Android ConstraintLayout的使用

图片来自GitHub

ConstraintLayout是谷歌推出的一个新布局，字面意思是约束布局，距离发布已经有一段时间了，下面会有一个复杂布局的代码对比。
对于ConstraintLayout，有篇文章写了关于它的性能优势：解析ConstraintLayout的性能优势

我们知道，当我们的布局越来越复杂的时候，所使用的嵌套就越来多，性能自然而然的就会有所下降，而ConstraintLayout恰恰就是为了这个操作而诞生的。

对于ConstraintLayout的可视化操作可以说是非常牛逼啊，参考ConstraintLayout完全解析，但是我个人不习惯用可视化的去拖拽控件，所以在这里来写在xml上面写各种属性。

事前准备

引入ConstraintLayout

在Android Studio 2.3以后，默认创建的布局就是ConstraintLayout布局，如果不是2.3以后的版本，在build.gradle文件中引入ConstraintLayout，当前版本是1.0.2：

dependencies {
    compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
    // 3.0以前使用compile，3.0以后使用implementation
    // implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
}

转换成ConstraintLayout

如果你需要将原来的布局转成ConstraintLayout布局的话，可以在打开xml文件后，点击Design选项，然后找到Component Tree窗口，最后右键布局，选择Convert layout to ConstraintLayout选项

Convert

对比布局代码

下面我们来通过一个布局，来对比ConstraintLayout和其他布局来实现下面的布局内容的代码：

Sample

首先有除了ConstraintLayout之外的布局来实现，代码太长，所以省去属性，有能力的可以自己去写一下：

<RelativeLayout>
  <ImageView />
  <FloatingActionButton />
  <RelativeLayout>
    <TextView />
    <LinearLayout>
      <TextView />
      <RelativeLayout>
        <EditText />
      </RelativeLayout>
    </LinearLayout>
    <LinearLayout>
      <TextView />
      <RelativeLayout>
        <EditText />
      </RelativeLayout>
    </LinearLayout>
    <TextView />
  </RelativeLayout>
  <LinearLayout >
    <Button />
    <Button />
  </LinearLayout>
</RelativeLayout>

够复杂的，RelativeLayout布局嵌套LinearLayout布局，里面又嵌套多个布局，严重影响布局的绘制。
那么我们来看使用ConstraintLayout布局之后的代码是怎么样的：

<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="top.jowanxu.constraintlayoutdemo.MainActivity">

    <ImageView
        android:id="@+id/banner"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:gravity="center"
        app:layout_constraintDimensionRatio="16:6"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <android.support.design.widget.FloatingActionButton
        android:id="@+id/fab"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_margin="@dimen/fab_margin"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/banner"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.98"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/banner"
        app:srcCompat="@android:drawable/ic_dialog_email" />

    <TextView
        android:id="@+id/title"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="10dp"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:text="Singapore"
        android:textAppearance="@style/Base.TextAppearance.AppCompat.Title"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/banner" />

    <TextView
        android:id="@+id/camera"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="10dp"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:padding="10dp"
        android:text="Camera"
        android:textAppearance="@style/TextAppearance.AppCompat.Tooltip"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/title" />

    <EditText
        android:id="@+id/cameraEdit"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="10dp"
        android:hint="Leica M Typ 240"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/camera"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/camera" />

    <TextView
        android:id="@+id/settings"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="10dp"
        android:layout_marginTop="10dp"
        android:padding="10dp"
        android:text="Settings"
        android:textAppearance="@style/TextAppearance.AppCompat.Tooltip"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/cameraEdit" />

    <EditText
        android:id="@+id/settingsEdit"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="10dp"
        android:hint="f/4 16s ISO 200"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/settings"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/settings" />

    <TextView
        android:id="@+id/content"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_margin="10dp"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:text="Singapore offically the Republic of Singapore.Singapore offically the Republic of Singapore.Singapore offically the Republic of Singapore.Singapore offically the Republic of Singapore.Singapore offically the Republic of Singapore."
        android:textAppearance="@style/Base.TextAppearance.AppCompat.Body1"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/discard"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/settingsEdit" />

    <Button
        android:id="@+id/upload"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="UPLOAD"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/discard"
        app:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/discard" />

    <Button
        android:id="@+id/discard"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="10dp"
        android:layout_marginEnd="10dp"
        android:text="DISCARD"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

