编写iOS应用UI的方式大概有两种，一种是Storyboard/Xib，另一种是手写代码。采用Storyboard/Xib方式组织UI，由于提供可视化的特性，只要从UI库中拖动UI控件，便可以显示结果，极大地提高开发速度。但面临一个问题就是多人协作开发，由于所有的UI都放在同一个Storyboard文件中，使用Git/SVN合并代码就会出现冲突。多人协作开发还不是主要问题，有人提出可以创建多个Storyboard来分开UI编写，而Storyboard/Xib最主要问题是代码复用性比较差。所以有些人就选择手写UI代码，这样不仅可以解决多人协作开发问题，而且通过自定义控件在多个View使用。但每次手写UI代码后都要编译、构建和运行，最后在模拟器显示，这样会拖慢开发速度。如果每次修改UI控件后，保存修改便实时在模拟器显示修改后结果，就可以极大的提高编写UI的速度。

Live Change.gif

Auto Layout

Auto Layout是什么

Auto Layout是一个基于constraint(约束)的布局系统，它根据UI元素之间约束关系来调整UI元素的位置和大小。

Auto Layout解决什么问题

• 更容易适配不同分辨率设备的屏幕(iPhone 6 Plus, iPhone 6, iPhone 5s/5, iPhone 4s/4)
• 当设备旋转时不需要做额外处理
• 使用constraint来描述布局逻辑，更利于理解和清晰

如何使用Auto Layout

Auto Layout中约束的类对应是NSLayoutConstraint, 而创建NSLayoutConstraint对象主要有两种方式，第一种是

+ (id)constraintWithItem:(id)view1
               attribute:(NSLayoutAttribute)attribute1
               relatedBy:(NSLayoutRelation)relation
                  toItem:(id)view2
               attribute:(NSLayoutAttribute)attribute2
              multiplier:(CGFloat)multiplier
                constant:(CGFloat)constant;

上面方法主要意思是，某个view1的attribute1等于(小于或等于/大于或等于)某个view2的attribute2的multiplier倍加上constant。而attribute主要由表示位置(上/下/左/右)和大小(宽/高)的以下几个值：

typedef enum: NSInteger {
   NSLayoutAttributeLeft = 1,
   NSLayoutAttributeRight,
   NSLayoutAttributeTop,
   NSLayoutAttributeBottom,
   NSLayoutAttributeLeading,
   NSLayoutAttributeTrailing,
   NSLayoutAttributeWidth,
   NSLayoutAttributeHeight,
   NSLayoutAttributeCenterX,
   NSLayoutAttributeCenterY,
   NSLayoutAttributeBaseline,
   NSLayoutAttributeNotAnAttribute = 0
} NSLayoutAttribute;

简化一下，使用公式可以表达为：

view1.attribute1 = view2.attribute2 * multiplier + constant

第二种方式是：

+ (NSArray *)constraintsWithVisualFormat:(NSString *)format 
                                 options:(NSLayoutFormatOptions)opts 
                                 metrics:(NSDictionary *)metrics 
                                   views:(NSDictionary *)views;

这种方式主要是采用Visual Format Language(可视化格式语言)来描述约束布局，虽然语法比较简洁，但是可读性比较差和容易出错。

Auto Layout存在问题

虽然Auto Layout在布局view方面是非常强大和灵活，但是创建constraint的语法过于繁杂，引用Masonry一个例子：

UIView *superview = self;

UIView *view1 = [[UIView alloc] init];
view1.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
view1.backgroundColor = [UIColor greenColor];
[superview addSubview:view1];

UIEdgeInsets padding = UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10);

[superview addConstraints:@[

    //view1 constraints
    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeTop
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeTop
                                multiplier:1.0
                                  constant:padding.top],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeLeft
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeLeft
                                multiplier:1.0
                                  constant:padding.left],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeBottom
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeBottom
                                multiplier:1.0
                                  constant:-padding.bottom],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeRight
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeRight
                                multiplier:1
                                  constant:-padding.right],

 ]];

如此简单的一个例子都要编写这么多行代码，想象一下如果创建多个view的constraint时会多么痛苦啊。另一个方式是采用Visual Format Language (VFL)，虽然语法比较简洁，但是可读性比较差和容易出错。

