Android ConstraintLayout图文并茂详解(一)

不知道从什么时候开始，创建的layout默认的layout是ConstraintLayout，一直不知道这是啥鬼东西，总是将其手动的改成LinearLayout，也就是说习惯了靠编写XML代码完成界面。偶然的一次机会，朋友推荐了一篇介绍ConstraintLayout的博客，一发不可收拾的出来了这篇博客。下面跟着我来了解ConstraintLayout。

LayoutEditor

后来了解到，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大会上重点宣传的一个功能。在Android Stuido中有个可视化工具 - Layout Editor（布局编辑器），自从接触Android Studio以来(beat 0.6)，它一直都存在，，鉴于种种原因，我们一直都是习惯于编写xml来完成界面。其最根本的原因还是视图的拖动，并不能完美的解决屏幕适配。

自从ConstLayout出现，我们可以放弃编写xml了，为什么呢？ConstraintLayout的所有功能都可以直接从可视化工具 - Layout Editor中实现，因为布局API和Layout Editor是专门为彼此构建的。因此，可以完全通过拖放使用ConstraintLayout来构建布局而不是编辑XML。

俗话说，工欲善其事必先利其器，接下来我们揭开Layout Editor的庐山真面目。

Layout Editor全景

1. 工具栏(Toolbar)：提供在编辑器中配置布局外观和编辑布局属性的按钮
2. Palette：提供小部件和布局的列表，您可以将它们拖动到编辑器内的布局中
3. Component Tree：显示布局的视图层次结构。在此处点击某个项目将看到它在编辑器中被选中
4. 设计视图：用来显示界面
5. blueprint视图：在该视图中可以清晰的看到布局相关信息，约束关系、边距等
6. 属性(Attributes)：针对当前选择的视图提供属性控件

Design和Text选项卡

• Design:可以在LayoutEditor中配置布局的外观
• Text :查看xml中的布局代码，同时在Preview窗口中查看当前界面显示

在”Design”选项中，如果没有选中任何视图，按着ctrl然后点击鼠标左键UI视图的任何位置，将会切换到Text；如果选中了某个视图，按着ctrol然后点击鼠标左键UI视图的任何位置，不仅会切换到Text，同时定位到选中的视图的code在XML的位置。

更改预览外观

1. Design and blueprint：用于选择在编辑器中查看布局的方式。Design 视图显示布局的彩色预览，而 Blueprint 视图仅显示每个视图的轮廓。或者，您可以并排查看 Design + Blueprint 。
   

   提示：您可以通过按 B 在这些视图之间进行切换。

2. Screen orientation：用于在横屏和竖屏方向之间旋转设备。
3. Device type and size：用于选择设备类型（手机/平板电脑、Android TV 或 Android Wear）和屏幕配置（尺寸和密度）。您可以从多个预配置的设备类型和您自己的 AVD 定义中进行选择，或从列表中选择 Add Device Definition 新建 AVD 定义。
   提示：您可以通过拖动布局的右下角来调整设备尺寸。
4. API version：用于选择要在上面预览布局的 Android 版本。
5. App Theme：用于选择将应用到预览的 UI 主题背景。注：此按钮仅对支持的布局样式有效；因此，此列表中的许多主题背景会导致错误。
6. Language：用于选择显示 UI 字符串的语言。此列表仅显示字符串资源中可用的语言。如果您要编辑译文，请从下拉菜单中点击 EditTranslations（请参阅使用 Translations Editor 对 UI 进行本地化）。
7. Layout Variants：用于切换到此文件的一个备用布局，或创建一个新布局（请参阅下文的创建布局变体）。

视图的inspector

“Attributes”窗口在顶部显示视图的inspector，位于src和contentDescription的视图属性上方。inspector显示UI元素的约束和边距，以及用于调整元素沿水平和垂直轴的位置偏差的进度条。

1. hide：使用此按钮关闭“Attributes”窗口
2. margin:通过单击值并选择不同的值来更改边距
3. height/width类型：表示控件的宽度和长度
4. Bias：使用进度来改变具有相反约束的元素的水平和垂直约束偏移
5. 尺寸比(ratio)：尺寸大小的比例
6. 约束：表示当前侧面的约束，单击后可以删除约束

工具栏

1. Align：设置UI视图和blueprint视图中是否显示约束、边距等
2. Autoconnect：设置是否自动设置约束
3. 删除所有视图的约束
4. 自动推断所有视图的约束
5. 设置默认边距
6. 设置视图填充可用空间
7. 设置对齐方式
8. 添加GuideLine

ConstraintLaytout概述

对于传统布局而言，比如说，RelativeLayout以控件之间相对位置或相对父容器位置进行排列，还有LinearLayout以控件之间的线性关系进行排列。传统布局完全可以完成任意界面，ConstraintLayout又有什么优势呢？

