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Android新特性介紹,ConstraintLayout完全解析

編輯:Android資訊

本篇文章的主題是ConstraintLayout。其實ConstraintLayout是Android Studio 2.2中主要的新增功能之一,也是Google在去年的I/O大會上重點宣傳的一個功能。我們都知道,在傳統的Android開發當中,界面基本都是靠編寫XML代碼完成的,雖然Android Studio也支持可視化的方式來編寫界面,但是操作起來並不方便,我也一直都不推薦使用可視化的方式來編寫Android應用程序的界面。

而ConstraintLayout就是為了解決這一現狀而出現的。它和傳統編寫界面的方式恰恰相反,ConstraintLayout非常適合使用可視化的方式來編寫界面,但並不太適合使用XML的方式來進行編寫。當然,可視化操作的背後仍然還是使用的XML代碼來實現的,只不過這些代碼是由Android Studio根據我們的操作自動生成的。

另外,ConstraintLayout還有一個優點,它可以有效地解決布局嵌套過多的問題。我們平時編寫界面,復雜的布局總會伴隨著多層的嵌套,而嵌套越多,程序的性能也就越差。ConstraintLayout則是使用約束的方式來指定各個控件的位置和關系的,它有點類似於RelativeLayout,但遠比RelativeLayout要更強大。

其實ConstraintLayout屬於Android Studio 2.2的新特性,我在去年寫《第二行代碼》的時候就非常想要將這部分內容加入到新書裡面,但是在嘗試之後還是放棄了。因為ConstraintLayout的用法很多都是對控件進行拖拽,只用文字或者是一些靜態圖片實在太難將它的用法表達清楚了,因此不太適合寫到書上。我當時的想法就是在博客上面寫一篇ConstraintLayout的用法講解,來彌補一下《第二行代碼》中缺失的這部分新特性,那麼今天這篇文章來了。

開始

下面我們開始用邊學邊練的方式來進行學習,首先打開你的Android Studio,並新建一個ConstraintLayoutTest項目。另外,確保你的Android Studio是2.2或以上版本。

為了要使用ConstraintLayout,我們需要在app/build.gradle文件中添加ConstraintLayout的依賴,如下所示。

dependencies {
    compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.0-beta4'
}

目前ConstraintLayout庫最新的版本是1.0.0-beta4,還沒有推出正式穩定版本,不過這並不影響我們提前進行學習和使用。

現在打開res/layout/activity_main.xml文件,由於這是一個新建的空項目,Android Studio會自動幫我們創建好一個布局,如下圖所示。

不過,Android Studio自動創建的這個布局默認使用的是RelativeLayout,我們可以通過如下操作將它轉換成ConstraintLayout。

轉換完成之後,原RelativeLayout中的內容也會自動轉換到ConstraintLayout中,比如圖中的TextView。如果你不需要它的話,可以選中這個控件,然後按鍵盤上的Delete鍵即可刪除。

我們可以看到,現在主操作區域內有兩個類似於手機屏幕的界面,左邊的是預覽界面,右邊的是藍圖界面。這兩部分都可以用於進行布局編輯工作,區別是左邊部分主要用於預覽最終的界面效果,右邊部分主要用於觀察界面內各個控件的約束情況。

基本操作

下面我們來學習一些具體的操作吧,ConstraintLayout的基本用法很簡單,比如我們想要向布局中添加一個按鈕,那麼只需要從左側的Palette區域拖一個Button進去就可以了,如下圖所示。

雖說現在Button已經添加到界面上了,但是由於我們還沒有給Button添加任何的約束,因此Button並不知道自己應該出現在什麼位置。現在我們在預覽界面上看到的Button位置並不是它最終運行後的實際位置,如果一個控件沒有添加任何約束的話,它在運行之後會自動位於界面的左上角。

那麼下面我們就來給Button添加約束,每個控件的約束都分為垂直和水平兩類,一共可以在四個方向上給控件添加約束,如下圖所示。

上圖中Button的上下左右各有一個圓圈,這圓圈就是用來添加約束的,我們可以將約束添加到ConstraintLayout,也可以將約束添加到另一個控件。比如說,想讓Button位於布局的右下角,就可以這樣添加約束,如下圖所示。