Masonry

为什么使用Masonry

Masonry是采用链式DSL(Domain-specific language)来封装NSLayoutConstraint，通过这种方式编写Auto Layout布局代码更加易读和简洁。
使用Masonry的MASConstraintMaker来表达相同constraint

UIEdgeInsets padding = UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10);

[view1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.top.equalTo(superview.mas_top).with.offset(padding.top); //with is an optional semantic filler
    make.left.equalTo(superview.mas_left).with.offset(padding.left);
    make.bottom.equalTo(superview.mas_bottom).with.offset(-padding.bottom);
    make.right.equalTo(superview.mas_right).with.offset(-padding.right);
}];

甚至可以更短

[view1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.edges.equalTo(superview).with.insets(padding);
}];

如何使用

使用Masonry创建constraint来定义布局的方式有三种：mas_makeConstraints，mas_updateConstraints，mas_remakeConstraints。

1. mas_makeConstraints

使用mas_makeConstraints创建constraint后，你可以使用局部变量或属性来保存以便下次引用它；如果创建多个constraints，你可以采用数组来保存它们。

// in public/private interface
@property (nonatomic, strong) MASConstraint *topConstraint;

...

// when making constraints
[view1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    self.topConstraint = make.top.equalTo(superview.mas_top).with.offset(padding.top);
    make.left.equalTo(superview.mas_left).with.offset(padding.left);
}];

...
// then later you can call
[self.topConstraint uninstall];

2. mas_updateConstraints

有时你需要更新constraint(例如，动画和调试)而不是创建固定constraint，可以使用mas_updateConstraints方法

// this is Apple's recommended place for adding/updating constraints
// this method can get called multiple times in response to setNeedsUpdateConstraints
// which can be called by UIKit internally or in your code if you need to trigger an update to your constraints
- (void)updateConstraints {
    [self.growingButton mas_updateConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
        make.center.equalTo(self);
        make.width.equalTo(@(self.buttonSize.width)).priorityLow();
        make.height.equalTo(@(self.buttonSize.height)).priorityLow();
        make.width.lessThanOrEqualTo(self);
        make.height.lessThanOrEqualTo(self);
    }];

    //according to apple super should be called at end of method
    [super updateConstraints];
}

3. mas_remakeConstraints

mas_remakeConstraints与mas_updateConstraints比较相似，都是更新constraint。不过，mas_remakeConstraints是删除之前constraint，然后再添加新的constraint(适用于移动动画)；而mas_updateConstraints只是更新constraint的值。

- (void)changeButtonPosition {
    [self.button mas_remakeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
        make.size.equalTo(self.buttonSize);

        if (topLeft) {
            make.top.and.left.offset(10);
        } else {
            make.bottom.and.right.offset(-10);
        }
    }];
}

想了解以上三个代码片段的更多细节，可以下载Masonry iOS Examples工程查阅。

Classy

Classy简介和特性

Classy是一个能与UIKit无缝结合stylesheet(样式)系统。它借鉴CSS的思想，但引入新的语法和命名规则。

灵活内嵌的语法

{ } : ; 这些语法符号是可选的，你可以选择适合自己的风格来表达stylesheet。

你可以使用{ } : ; 来限定stylesheet

$main-color = #e1e1e1;

MYCustomView {
 background-color: $main-color;
 title-insets: 5, 10, 5, 10;
 > UIProgressView.tinted {
   progress-tint-color: black;
   track-tint-color: yellow;
 }
}

^UIButton.warning, UIView.warning ^UIButton {
 title-color[state:highlighted]: #e3e3e3;
}

或者你使用空格来限定stylesheet

$main-color = #e1e1e1

MYCustomView 
  background-color $main-color
  title-insets 5, 10, 5, 10
  > UIProgressView.tinted 
    progress-tint-color black
    track-tint-color yellow

^UIButton.warning, UIView.warning ^UIButton 
  title-color[state:highlighted] #e3e3e3

默认样式

Classy在应用程序Bundle默认查找文件名为stylesheet.cas的样式文件。如果你采用这个文件名，你可以不用做任何东西就能加载样式文件。
但如果你想指定其他file path(样式文件名)，你可以创建[CASStyler defaultStyler]