对于复杂的的布局，使用传统布局，我们最多的解决办法是各种嵌套，尽管有include可以使用，但并没有在根源上解决，除非这样的界面，通过自定义View来实现，又有点得不偿失。而，ConstraintLayout,即约束布局，可以在平面视图层次结构创建大而复杂的布局(无嵌套视图组)，减少布局的层级, 优化渲染性能。它类似于RelativeLayout，因为所有视图都是根据兄弟视图和父容器之间的关系来布局的，但它比RelativeLayout更灵活，并且更易于与Android Studio的Layout Editor一起使用。至于，在ConstraintLayout中如何完成界面编写，后续讲解。

前面我们已经详细讲解了Layout Editor界面，了解到可以完全通过拖放使用ConstraintLayout来构建布局而不是编辑XML，这样大大的提高了编写界面的效率，这种优雅的的方式，后续展现。

在这里又有一个疑问，ConstraintLaytout对于低版本是否兼容呢？ConstraintLaytout本事是由support库来提供的，它可适用于与Android 2.3（API级别9）及更高版本兼容的API库。当然，要使用ConstraintLayout，首先需要在app/build.gradle文件中添加ConstraintLayout的依赖：

dependencies {
  ...
  compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
}

美中不足的是，它对buildTools还有一定的要求，必须在25.0.3以上。如果配置低的话，升级下即可。

buildToolsVersion "25.0.3"

添加和删除约束

在ConstraintLaytout中，如果要指定视图的位置，必须为视图添加至少一个水平和一个垂直约束。这里又提到了约束的概念，约束表示与另一个视图，父布局或不可见的guideline连接或对齐。约束不难理解，把视图放在ConstraintLaytout中，如果想要确定视图的位置，必须提供一个位置的相对关系，不管使用坐标系还是相对关系。这里，我们先了解到约束的作用就是用来在ConstraintLaytout中，限定视图位置的。

接下来，我们在ConstraintLaytout中完成界面。首先要知道的是如何创建一个ConstraintLaytout?

创建ConstraintLayout

转换布局

如果Android Studio自动默认创建的是传统布局，比如RelativeLayout，我们可以通过如下操作将它转换成ConstraintLayout。

1. 在Android Studio中打开您的布局，然后单击编辑器窗口底部的“Design”选项卡。
2. 在Component Tree窗口中，右键单击布局，然后单击“Convert layout to ConstraintLayout”。

创建一个新的布局

要创建新的ConstraintLayout文件，按照下列步骤操作：

1. 在Project窗口中，单击File > New > XML > Layout XML
2. 输入布局文件的名称，并为根标记输入“android.support.constraint.ConstraintLayout”
3. 点击“OK”

为视图添加一个约束

如果想为视图添加约束，首先将视图从“Palette”窗口拖动到Layout Editor中。当在ConstraintLayout中添加视图时，它会在每个角上显示一个带有方形调整大小控键的边框，并在每边显示圆形约束控键。

• 调整大小控键：可以拖动方形调整大小的句柄来调整元素的大小。 拖动时，手柄变成角度变角。
• 约束控键：单击约束句柄，在元素的每一侧显示为圆形，然后拖动到另一个约束句柄或父边界以创建约束。 约束由Z字形线表示。

点击视图以选择它。 然后单击并按住其中一个约束控键并将该行拖动到可用的锚点(另一个视图的边缘，父布局的边缘或GuideLine)。当释放时，将添加约束，默认边距分隔两个视图。这里，我们将一个Button的左侧面约束到父容器的的左侧：

这样，我们就为Button创建了一个约束。

可是，如上图，仔细看Layout Editor,有个标志，点开后提示：大概意思是，Button缺少垂直约束，在运行后，其将在布局的左边。我们来看看约束的规则：

• 每个视图必须至少有两个约束：一个水平和一个垂直。
• 只能在约束控键和共享相同平面的锚点之间创建约束。因此，视图的垂直平面（左侧和右侧）可以仅限于另一个垂直平面; 基线只能限制在其他基线上
• 每个约束控键只能用于一个约束，但可以创建多个约束（从不同的视图）到相同的锚点’
  

这也就是说，对于Button的约束而言，因为缺少了垂直约束，Layout Editor则会给出错误提示。尽管缺少的约束不会导致编译错误，但是会导致界面不能按照我们预想的显示。以后，我们在为视图添加约束时，尤其要注意Layout Editor的提示，查看是否是否有缺少约束。为了避免缺少约束，Layout Editor可以使用自动连接(Autoconnect)和infer约束功能以便自动添加约束，至于这两种添加约束的方式，是否可行，后续再说。