我們給Button的右邊和下邊添加了約束,因此Button就會將自己定位到布局的右下角了。類似地,如果我們想要讓Button居中顯示,那麼就需要給它的上下左右都添加約束,如下圖所示。

這就是添加約束最基本的用法了。

除此之外,我們還可以使用約束讓一個控件相對於另一個控件進行定位。比如說,我們希望再添加一個Button,讓它位於第一個Button的正下方,並且間距64dp,那麼操作如下所示。

現在添加約束的方式我們已經學完了,那麼該怎樣刪除約束呢?其實也很簡單,刪除約束的方式一共有三種,第一種用於刪除一個單獨的約束,將鼠標懸浮在某個約束的圓圈上,然後該圓圈會變成紅色,這個時候單擊一下就能刪除了,如下圖所示。

第二種用於刪除某一個控件的所有約束,選中一個控件,然後它的左下角會出現一個刪除約束的圖標,點擊該圖標就能刪除當前控件的所有約束了,如下所示。

第三種用於刪除當前界面中的所有約束,點擊工具欄中的刪除約束圖標即可,如下圖所示。

Inspector

這樣我們就把ConstraintLayout的基本用法學完了,接下來我們開始學習一些進階的內容。

當你選中任意一個控件的時候,在右側的Properties區域就會出現很多的屬性選項,如下圖所示。

在這裡我們就可以設置當前控件的所有屬性,如文本內容、顏色、點擊事件等等。這些功能都非常簡單,我就不再進行詳細介紹,大家自己點一點就會操作了。

需要我們重點掌握的是Properties區域的上半部分,這部分也被稱為Inspector。

首先可以看到,在Inspector中有一個縱向的軸和一個橫向的軸,這兩個軸也是用於確定控件的位置的。我們剛才給Button的上下左右各添加了一個約束,然後Button就能居中顯示了,其實就是因為這裡縱橫軸的值都是50。如果調整了縱橫軸的比例,那麼Button的位置也會隨之改變,如下圖所示。

不過,雖然我們將橫軸的值拖動到了100,但是Button並沒有緊貼到布局的最右側,這是為什麼呢?實際上,Android Studio給控件的每個方向上的約束都默認添加了一個16dp的間距,從Inspector上面也可以明顯地看出來這些間距的值。如果這些默認值並不是你想要的,可以直接在Inspector上進行修改,如下圖所示:

可以看到,修改成0之後Button右側的間距就沒了。

接下來我們再來學習一下位於Inspector最中間的那個正方形區域,它是用來控制控件大小的。一共有三種模式可選,每種模式都使用了一種不同的符號表示,點擊符號即可進行切換。

  •  表示wrap content,這個我們很熟悉了,不需要進行什麼解釋。
  • 表示固定值,也就是給控件指定了一個固定的長度或者寬度值。
  • 表示any size,它有點類似於match parent,但和match parent並不一樣,是屬於ConstraintLayout中特有的一種大小控制方式,下面我們來重點講解一下。

首先需要說明,在ConstraintLayout中是有match parent的,只不過用的比較少,因為ConstraintLayout的一大特點就是為了解決布局嵌套,既然沒有了布局嵌套,那麼match parent也就沒有多大意義了。

而any size就是用於在ConstraintLayout中頂替match parent的,先看一下我們怎樣使用any size實現和match parent同樣的效果吧。比如說我想讓Button的寬度充滿整個布局,操作如下圖所示。

可以看到,我們將Button的寬度指定成any size,它就會自動充滿整個布局了。當然還要記得將Button左側的間距設置成0才行。

那有的朋友可能會問了,這和match parent有什麼區別呢?其實最大的區別在於,match parent是用於填充滿當前控件的父布局,而any size是用於填充滿當前控件的約束規則。舉個例子更好理解,如果我們有一個新的Button,它的其中一個約束是添加到當前這個Button上的,那麼any size的效果也會發生改變,如下圖所示。

通過上圖的演示,相信你已經很好地理解any size的作用了。

Guidelines

現在你已經對ConstraintLayout比較熟悉,並且能使用ConstraintLayout來編寫一些簡單的界面了。不過目前有一個問題可能還比較頭疼,剛才我們已經實現了讓一個按鈕居中對齊的功能,如果我們想讓兩個按鈕共同居中對齊該怎麼實現呢?

