchoolAddress" />

<TextView
    android:id="@+id/tvClassTime"
    android:text="ClassTime"
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/barrier" />

14.gif

4.3 Group

這個很容易理解，用于控制一組控件的是否顯示，繼承于ConstraintHelper。

使用時注意兩點：一是組內某個控件設置View.setVisibility(int)來控制控件顯示/隱藏時是無效的。二是控件存在于多個group中，只有最后一個生效。

屬性說明

constraint_referenced_ids：以逗號分隔的ID列表來引用控件。

//  控件代碼省略,通過group設置一組控件(id1、id2......)的顯示狀態
<androidx.constraintlayout.widget.Group
    android:id="@+id/group"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:constraint_referenced_ids="id1,id2"
    android:visibility="invisible"
    />

4.4 Circular positioning

圓形定位，以角度和半徑距離約束控件中心相對于另一個控件中心。

屬性說明

layout_constraintCircle: 引用的另一個控件(目標控件)ID值。
layout_constraintCircleRadius: 源控件的中心到其他控件(目標控件)中心的距離。
layout_constraintCircleAngle: 源控件應該處于哪個角度(以度為單位，從0到360)。

// 省略寬高邊距等設置代碼
<ImageView
    android:id="@+id/iv_header"
    android:layout_marginLeft="19dp"
    android:layout_marginTop="19dp"
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

<ImageView
    android:id="@+id/iv_gender"
    app:layout_constraintCircle="@id/iv_header"
    app:layout_constraintCircleRadius="35dp"
    app:layout_constraintCircleAngle="140"/>

圖片iv_gender在圖片iv_header的140度角半徑為35dp的位置上，效果如下：

15.png

5. Summary

嵌套層級少。當一個復雜布局中，有id強關聯的，要復用比較難。所以需要在開發前進行拆分設計，復雜布局要分拆到不同的文件中。
可視化編輯: ConstraintLayout還有一個獨立的編輯器，文章開始頁展示了操作效果，只需要托拽就可以完成整個布局。
布局高效，輕松應對復雜布局，適配性好，有百分比布局、設置自身寬高比例，各種輔助組件。

減少測繪/布局時間，提升效率。性能檢測方式如下：

// 1、記錄每個幀的界面操作
window.addOnFrameMetricsAvailableListener(
        frameMetricsAvailableListener, frameMetricsHandler);

// 2、觸發OnFrameMetricsAvailableListener回調
Window.OnFrameMetricsAvailableListener {
        _, frameMetrics, _ ->
        val frameMetricsCopy = FrameMetrics(frameMetrics);
        
        // 布局測量采用納秒級
        val layoutMeasureDurationNs = 
                frameMetricsCopy.getMetric(FrameMetrics.LAYOUT_MEASURE_DURATION);

<font size=3 color=#999999>輸出是最好的輸入方式！</font>

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Constraint Layout Practice and Summary

Constraint Layout Practice and Summary

1. What is?

2. Why use?

3. Usage

3.1 Add ConstraintLayout to your project

3.2 Margin

3.3 Ratio

3.4 Chain

1) Spread(default)

2) Spread inside

3) Weighted

4) Packed

3.5 Center

3.6 Bias

4. 輔助工具

4.1 Guideline

4.2 Barrier

4.3 Group

4.4 Circular positioning

5. Summary

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1. What is?

2. Why use?

3. Usage

3.1 Add ConstraintLayout to your project

3.2 Margin

3.3 Ratio

3.4 Chain

1) Spread(default)

2) Spread inside

3) Weighted

4) Packed

3.5 Center

3.6 Bias

4. 輔助工具

4.1 Guideline

4.2 Barrier

4.3 Group

4.4 Circular positioning

5. Summary

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