约束到父容器

将视图的一边约束到布局的相应边缘。

在下图中，将视图的左侧连接到父容器的左边缘。 可以定义边缘与边距的距离。

相对位置

在前面，我们已经知道如何给视图添加约束。现在，我们将通过约束来指定视图的位置。在ConstraintLayout中，Relative positioning，即相对位置是创建布局的基本构建模块之一。它类似RelativeLayout的layout_toLeftOf、alignParentLeft等这些属性。这些约束用来指定给定的控件相对于另一个控件的位置，可以在水平和竖直方向约束控件。

• 水平方向: Left, Right, Start 和 End sides
• 垂直方向: top, bottom sides 和 text baseline

通常，将一个控件的约束边位于任何其他控件的另一侧。

例如：将按钮B放在按钮A的右边：

如果

我么可以这么做：

<android.support.constraint.ConstraintLayout 
    ...>

    <Button
        android:id="@+id/btnRealA"
        .../>

    <Button
        android:id="@+id/btnRealB"
        ...
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/btnRealA" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

上述代码，告诉我们，按钮B的左边被约束到按钮A的右侧，表示按钮B与按钮的A的右侧对齐。

在ConstraintLayout中，定义了一系列的相对位置的约束属性，它们都将引用一个控件id，可以是任何其他视图，也可以是父容器(即引用父容器，即ConstraintLayout)，表示视图的某侧被约束到指定视图/父容器的某侧。约束属性列表如下

• 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

刚才在设置按钮的B的约束是在xml里面设置的，前面已经提到了可以在Layout Editor里面通过拖动设置约束，我们可以这么做：

1. 将两个Button拖到ConstraintLayout中
2. 将约束从第二个Button的左侧拖到第一个右侧侧，如下图所示。 此约束将第二个Button水平放置第一个按钮，默认边距为8dp：

这样，就不用再xml一行行的码代码了，只要拖动就好了，爽的要不得。。。

自动添加约束

在ToolBar中，曾提到一个工具 Autoconnect,它是用来设置是否自动设置约束。如果将自动设置约束打卡，自动连接可以为父容器的视图元素创建两个或多个约束(因为一个视图最少有一个横向和一个竖向约束)。 将视图拖动到布局之后，它将基于元素的位置创建约束。

• ：打开自动连接

• ：关闭自动连接

  1. 打开layout_autoconnect.xml并切换到 Desgin选项卡
  2. Autoconnect工具位于工具栏中。默认情况下启用。
  3. 在blueprint或UI视图中，单击，然后将ImageView拖动到布局的中心，直到出现点阵指示。
  4. 当看到从上到下以及从左到右的GuidLine时，释放鼠标按钮。 将看到，表示约束的蓝色曲折线将视图的顶部，左侧，底部和右侧边缘连接到父视图的边缘，将ImageView放置在布局中

约束被自动添加到视图的所有四面，我们可以看到ImageView位于Layout的中心，这是为何？让我们来看xml是如何定义的：

<ImageView
    android:id="@+id/imageView5"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
    app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
    app:srcCompat="@mipmap/ic_snow" />

从xml中可以看出，layout_constraintLeft_toLeftOf和layout_constraintRight_toRightOf是两个完全相反的约束。在ConstraintLayout中，如果在视图中添加两个相反的约束，则像弹簧一样，约束变得像一个弹簧一样表示相反的力。当视图大小设置为“fixed”或“wrap_content”时，效果最为明显.在这种情况下，视图以约束为中心。同样的，layout_constraintBottom_toBottomOf和layout_constraintTop_toTopOf也是两个完全相反的约束。这也不难解释为什么ImageView位于Layout的中心了。

删除约束

当ConstraintLayout里面的视图过多时，总避免不了一时手抖，或者其他原因，导致约束链接错误。我们该如何删除错误的约束呢？

1. 选择该视图，然后单击预删除的约束控键。此时，只删除当前视图指定的约束。

   

2. 通过选择视图，然后单击清除约束，来删除该视图的所有约束

   

3. 点击工具栏的，删除所有视图的约束

   

对齐视图

让我们来看上面的界面，其中一个明显的特点就是不同视图之间的对齐。UI在设计界面时，为了让界面更简洁，视图的对齐，肯定是一个优雅的处理方式之一。那么问题就来了，在ConstraintLayout该如何对齐呢？我们先了解对齐的概念，对齐就是将视图的边缘对齐另一个视图的相同边缘，或者是视图的中心对齐另一个视图的中心。

