AutoLayout布局最佳實(shí)踐

背景

iphone 發(fā)布?xì)v史

  1. 在iphone1-iphone3gs時(shí)代 window的size固定為(320,480)，我們只需要簡(jiǎn)單計(jì)算一下相對(duì)位置就好了
  2. 在iphone4-iphone4s時(shí)代 蘋果推出了retina屏，但是給了碼農(nóng)們非常大的福利:window的size不變
  3. 在iphone5-iphone5s時(shí)代，window的size變了(320,568)，這時(shí)autoresizingMask派上了用場(chǎng)(為啥這時(shí)候不用Autolayout? 因?yàn)檫€要支持ios5唄)
  4. 在iphone6+時(shí)代 window的width也發(fā)生了變化(相對(duì)5和5s的屏幕比例沒有變化)，終于是時(shí)候拋棄autoresizingMask改用autolayout了(不用支持ios5了 相對(duì)于屏幕適配的多樣性來說autoresizingMask也已經(jīng)過時(shí)了)

布局方式變革

純手寫代碼所經(jīng)歷的關(guān)于頁面布局的三個(gè)時(shí)期

MagicNumber -> autoresizingMask -> autolayout
  1. 直接設(shè)置view的幾何屬性, 最為常見的就是直接設(shè)置frame
    • 通過直接對(duì)view幾何屬性值的設(shè)定到達(dá)期望的布局效果
    • 不能自動(dòng)適配布局的變化，MagicNumber
  2. 在1的基礎(chǔ)上為view設(shè)置AutoresizingMask
    • 用于描述一個(gè)view的superview的大小發(fā)生改變時(shí)，這個(gè)view的布局改如何調(diào)整
    • 最大的限制是autoresizingMask描述的變化特征只能限于view和其superview
  3. Auto Layout
    • 通過一系列的約束(constraints)來描述view間的布局關(guān)系, 系統(tǒng)會(huì)通過這些constraints來計(jì)算出view的幾何屬性
    • 使用繁瑣和啰嗦 -> Masonry

Auto Layout 的基礎(chǔ)概念

使用 Autolayout 的一般流程

  1. 添加約束之前必須將view添加到superview里
  2. 對(duì)于要使用Auto Layout的控件需要關(guān)閉Autoresizing
  3. 創(chuàng)建并添加約束
  4. 更新約束

約束(constraints)

在Apple的文檔中有提到在autolayout系統(tǒng)中, view的布局是通過一系列的線性等式描述的. 而一個(gè)約束就是一個(gè)等式. 這其實(shí)是autolayout的實(shí)現(xiàn)原理。

可以把一個(gè)約束理解為描述一個(gè)view或是兩個(gè)view之間的某個(gè)布局特性的關(guān)系()。

item1.attribute1 = multiplier ? item2.attribute2 + constant
  • 除了constant之外, 其他的property都是readonly的
  • multiplier和constant都是CGFloat類型
  • relation描述了這個(gè)約束的等式關(guān)系, 除了相等之外還可以是小于等于和大于等于

優(yōu)先級(jí)(priority)

NSLayoutConstraint中唯一一個(gè)沒有出現(xiàn)在約束等式中的property就是優(yōu)先級(jí)(priority), 它的類型是UILayoutPriority

enum {
   UILayoutPriorityRequired = 1000,
   UILayoutPriorityDefaultHigh = 750,
   UILayoutPriorityDefaultLow = 250,
   UILayoutPriorityFittingSizeLevel = 50,
};
typedef float UILayoutPriority;

NSLayoutConstraint的priority屬性雖然沒有被標(biāo)識(shí)為readonly, 但是并不是能隨意改變, 當(dāng)一個(gè)約束被添加到view后, 以下兩種情況會(huì)導(dǎo)致exception:

  • 降低一個(gè)原本優(yōu)先級(jí)為1000(UILayoutPriorityRequired)的約束的優(yōu)先級(jí)
  • 將一個(gè)原本優(yōu)先級(jí)較1000低的約束的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為1000
    所以動(dòng)態(tài)調(diào)整約束的優(yōu)先級(jí)并不是很好的實(shí)踐

