传统布局缺陷

![]这里写图片描述

<ScrollView>
    <LinearLayout>

        ...
        ...

        <LinearLayout>
        
            <LinearLayout>
                <LinearLayout/>
                <LinearLayout/>
                <LinearLayout/>
                <LinearLayout/>
            </LinearLayout>

            <LinearLayout>
                <LinearLayout/>
            </LinearLayout>

            <LinearLayout>
                <LinearLayout/>
                <LinearLayout/>
            </LinearLayout>
        </LinearLayout>
        
    </LinearLayout>
</ScrollView>

在这样场景下发现最多的时候用到四层线性布局,共嵌套了五层，即使使用RelativeLayout和LinearLayout结合使用的方式，最少也需要三层的布局，在面对复杂界面的时候，这样实现往往造成布局不够扁平，绘制性能也低下。

传统布局的缺点

• 复杂布局能力差，需要不同布局嵌套使用。
• 布局嵌套层级高。不同布局的嵌套使用，导致布局的嵌套层级偏高。
• 页面性能低。较高的嵌套层级，需要更多的计算布局时间，降低了页面性能。
• 按固定宽高比布局等更高阶的布局需求，原先的各类布局方式都不能很好的支持，可能需要通过Java代码，在运行中二次实现。

因此我们需要一个更加优雅的实现方式。

ConstraintLayout的出现

在2016年Google I/O大会时提出，2017年2月发布正式版

A ConstraintLayout is a ViewGroup which allows you to position and size widgets in a flexible way.

Note: ConstraintLayout is available as a support library that you can use on Android systems starting with API level 9 (Gingerbread). As such, we are planning on enriching its API and capabilities over time. This documentation will reflect those changes.

Android Studio虽然提供了可视化编写UI的功能，但是在ConstraintLayout出来之前，我认为它一直是鸡肋的存在，好无体验可言，开发过ios的都知道xCode 神器storyboard的便利之处，画UI几乎美工都可以完成，所见即所得，主要还是依赖了ios布局的大量的约束条件，ConstraintLayout的引入解决了Android界面编写的很多痛点，从名字就可以看出，约束布局通过丰富的约束条件可以达到降低页面布局层级、提升页面渲染性能的目的。精心使用完全可以替代其他布局。