简单概括就是，没有一层嵌套，而且是一个完全扁平的层次结构：

<ConstraintLayout>
    <ImageView/>
    <FloatingActionButton/>
    <TextView/>
    <TextView/>
    <EditText/>
    <TextView/>
    <EditText/>
    <TextView/>
    <Button/>
    <Button/>
</ConstraintLayout>

开始

ConstraintLayout所包含的约束有：

Dimension constraints
Relative positioning
Centering positioning
Margins
Visibility behavior
Chains

Dimensions constraints

Dimensions constraints字面意思就是尺寸约束，可以设置ConstraintLayout布局的大小，和设置布局里面控件的尺寸约束。

Minimum dimensions on ConstraintLayout

ConstraintLayout布局与其他布局一样可以设置最大尺寸和最小尺寸：

android:minWidth
android:minHeight
android:maxWidth
android:maxHeight

Widgets dimension constraints

Dimension

设置布局里面控件的尺寸约束，我们知道，在普通布局里面，我们每个控件的宽高，都是在三个类型里面设置值的：

固定的值(如100dp)，对应图上a
wrap_content，对应图上a
match_parent，对应图上b，设置margin对应c

但是在ConstraintLayout布局里面，控件的宽高变为：

固定的值(如100dp)，对应图上a
wrap_content，对应图上a
match_constraint，也就是0dp，对应图上b，设置margin对应c

ConstraintLayout

与其他布局不同的是ConstraintLayout里面没有match_parent，而是用0dp也就是match_constraint替换了他，看下官网怎么说的：

Important: MATCH_PARENT is not recommended for widgets contained in a ConstraintLayout. Similar behavior can be defined by using MATCH_CONSTRAINT with the corresponding left/right or top/bottom constraints being set to "parent".

意思是，ConstraintLayout已经弃用MATCH_PARENT了，通过使用MATCH_CONSTRAINT，同时设置控件的left/right或者top/bottom来约束parent来达到与MATCH_PARENT一样的效果，如：

android:layout_width="0dp"
app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"

下面举个栗子,将RelativeLayout和ConstraintLayout写一下下面的布局

[图片上传失败...(image-b12e85-1516623694099)]

RelativeLayout里面

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentStart="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:text="Button" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_toEndOf="@+id/button"
        android:layout_alignParentEnd="true"
        android:text="asdfasdfsdfasdfasdfasdfasdfasdfsadfsdafasdfasdfasdf" />

RelativeLayout

然后ConstraintLayout布局

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button1"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="asdfasdfsdfasdfasdfasdfasdfasdfsadfsdafasdfasdfasdf"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button1"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

ConstraintLayout

为什么会出现这样的情况呢，跟我们预期的不一样，当一个控件的两边都有约束的时候，会将这个控件居中，当这个控件宽度或者高度特别大的时候（超出屏幕），则会将左右两边超出的距离相同，上面说了，要达到MATCH_PARENT效果，需要将尺寸设置为MATCH_CONSTRAINT也就是0dp，我们来看一下结果：

MATCH_CONSTRAINT

Radio

ConstraintLayout里面可以设置控件的比例，对应宽高比width:height，属性为：

layout_constraintDimensionRatio

Radio

如果我们要把上面的16:6这样的写出来，那么我们先要将左右的约束设置成parent，同时设置宽高为MATCH_CONSTRAINT，然后设置layout_constraintDimensionRatio为16:6：

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="Button1"
        app:layout_constraintDimensionRatio="16:6"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" />

而在LinearLayout上设置却要这样写：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:weightSum="22">

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="6"
        android:text="Button" />
</LinearLayout>

对比下，差别还是很明显的，ConstraintLayout用起来还是非常舒服的。

当然，还支持单方向的比例，相对应的方向的尺寸设置为MATCH_CONSTRAINT：

<!-- 宽度比例，对应的宽度即为200dp -->
android:layout_width="0dp"
android:layout_height="100dp"
app:layout_constraintDimensionRatio="W,2:1"

<!-- 高度比例，对应的高度即为100dp -->
android:layout_width="200dp"
android:layout_height="0dp"
app:layout_constraintDimensionRatio="H,2:1"