其實這個需求很常見,比如說在應用的登錄界面,都會有一個登錄按鈕和一個注冊按鈕,不管它們是水平居中也好還是垂直居中也好,但肯定都是兩個按鈕共同居中的。

想要實現這個功能,僅僅用我們剛剛學的那些知識是不夠的,這需要用到ConstraintLayout中的一個新的功能,Guidelines。

下面我們還是通過實際操作來學習一下Guidelines的用法吧。比如現在已經向界面中添加了登錄和注冊這兩個按鈕,如下圖所示。

然後我們希望讓這兩個按鈕在水平方向上居中顯示,在垂直方向上都距離底部64dp,那麼就需要先添加一個垂直方向上的Guideline,如下圖所示。

我來對上圖中的操作進行一下解釋。首先點擊通知欄中的Guidelines圖標可以添加一個垂直或水平方向上的Guideline,這裡我們需要的是垂直方向上的。而Guideline默認是使用的dp尺,我們需要選中Guideline,並點擊一下最上面的箭頭圖標將它改成百比分尺,然後將垂直方向上的Guideline調整到50%的位置,這樣就將准備工作做好了。

接下來我們開始實現讓兩個按鈕在水平方向上居中顯示,並距離底部64dp的功能,如下圖所示。

可以看到,我們給登錄按鈕的右邊向Guideline添加約束,登錄按鈕的下面向底部添加約束,並拖動按鈕讓它距離底部64dp。然後給注冊按鈕的左邊向Guideline添加約束,注冊按鈕的下面向登錄按鈕的下面添加約束。這樣就實現了讓兩個按鈕在水平方向上居中顯示,在垂直方向上都距離底部64dp的功能了。

自動添加約束

不過如果界面中的內容變得復雜起來,給每個控件一個個地添加約束也是一件很繁瑣的事情。為此,ConstraintLayout中支持自動添加約束的功能,可以極大程度上簡化那些繁瑣的操作。

自動添加約束的方式主要有兩種,一種叫Autoconnect,一種叫Inference,我們先來看第一種。

想要使用Autoconnect,首先需要在工具欄中將這個功能啟用,默認情況下Autoconnect是不啟用的,如下圖所示。

Autoconnect可以根據我們拖放控件的狀態自動判斷應該如何添加約束,比如我們將Button放到界面的正中央,那麼它的上下左右都會自動地添加上約束,如下圖所示。

然後我們在這個Button的下方再放置一個Button,效果如下。

可以看到,只需要將Button拖放到界面上,Autoconnect會判斷我們的意圖,並自動給控件添加約束。不過Autoconnect是無法保證百分百准確判斷出我們的意圖的,如果自動添加的約束並不是你想要的話,還可以在任何時候進行手動修改。總之,可以把它當成一個輔助工具,但不能完全靠它去添加控件的約束。

以上是Autoconnect的用法,接下來我們看一下Inference的用法。Inference也是用於自動添加約束的,但它比Autoconnect的功能要更為強大,因為AutoConnect只能給當前操作的控件自動添加約束,而Inference會給當前界面中的所有元素自動添加約束。因而Inference比較適合用來實現復雜度比較高的界面,它可以一鍵自動生成所有的約束。

下面我們就通過一個例子來演示一下Inference的用法,比如界面上現在有兩個TextView,兩個EditText,和兩個Button,如下圖所示。

接下來我們先將各個控件按照界面設計的位置進行擺放,擺放完成之後點擊一下工具欄上的Infer Constraints按鈕,就能為所有控件自動添加約束了,如下圖所示。

現在運行一下程序,最終效果如下圖所示:

到這裡,我們基本就把ConstraintLayout中的重要用法都概括到了,通過本篇的學習,大家也對ConstraintLayout有了比較深入的認識。當然,ConstraintLayout目前還是處於beta版本,有很多的功能仍然在改進當中。比如說,beta3版本中引入的Chains功能就是一個很強大的新功能,不過由於這個功能需要配合Android Studio 2.3來使用,而2.3目前也還沒有出正式版,因此我就沒在本篇文章中加入這部分內容的介紹。等以後ConstraintLayout的功能更加豐富的時候,我可能會再寫一篇ConstraintLayout的高級用法,來補足這方面的內容吧。

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