[CASStyler defaultStyler].filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"myStyles.cas" ofType:nil];

如果你还想当发生错误时，获取错误信息以便于调试，可以使用-(void)setFilePath:error:

NSError *error = nil;
NSString filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"myStyles.cas" ofType:nil];
[[CASStyler defaultStyler] setFilePath:filePath error:&error];

如果你是使用Storyboard/Xib组织UI界面，那就需要在main.m的int main(int argc, char * argv[])方法设置** filePath，这样可以确保在创建UIWindow之前加载stylesheet。否则(采用手写UI代码)，你在 AppDelegate.m的- (BOOL)application:didFinishLaunchingWithOptions:方法设置filePath**

Live Reload

Live Reload是实时显示编写UI代码效果的关键特性，它能够实时检查stylesheet文件变化，无需重新编译、构建和运行模拟器，从而极大提高开发速度。
为了启用Live Reload，你需要指定stylesheet路径，并且只运行在模拟器上。

#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
    NSString *absoluteFilePath = CASAbsoluteFilePath(@"../Styles/stylesheet.cas");
    [CASStyler defaultStyler].watchFilePath = absoluteFilePath;
#endif

Selectors

Style Selectors是指定哪个view使用哪种样式的方式。主要有三种方法来指定目标view:

1. Object Class
2. View Hierarchy
3. Style Class

你可以混合使用三种方法，例子如下：

/* match views
 * where class is UIButton or UIButton subclass
 * and styleClass is "large"
 * and superview class is UITabBar
 */
 
UITabBar > ^UIButton.large { }

想了解具体如何使用，请查阅官网Selectors章节

为了避免与Objective-C的message selectors混淆，术语style selectors表示Classy stylesheets的selectors

Properties

Classy支持所有UIAppearance的属性和方法，也支持与UIAppearance无关的很多属性。Classy使用与UIKit相同属性命名，所以你不必考虑如何将style property映射到Objective-C的property。
UIPageControl类的属性如下：

@property (nonatomic,retain) UIColor *pageIndicatorTintColor;
@property (nonatomic,retain) UIColor *currentPageIndicatorTintColor;

style property的名字采用与objective-c一样的名字

UIPageControl {
  pageIndicatorTintColor black
  currentPageIndicatorTintColor purple
}

style property的命名规则采用kebab case

UIPageControl {
  page-indicator-tint-color black
  current-page-indicator-tint-color purple
}

想了解具体如何使用，请查阅官网Properties章节

Keep it DRY(Don't Repeat Yourself)

在编程中一个很重要的原则就是避免重复，这不仅可以大量减少重复代码，并且使得代码更加容易复用和维护。Classy提供三种方式避免代码重复：grouping, nesting，variables

Grouping

如果有两个以上的style selectors共用相同的属性时

UISlider.info {
  minimum-track-tint-color black
  maximum-track-tint-color purple
}

UISlider.error {
  minimum-track-tint-color black
  maximum-track-tint-color purple
  thumb-tint-color red
}

我们可以提取相同的属性到分组style selector中

UISlider.info, UISlider.error {
  minimum-track-tint-color black
  maximum-track-tint-color purple
}

UISlider.error {
  thumb-tint-color red
}

Nesting

如果两个以上style selectors共用相同的view hierarchy时

UICollectionView {
  background-color #a2a2a2
}

UICollectionView > UICollectionViewCell {
  clips-to-bounds NO
}

UICollectionView > UICollectionViewCell UILabel {
  text-color purple
}

UICollectionView > UICollectionViewCell UILabel.title {
  font 20
}

我们通过nesting方式将view hierarchies表达成这样方式

UICollectionView {
  background-color #a2a2a2
  
  > UICollectionViewCell {
    clips-to-bounds NO
    
    UILabel {
      text-color purple
      
      &.title {
        font 20
      }
    }
  }
}

Variables

Classy让你通过定义variables来将多个相同的style property值存储以便共享。Variable命名规则如下：

• 必须以大小写字母或$符号开头
• 可以包含_，-或任何字母数字

// prefix with ' $ ' to help distinguish variables
$brand-color = #e1e1e1

// OR not
insets = 5, 10, 5, 10

UIButton {
   background-color $brand-color
   contentEdgeInsets insets
   background-image[state:selected] bg_button insets
}