Relative positioning

Relative positioning字面意思是相对定位，这个的属性类似与相对布局(RelativeLayout)的属性，属性的值包括parent和控件的id如@+id/button，包含：

layout_constraintLeft_toLeftOf
layout_constraintLeft_toRightOf
layout_constraintRight_toLeftOf
layout_constraintRight_toRightOf
layout_constraintTop_toTopOf
layout_constraintTop_toBottomOf
layout_constraintBottom_toTopOf
layout_constraintBottom_toBottomOf
layout_constraintBaseline_toBaselineOf
layout_constraintStart_toEndOf
layout_constraintStart_toStartOf
layout_constraintEnd_toStartOf
layout_constraintEnd_toEndOf

通过上面我们可以看出，这里的属性是layout_constraintXX_toYYOf的，这里的XX和YY分别表示什么样的方向？
我们先来通过一个方向的属性来了解，其他以此类推：
layout_constraintStart_toStartOf、layout_constraintStart_toEndOf和layout_constraintEnd_toStartOf、layout_constraintEnd_toEndOf


    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button1"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button2"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button1"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button3"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button3"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button4"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button4"
        app:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/button3"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button2"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

我们来看预览图：

Preview

从上面看出，layout_constraintXX_toYYOf属性的XX表示当前控件的位置，YY则表示需要约束的控件的位置，下面是一个控件的各边表示：

Relative Positioning Constraints

Centering positioning and bias

Centering Positioning

字面意思就是居中定位，当我们在相对布局到时候，如果要居中一个控件的时候

<Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:text="Button" />

在ConstraintLayout里面，可以这样将控件居中

<Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="button"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"/>

预览图都是显示居中

[图片上传失败...(image-27caff-1516623694099)]

因为在ConstraintLayout里面，每个约束都是类似于在对应方向上，有相反的力去拉控件，而在这里，则会水平居中显示。

bias

Centering Positioning with Bias

上面说到每个约束都是一个拉力，而bias则表示这个拉力在两边的偏重，对应横向竖向偏重：

layout_constraintHorizontal_bias
layout_constraintVertical_bias

同样用上面的栗子，加入app:layout_constraintHorizontal_bias="0.9"属性，对应左边拉力偏重90%，右边拉力偏重10%：

0.9

Margins

ConstraintLayout里面的margin与普通的属性一样，只是值不能为负数。

Note that a margin can only be positive or equals to zero, and takes a Dimension.

Margins when connected to a GONE widget

设置一个控件为GONE时的margin值，下面是包含的属性：

layout_goneMarginStart
layout_goneMarginEnd
layout_goneMarginLeft
layout_goneMarginTop
layout_goneMarginRight
layout_goneMarginBottom

举个栗子：

    <!-- 省去一些代码 -->
    <Button
        android:id="@+id/button1"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" />
    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_marginStart="60dp"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button1"
        app:layout_goneMarginStart="160dp" />
    <Button
        android:id="@+id/button3"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/button1"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/button2" />
    <Button
        android:id="@+id/button4"
        android:layout_marginStart="60dp"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button3"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/button2"
        app:layout_goneMarginStart="160dp" />

预览图：

预览

当我们将button3的设置为GONE的时候，结果为：
[图片上传失败...(image-b5a768-1516623694100)]

对比可以看出：

当设置了goneMargin属性时候，约束的控件如果不是GONE的时候，则不会生效；
当goneMargin属性和margin属性同时存在的时候，margin属性不会生效。

Visibility behavior

字面意思是可见性行为，当一个控件设置为GONE的时候，在布局计算的时候仍会加进去，在布局过程中，将被解析成一个点，所有的margin也将为0，但是对于其他控件的约束仍然存在。

Visibility

如果我们需要上面的图，在A被隐藏后，仍然保持B的位置不变，那么我们就要设置B的goneMargin的值为A的宽度和margin与B的margin值的和，也就是
goneMarginStart = A.width + A.marginStart + B.marginStart

<!-- 示例代码 -->    
<Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="10dp"
        android:text="Button1"
        android:visibility="gone"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="10dp"
        android:text="Button2"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button1"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_goneMarginStart="120dp" />

总结

ConstraintLayout比传统布局的性能更出色，而且ConstraintLayout对于一些复杂的布局具有天然的优势，所以还没有使用ConstraintLayout的同学，赶紧加入到里面来吧，ConstraintLayout还有一些内容将在下一篇文章介绍(Chain和Guideline)。