視圖(view)與約束

約束描述的是view的布局屬性的關(guān)系, 但僅僅是把約束創(chuàng)建出來是不夠的, 還要把約束添加到合適的view上這個(gè)約束才能生效

Auto Layout 要求約束(constraint)被添加到這個(gè)約束描述的兩個(gè)view的公共superview上

111
222

Intrinsic Content Size

Content Hugging Priority
Content Compression Resistance Priority
  • intrinsicContentSize：字面意思就是固有的大小。就是說在沒有受到約束影響時(shí)本來應(yīng)該有的大小。
  • Content Hugging Priority：關(guān)于“是否將內(nèi)容拉伸”的選項(xiàng)，當(dāng)元素出現(xiàn)沖突時(shí)，會(huì)將Content Hugging Priority 高的一方維持原樣，將低的一方拉伸。但此時(shí)仍會(huì)保持內(nèi)容的正常顯示。
  • Content Compression Resistance Priority：關(guān)于“是否將內(nèi)容壓縮”的選項(xiàng)，甚至?xí)嚎s到不能正常顯示它的內(nèi)容。當(dāng)元素沖突時(shí)，會(huì)將 Content Compression Resistance Priority 低的一方壓縮到合適的大小，高的一方盡量維持內(nèi)容的顯示。

Content Hugging Priority 以及 Content Compression Resistance Priority 都分別包含水平向(Horizontal)，垂直向(Vertical)兩個(gè)方向單獨(dú)設(shè)置。

我們一般提及Compression-Resistance和Content-Hugging的時(shí)候說的就是這兩組約束等式的優(yōu)先級(jí), Compression-Resistance的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)是750, 而Content-Hugging的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)是250.

使用AutoLayout時(shí)遇到問題

使用autolayout來布局可能會(huì)遇到以下幾種錯(cuò)誤導(dǎo)致布局問題

Ambiguous Layouts

提供的約束不充分, 如果用autolayout來實(shí)現(xiàn)布局的話, 每個(gè)view的橫向和縱向都需要兩個(gè)約束(intrinsicContentSize可以認(rèn)為是約束), 要是我們提供的約束不充分的話, 系統(tǒng)在根據(jù)約束布局時(shí)view的某個(gè)幾何特性得不到確定的解, 也就是所說的二義性, 這是系統(tǒng)會(huì)使用一個(gè)不確定的值來填充. UIView的- (BOOL)hasAmbiguousLayout方法可以在運(yùn)行時(shí)來驗(yàn)證某個(gè)view是否存在Ambiguous Layouts

Unsatisfiable Layouts

提供的約束不能同時(shí)被滿足, 比如一個(gè)約束說view的寬是10, 另一個(gè)約束說寬是8, 兩個(gè)的優(yōu)先級(jí)又相同的情況下, 就會(huì)出現(xiàn)這種情況. 系統(tǒng)會(huì)在console里面打印說這兩個(gè)約束出現(xiàn)了沖突(conflict).

由于系統(tǒng)不能同時(shí)滿足這兩個(gè)約束, 所以系統(tǒng)會(huì)選取一條約束來break, 就是說不滿足這一條了, 這樣來給出一個(gè)結(jié)果. 但至于選取哪一條是不確定的.

Unsatisfiable Layouts是比較嚴(yán)重的問題, 不僅我們得不到想要的布局效果,在老的iOS版本還可能會(huì)引起APP的crash. 所以遇到這個(gè)錯(cuò)誤一定要分析解決掉

布局流程

完整的布局流程

從約束被更新到view被顯示到屏幕上經(jīng)歷了上圖中從左到右3個(gè)周期
1. 自下而上(先子view再父view)的約束更新周期, 這個(gè)周期相關(guān)的方法標(biāo)注為紅色
2. 自上而下(先父view再子view)的布局周期, 這個(gè)周期相關(guān)的方法標(biāo)注為黃色
3. 自上而下的繪制周期, 這個(gè)周期相關(guān)的方法標(biāo)注為藍(lán)色

每個(gè)周期可以通過調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法來觸發(fā)(Trigger), 系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)周期調(diào)用相應(yīng)的方法, 我們可以重載(Override)這些方法來實(shí)現(xiàn)自定義的布局邏輯, 后面會(huì)提到使用這些方法的注意事項(xiàng)
跟老的方式一樣, 布局流程是一個(gè)和系統(tǒng)runloop配合循環(huán)往復(fù)的過程

Constraints Change

系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)runloop都去檢查布局系統(tǒng)中的約束表達(dá)式是否發(fā)生了變化, Apple提到以下幾點(diǎn)會(huì)引起布局約束表達(dá)式變化:

  • 某個(gè)約束被Activating或是被Deactivating(iOS8及以后)
  • 改變某個(gè)約束的constant或priority
  • 添加或是移除view

如果約束表達(dá)式發(fā)生了變化, autolayout系統(tǒng)會(huì)根據(jù)新的表達(dá)式計(jì)算出view新的幾何屬性(這時(shí)并沒有根據(jù)新的值來布局view), 得到新的幾何屬性的view將調(diào)用其superview的setNeedsLayout方法(這樣在接下來的布局周期時(shí)系統(tǒng)根據(jù)新的幾何屬性來布局這個(gè)view)