ConstraintLayout的使用

引入

• 在项目build.gradle文件中引入maven仓库

repositories {
maven {
url 'https://maven.google.com'
}
}
```

• 在APP build.gradle中依赖约束布局库

  compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'

• 在布局文件中ConstraintLayout要使用

  xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"

下面的介绍根据Android文档进行扩展

Relative positioning 相对定位

Relative positioning is one of the basic building block of creating layouts in ConstraintLayout. Those constraints allow you to position a given widget relative to another one. You can constrain a widget on the horizontal and vertical axis:

• Horizontal Axis: left, right, start and end sides
• Vertical Axis: top, bottom sides and text baseline

嚯，一眼看上去ConstraintLayout的属性名也太长了吧，根本没法记啊，我一开始也是这么认为的，官方给出了解释：

They all take a reference id to another widget, or the parent (which will reference the parent container, i.e. the ConstraintLayout)

总结规律就是属性名里面constraintxxx就是我当前控件的某条边缘，toxxxof是我指定的另一个布局或控件的某条边缘，作用就是这两个边缘之间的相对关系。如果参照对象是parent布局，则可以完成和父布局边缘对齐的操作。例如layout_constraintLeft_toLeftOf = "parent"则是居左。

• 这里baseline做一个说明，baseline是文字的基线，可以参照某个控件(i.e. Button)中文字下边缘对齐。

  这里写图片描述

Margins 边距

属性和传统布局相同，这里就不多解释

Margins when connected to a GONE widget 和 隐藏空间设置边距

When a position constraint target's visibility is View.GONE, you can also indicate a different margin value to be used using the following attributes:

可以和可见性已被设为View.GONE的控件设置边距，常用于在相对布局中保持各个控件的位置。因为我们在开发中常常遇到一个空间被设为GONE之后，和他有相对关联的控件的位置会发生改变，影响了原有的布局，导致UI混乱，用以下属性可以保持原有设计：

Centering positioning and bias 居中定位和偏移

• center_vertical

    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

• center_horizontal

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

• center

    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

• bias

  有人会说我线性布局一行代码实现居中，你这也太太太啰嗦了，naive，下面才是约束布局的新特性，一行代码实现固定比例偏移。比如下面这个场景，我要让A左右两边的空档宽度比例为3:7：

  这里写图片描述

  在没了解ConstraintLayout之前，你一定会想到用LinearLayout配合layout_weight来完成：

      <LinearLayout
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="100dp"
      android:orientation="horizontal">
  
      <View
          android:layout_width="0dp"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_weight="3"
          android:background="@color/colorAccent" />
  
      <Button
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:text="按钮" />
  
      <View
          android:layout_width="0dp"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_weight="7"
          android:background="@color/colorAccent" />
  </LinearLayout>
  

  一顿操作猛如虎，一看代码却很俗

  怎么更加优雅的实现这样的场景呢，ConstraintLayout给出了答案：

  属性名 |
  ------------- |
  layout_constraintHorizontal_bias|水平便宜比例
  layout_constraintVertical_bias|竖直便宜比例
  一行代码便可实现 666：

  <android.support.constraint.ConstraintLayout ...>
               <Button android:id="@+id/button" ...
                   app:layout_constraintHorizontal_bias="0.3"
                   app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
                   app:layout_constraintRight_toRightOf="parent/>
  </>
  

牛X的还不仅于此，收起下巴，下面的更强大

Circular positioning (Added in 1.1) 1.1版本特性 圆弧定位(自己翻译）

You can constrain a widget center relative to another widget center, at an angle and a distance. This allows you to position a widget on a circle.

可以根据两个空间的中心位置形成约束关系，以当前组件中心为圆心设置半径和角度来设置约束条件

这里写图片描述

这里写图片描述

<Button android:id="@+id/buttonA" ... />
  <Button android:id="@+id/buttonB" ...
      app:layout_constraintCircle="@+id/buttonA"
      app:layout_constraintCircleRadius="100dp"
      app:layout_constraintCircleAngle="45" />

Dimensions constraints 维度约束

• ConstraintLayout自身约束

注意上述属性设置ConstraintLayout本身最大最小尺寸只适用于自身为WRAP_CONTENT下

Percent dimension 百分比维度

可以设置控件相对于父布局尺寸的百分比，0-1之间。需要注意：

• 控件的width和height要被设置为0dp
• 默认宽高属性要被设置为percent(1.1版本之后将无需设置，自动识别）

app:layout_constraintWidth_default="percent"
app:layout_constraintHeight_default="percent" 

 <Button
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        app:layout_constraintWidth_percent="0.3"
        app:layout_constraintHeight_percent="0.2"
        />

设置按钮的宽度为父布局宽度的30%，高度为父布局高度的20%。

Ratio 比例

可以定义一个控件宽高尺寸比例，这样可以固定控件的尺寸关系，形成一种约束，减少出现UI混乱被挤压的情况，可以形成自适应。但是要注意的事，控件的两个维度height和width中至少要有一个设置为0或者MATCH_CONSTRAINT，这个很好理解，不解释。

<Button android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="0dp"
        app:layout_constraintDimensionRatio="1:1" />

这样就可以不用指定一个正方形的宽高，设计合理的话可以根据屏幕自适应。

同样，也可以只限制其中一个维度（height或width）随另一个维度的变化的比例。
如果一个维度固定，只需要在比例前面加上“H"或者”W"表示想要对哪个维度进行限制。

 <Button android:layout_width="0dp"
         android:layout_height="0dp"
         app:layout_constraintDimensionRatio="H,16:9"
         app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
         app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

上面代码中按钮的width将会充满父布局，而高度则会以16:9的比例进行测量绘制。

Chains 链

chain是ConstraintLayout的新概念，可以让多个组件在一个方向上（水平或竖直）组合成一个集体，官方称 provide group-like behavior。
我们知道，以往的控件之间的相对联系是一个控件A基于另一个控件B的位置关联，控件A随着B的变动变动，反之则不行，但是Chain的存在，可以说是一个组合，让多个控件组成了一个集体，一直保持固定的相对关系，这样做的好处是可以减少布局兼容时造成的混乱，方便整体复用。

• 创建一个链约束

  链约束的关键在于需要组合在一起的布局之间在同一个方向上是双向连接，也就是相互进行相对约束。

  这里写图片描述

  对于 A、B两个button，形成链约束代码如下：

  <Button
          android:id="@+id/btn1"
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:text="A"
          app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
          app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/btn2" />
  
  <Button
          android:id="@+id/btn2"
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:text="B"
          app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/btn1"
          app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" />
  

  这里写图片描述

• chain heads 链头

  链是由链上第一个元素（链头）上的属性集控制，链头是最左边或最上边的组件。

  这里写图片描述

• chain style 链内布局方式

  layout_constraintHorizontal_chainStyle 水平链内布局方式

  layout_constraintVertical_chainStyle 竖直链内布局方式

  只要在链头组件设置chain style，便可以控制整条链的内部组件排列布局方式。

  默认style为CHAIN_SPREAD，即组件间隔均分可使用空间。

  这里写图片描述

  ​

性能比较

由于ConstraintLayout天生扁平的优点，在性能上肯定要优于传统布局不少，关于性能对比的详细情况，可以查看这篇文章了解使用 ConstraintLayout 的性能优势

布局编辑器（待更新）

代码设置布局（待更新）

源码解析（待更新）

参考文献

1、 官方文档

2、Android新特性介绍，ConstraintLayout完全解析 郭霖

3、ConstraintLayout入门指南 QQ音乐技术团队

4、ConstraintLayout在项目中实践与总结

5、了解使用 ConstraintLayout 的性能优势