最后官方还提供一个实例来解释具体如何使用：Custom Views Example

ClassyLiveLayout

ClassyLiveLayout通过结合Classy stylesheets与Masonry一起使用，能够在运行的模拟器中微调Auto Layout约束实时显示效果的工具。

ClassyLiveLayout一个核心category：UIView+ClassyLayoutProperties，在UIView定义以下属性：

@property(nonatomic, assign) UIEdgeInsets cas_margin;
@property(nonatomic, assign) CGSize cas_size;

// shorthand properties for setting only a single constant value
@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_sizeWidth;
@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_sizeHeight;

@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_marginTop;
@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_marginLeft;
@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_marginBottom;
@property(nonatomic, assign) CGFloat cas_marginRight;

cas_margin和cas_size分别表示UI元素的位置和大小，而其余的属性都是对两个属性进一步细分。我们可以从stylesheets中访问style properties来定义constraints布局，做到将数据与代码分离，有利于修改和复用代码。

UIView.blue-box {
    cas_size: 80 100
    cas_margin-top: 60
    cas_margin-left: 50
}

UIView.red-box {
    cas_size-width: 120
    cas_margin-left: 20
}

我们可以在updateConstraints或updateViewConstrains定义布局时引用style properties

- (void)updateViewConstraints {
  [super updateViewConstraints];

  [_blueBoxView mas_updateConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
      make.width.equalTo(@(_blueBoxView.cas_size.width));
      make.height.equalTo(@(_blueBoxView.cas_size.height));
      make.top.equalTo(@(_blueBoxView.cas_margin.top));
      make.left.equalTo(@(_blueBoxView.cas_margin.left));
  }];

  [_redBoxView mas_updateConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
      make.width.equalTo(@(_redBoxView.cas_size.width));
      make.height.equalTo(_blueBoxView);
      make.top.equalTo(_blueBoxView);
      make.left.equalTo(_blueBoxView.mas_right).with.offset(_redBoxView.cas_margin.left);
  }];
}

当定义view layouts时，将Auto Layout的constraints都放在stylesheets中实时加载(Live reload)。如果你修改constraints，无需重新编译、构建和运行模拟器便能实时看到修改后的效果。

示例工程

配置工程

由于需要引用Masonry，Classy和ClassyLiveLayout，Podfile配置如下：

pod 'Masonry', '~> 0.6.1'
pod 'Classy', '~> 0.2.4'
pod 'ClassyLiveLayout', '~> 0.6.0'

编写代码

1. 添加stylesheet.cas文件到工程

当安装好Masonry，Classy和ClassyLiveLayout后，第一次运行项目会出现没有stylesheet.cas文件错误：

No stylesheet.cas file error.png

只要向工程添加空的stylesheet.cas文件即可。

Create stylesheet.cas file.png

2. 创建LiveView类，该类继承SHPAbstractView。

Create LiveView inherit SHPAbstractView.png

Setup root view in ViewController.png

SHPAbstractView Compile error.png

Must override methods.png

SHPAbstractView Source Code .png

#pragma mark - Add subviews and define layout
- (void)addSubviews
{
}

- (void)defineLayout
{
}

3. LiveView类设计

LiveView主要由包含redBoxView和blueBoxView两个属性，redBoxView表示红色方块，blueBoxView表示蓝色方块。

#import "SHPAbstractView.h"

@interface LiveView : SHPAbstractView

@property (strong, nonatomic) UIView *redBoxView;
@property (strong, nonatomic) UIView *blueBoxView;

@end

4. LiveView类实现

由于SHPAbstractView类如何初始化View已经做了处理，暴露两个接口- (void)addSubviews和-(void)defineLayout分别处理构建view hierarchy和定义布局，子类只要覆盖SHPAbstractView这两个方法就可以创建LiveView了。
但是我们将Auto Layout的constraints都放在stylesheets中实时加载(Live reload)，即放在本工程的stylesheet.cas文件，将布局数据和布局代码分离。