Deferred Layout Pass

這個(gè)階段包含了下面兩個(gè)周期

  1. Update constraints
    之前提到過, 這個(gè)周期通過調(diào)用-setNeedsUpdateConstraints來觸發(fā), 系統(tǒng)會(huì)調(diào)用-updateConstraints這個(gè)方法, 我們可以重載這個(gè)方法來做一些更新約束相關(guān)的事情, 但在重載時(shí)要注意以下幾點(diǎn)

    • 不要在這個(gè)方法里面做會(huì)讓約束失效的事, 比如移除約束或是移除view
    • 不要在這個(gè)方法里面調(diào)用跟Layout和Display周期相關(guān)的方法
    • 一定要在方法的最后調(diào)用 [super updateConstraints]

  2. Layout
    這個(gè)周期通過調(diào)用-setNeedsLayout來觸發(fā), 系統(tǒng)會(huì)調(diào)用-layoutSubviews這個(gè)方法, 我們可以重載這個(gè)方法來直接設(shè)置子view幾何屬性, 建議只在用來完成不能通過約束來實(shí)現(xiàn)的布局效果時(shí)重載, 注意以下幾點(diǎn):

    • 不要忘記調(diào)用[super layoutSubviews]
    • 不要改變?nèi)魏尾辉谶@個(gè)view子樹里面的view的幾何屬性
    • 不要調(diào)用-setNeedsUpdateConstraints
    • 不要在這里修改布局約束

Masonry 使用

Masonry是一個(gè)輕量級(jí)的布局框架 擁有自己的描述語法 采用更優(yōu)雅的鏈?zhǔn)秸Z法封裝自動(dòng)布局 簡(jiǎn)潔明了 并具有高可讀性 而且同時(shí)支持 iOS 和 Max OS X

Masonry支持哪一些屬性

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *left;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *top;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *right;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *bottom;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *leading;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *trailing;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *width;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *height;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerX;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerY;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *baseline;

[基礎(chǔ)] 居中顯示一個(gè)view

//從此以后基本可以拋棄CGRectMake了
UIView *sv = [UIView new];

//在做autoLayout之前 一定要先將view添加到superview上 否則會(huì)報(bào)錯(cuò)
[self.view addSubview:sv];

//mas_makeConstraints就是Masonry的autolayout添加函數(shù) 將所需的約束添加到block中行了
[sv mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {

    //將sv居中
    make.center.equalTo(self.view);

    //將size設(shè)置成(300,300)
    make.size.mas_equalTo(CGSizeMake(300, 300));
}];

這里有兩個(gè)問題要分解一下

  • 首先在Masonry中能夠添加autolayout約束有三個(gè)函數(shù)
- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void(^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_updateConstraints:(void(^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_remakeConstraints:(void(^)(MASConstraintMaker *make))block;

/*
    mas_makeConstraints 只負(fù)責(zé)新增約束 Autolayout不能同時(shí)存在兩條針對(duì)于同一對(duì)象的約束 否則會(huì)報(bào)錯(cuò)，不太適合寫在-updateConstraints 或-updateViewConstraints里

    mas_updateConstraints 針對(duì)上面的情況 會(huì)更新在block中出現(xiàn)的約束 不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)兩個(gè)相同約束的情況，比較適合寫在-updateConstraints 或-updateViewConstraints里。

    mas_remakeConstraints 則會(huì)清除之前的所有約束 僅保留最新的約束。因?yàn)榧s束的添加和刪除都是相對(duì)耗時(shí)的操作，尤其是在布局層級(jí)深又復(fù)雜的情況下，因此使用時(shí)還是應(yīng)該慎重，某些場(chǎng)景會(huì)影響FPS

    三種函數(shù)善加利用 就可以應(yīng)對(duì)各種情況了
*/
  • 其次 equalTo 和 mas_equalTo的區(qū)別在哪里呢? 其實(shí) mas_equalTo是一個(gè)MACRO
#define mas_equalTo(...)                 equalTo(MASBoxValue((__VA_ARGS__)))
#define mas_greaterThanOrEqualTo(...)    greaterThanOrEqualTo(MASBoxValue((__VA_ARGS__)))
#define mas_lessThanOrEqualTo(...)       lessThanOrEqualTo(MASBoxValue((__VA_ARGS__)))

#define mas_offset(...)                  valueOffset(MASBoxValue((__VA_ARGS__)))

可以看到 mas_equalTo只是對(duì)其參數(shù)進(jìn)行了一個(gè)BOX操作(裝箱) MASBoxValue的定義具體可以看看源代碼 太長(zhǎng)就不貼出來了

所支持的類型 除了NSNumber支持的那些數(shù)值類型之外 就只支持 CGPoint 、CGSize 、 UIEdgeInsets。

[初級(jí)] 讓一個(gè)view略小于其superView(邊距為10)