UIView.redBox {
    cas_marginTop 50
    cas_marginLeft 20

    cas_size 100 100
}

UIView.blueBox {
    cas_marginTop 50
    cas_marginRight -20

    cas_size 100 100
}

有了constraints数据后，便可以在代码布局：

@implementation LiveView

#pragma mark - Add subviews and define layout
- (void)addSubviews
{
    self.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    [self addSubview:self.redBoxView];
    [self addSubview:self.blueBoxView];
}

- (void)defineLayout
{
    [self.redBoxView mas_updateConstraints:^(MASConstraintMaker* make){
        make.top.equalTo(@(self.redBoxView.cas_marginTop));
        make.left.equalTo(@(self.redBoxView.cas_marginLeft));
        make.width.equalTo(@(self.redBoxView.cas_sizeWidth));
        make.height.equalTo(@(self.redBoxView.cas_sizeHeight));
    }];
    
    [self.blueBoxView mas_updateConstraints:^(MASConstraintMaker *make){
        make.top.equalTo(@(self.blueBoxView.cas_marginTop));
        make.right.equalTo(@(self.blueBoxView.cas_marginRight));
        make.width.equalTo(@(self.blueBoxView.cas_sizeWidth));
        make.height.equalTo(@(self.blueBoxView.cas_sizeHeight));
    }];
}

#pragma mark - Lazy initialization
- (UIView*)redBoxView
{
    if (!_redBoxView) {
        _redBoxView = [UIView new];
        _redBoxView.cas_styleClass = @"redBox";
        _redBoxView.backgroundColor = [UIColor redColor];
    }
    
    return _redBoxView;
}

- (UIView*)blueBoxView
{
    if (!_blueBoxView) {
        _blueBoxView = [UIView new];
        _blueBoxView.cas_styleClass = @"blueBox";
        _blueBoxView.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    }
    
    return _blueBoxView;
}

5. 模拟器支持Live Reload

为了启用Live Reload，你需要指定stylesheet路径，并且只运行在模拟器上。

Support Live Reload.png

此时效果：

Live Change.gif

6. 分离样式文件

由于有网友提出这样一个问题：如果所有view的样式都放在同一个stylesheet.cas文件，会让stylesheet.cas文件繁杂，并且当多个人协同开发时，不易于合并代码，所以有必要将样式文件分离到多个文件中。

1. 创建variable.cas文件，并将redBox对应UIView的样式放在variable.cas文件中。
   

   variable.cas file.png

2. 在stylesheet.cas样式文件使用@import指令引用variable.cas文件

stylesheet.cas file.png

最后效果

Live Change 1.gif

Live Change 2.gif

示例代码存放地址：LiveAutoLayout

总结

之前手写UI代码每次更改一般都要重新编译、构建和运行模拟器才能看到效果，但结合使用Masonry，Classy和ClassLiveLayout之后，告别这个费时过程，极大地提高开发速度；不仅如此，我们将Auto Layout的constraints都放在stylesheets中实时加载(Live reload)，将布局数据和布局代码分离，使得代码更加复用和维护。Classy还提供三种避免重复方法：Grouping, Nestting和Variable，尽可能复用样式数据。
这是本人第一次编写技术博客，可能有很多错误和漏洞，希望大家多多指点，也希望这篇文章能够帮助到大家。

扩展阅读

• Storyboard/XIB与手写代码的选择
  代码手写UI，xib和StoryBoard间的博弈，以及Interface Builder的一些小技巧
  iOS 开发中的争议（二）

• Storyboard可视化开发
  Adaptive Layout Tutorial: Getting Started
  WWDC 2014 Session笔记 - 可视化开发，IB 的新时代

• AutoLayout与Masonry
  iOS 开发实践之 Auto Layout
  深入理解Auto Layout 第一弹
  Masonry介绍与使用实践

• Auto Layout WWDC 视频集合
  WWDC 2012: Introduction to Auto Layout for iOS and OS X
  WWDC 2012: Best Practices for Mastering Auto Layout
  WWDC 2012: Auto Layout by Example
  WWDC 2013: Taking Control of Auto Layout in Xcode 5