UIView *sv1 = [UIView new];
[sv1 showPlaceHolder];
sv1.backgroundColor = [UIColor redColor];
[sv addSubview:sv1];
[sv1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.edges.equalTo(sv).with.insets(UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10));

    /* 等價(jià)于
    make.top.equalTo(sv).with.offset(10);
    make.left.equalTo(sv).with.offset(10);
    make.bottom.equalTo(sv).with.offset(-10);
    make.right.equalTo(sv).with.offset(-10);
    */

    /* 也等價(jià)于
    make.top.left.bottom.and.right.equalTo(sv).with.insets(UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10));
    */
}];

這里有意思的地方是 and 和 with 其實(shí)這兩個(gè)函數(shù)什么事情都沒做。

但是用在這種鏈?zhǔn)秸Z法中,就非常的巧妙和易懂。

- (MASConstraint *)with {
    return self;
}

- (MASConstraint *)and {
    return self;
}

[中級(jí)] 在UIScrollView順序排列一些view并自動(dòng)計(jì)算contentSize

UIScrollView *scrollView = [UIScrollView new];
scrollView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[sv addSubview:scrollView];
[scrollView mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.edges.equalTo(sv).with.insets(UIEdgeInsetsMake(5,5,5,5));
}];

UIView *container = [UIView new];
[scrollView addSubview:container];
[container mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.edges.equalTo(scrollView);
    make.width.equalTo(scrollView);
}];

int count = 10;

UIView *lastView = nil;

for ( int i = 1 ; i <= count ; ++i )
{
    UIView *subv = [UIView new];
    [container addSubview:subv];
    subv.backgroundColor = [UIColor colorWithHue:( arc4random() % 256 / 256.0 )
                                      saturation:( arc4random() % 128 / 256.0 ) + 0.5
                                      brightness:( arc4random() % 128 / 256.0 ) + 0.5
                                           alpha:1];

    [subv mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
        make.left.and.right.equalTo(container);
        make.height.mas_equalTo(@(20*i));

        if ( lastView ) {
            make.top.mas_equalTo(lastView.mas_bottom);
        } else {
            make.top.mas_equalTo(container.mas_top);
        }
    }];

    lastView = subv;
}


[container mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.bottom.equalTo(lastView.mas_bottom);
}];

代碼規(guī)范

對(duì)于使用autolayout布局的view, 請(qǐng)不要再設(shè)置其幾何屬性

AutoLayout 只有約束的概念，忘記 frame 的概念。

保證對(duì) view 進(jìn)行自動(dòng)布局之前已經(jīng)將該 View及相關(guān)View添加到super view中

否則會(huì) crash

在哪里建立約束

  • VC的 viewDidLoad, 在這里可以建立VC根view及其子view間的約束
  • 自定義view的init方法, 可以建立view和其子view的約束

- updateConstraints 或 - updateViewConstraints 里更新約束, 不要建立新的約束

  • 一定要在方法的最后調(diào)用 [super updateConstraints]
  • 不要使用- mas_makeConstraints進(jìn)行布局設(shè)置， 可能多次調(diào)用
  • 不要在這個(gè)方法里面做會(huì)讓約束失效的事, 比如移除約束或是移除view
  • 不要在這個(gè)方法里面調(diào)用跟Layout和Display周期相關(guān)的方法

自定義的 View 重寫+ requiresConstraintBasedLayout 并返回 YES

可以保證 Auto Layout 設(shè)置生效， 否則在某些情況下 Auto Layout 可能不生效

除非必要，否則盡量不要調(diào)用- updateConstraintsIfNeeded

影響性能，盡量調(diào)用- setNeedsUpdateConstraints

消除約束的警告

Unsatisfiable Layouts 在低版本設(shè)備上會(huì)導(dǎo)致 Crash

有需要可以設(shè)置mas_key方便調(diào)試

不要?jiǎng)討B(tài)的調(diào)整約束的優(yōu)先級(jí)

可能引起異常

盡量保證單向布局特性依賴關(guān)系

  • 子view依賴父view, 父view絕不依賴子view
  • 保證代碼的可讀性

謹(jǐn)慎(盡量不要)對(duì)使用autolayout布局的view調(diào)用從視圖層級(jí)上移除的方法(removeFromSuperview, removeAllSubview)

謹(jǐn)慎(盡量不要)移除constraints(removeConstraint, mas_remakeConstraints)

Masonry的 make/update/remake 用的 block 不寫 weak self

這里用到的 Block 不會(huì)被持有，所以不會(huì)引起循環(huán)引用，所以不需要寫 weak self ，為了代碼整潔性，要求這里不寫代碼

Masonry 的 with 和 and 沒有實(shí)際功能，為了語義的完整性建議寫上，但是不強(qiáng)制要求

參考

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