在上图图中，B的左侧与A的左侧对齐，我们只需要将B左侧约束到A的左侧即可：

刚才，只是将两个视图的一侧对齐了，如果想两个视图的中心对齐，应该怎么做呢？前面，我们提到过两个相反约束的作用，这里可以试一下，在两个视图的两边都创建约束：

对于，在视图两边创建约束，视图对齐中心的原因这里不多描述，不了解可以看下前面对于两个相反约束的作用解释。

刚才只是，做了两个视图的对齐，如果是多个视图对齐，是不是就需要两两作对分别做约束呢，不用说也是特别的繁琐，必然不合理。既然不合理，那不用说也有工具了。在工具栏 7的作用是设置对齐方式。那么我们可以这么做

1. 选择需要对齐的视图

   • 在Component Tree里手动选择
   • 在设计视图或者blueprint视图通过拖动的方式选择

2. 通过工具栏选择对齐方式

   • 在Component Tree里右键点击被选择的视图，在Align或者Center中可以选择对齐方式

     

     

   • 在工具栏中选择对齐方式

     

下面，我们在在Component Tree中选择所需对齐的视图，然后在Component Tree里右键点击被选择的视图，在Align中选择视图中心对齐：

基线约束

不管是英语还是其他语言(汉语除外)，为了规范书写会设有四条线，从上至下第三条就是基线，以保证书写更整齐。如下所示：

对于文本视图而言，例如TextView，EditText或Button，以使文本基线对齐，也为此设置了BaseLine相关属性，比如，RalativeLayout中的android:layout_alignBaseline属性用于设置当前组件与参照组件的基线对齐，或者是LinearLayout中的android:baselineAligned属性用于设置是否允许用户调整它内容的基线。关于传统布局的基线对齐，这里不多描述。我们还是关心ConstraintLayout中的文本视图的基线对齐。在ConstraintLayout中，使用基线约束来对齐使用不同文本大小的视图。即使视图中的文本元素大小不一，依然可以使用基线约束来对齐元素。这里我们来做个输入账号的界面：

1. 将一个TextView从Palette拖到布局，其文本为”ID”,字体大小为18sp
2. 将“Plain Tex”元素从“Palette”拖到布局（纯文本元素是EditText视图）,其hint为”Please input the id”,字体大小为14sp

3. 单击TextView“id”元素并将其指针悬停在其上。元素下方出现基线对齐的ab按钮，因为元素中包含文本：

   

4. 单击ab按钮显示文本基线。然后从TextView“id”的基线（绿色闪烁）中单击并拖动到lain Tex的基线，如下图所示：

   

如果两个视图中的文本是多行，而且文本大小不一时，通过基线约束对齐，具体效果见下图：

从上图中，我们可以清晰的看到：

1. 如果作为基线的控件的内容为多行，则以第一行作为基线
2. 基线对齐只是针对视图中的文本，而不是视图本身

约束到GuideLine

这里，先说说GuideLine是什么鬼。Guideline是ConstraintLayout的Guideline辅助对象的实用程序类，该辅助对象不会显示在设备上，它被默认是View.GONE，而且不可改。另外，Guideline是专门为ConstraintLayout创建的，也就是它仅也只能用于ConstraintLayou布局。

Guideline可以是水平或垂直的：

• 垂直Guideline的宽度为0，高度为ConstraintLayout的高度
• 水平Guideline的宽度为ConstraintLayout的宽度，高度为0

GuideLine也可以认为是视图，其可以根据相对于布局边缘的dp或百分比，将GuideLine定位在布局中，位置确定有三种方式：

• layout_constraintGuide_begin：指定与布局左侧或顶部的固定距离(dp)
• layout_constraintGuide_end：指定与布局右侧或底部的固定距离(dp)
• layout_constraintGuide_percent：指定与布局的宽度或高度的百分比

如果你想创建一个GuideLine，可以点击工具栏的，然后在弹出框中选择水平的还是垂直的：

在创建GuideLine以后，其默认的位置确认方式是layout_constraintGuide_begin,我们可以拖动虚线来重新指定它的位置。如果你想改变它的定位方式，单击GuideLine边缘的圆圈以切换测量模式。如下图所示。

对于GuideLine的情况先说到这，接下来我们来了解Guideline有什么用？下面这个图，是登录界面一部分，可以清楚看出来，布局左右两边的pading是44dp。

现在，我们创建一个GuideLine，其layout_constraintGuide_begin的值为44dp，然后把TextView（”账号”和密码）约束到GuideLine：

到这里，我们知道GuideLine其实就是一种约束规则，供其他视图使用，以统一处理距离ConstraintLayout边缘的距离，而不用单独处理约束偏差。

对于GuideLine有个不解的地方，先看下面一段代码：

<android.support.constraint.ConstraintLayout 
    ....>

    <android.support.constraint.Guideline
        android:id="@+id/guideline"
        .../>

    <android.support.constraint.Guideline
        android:id="@+id/guideline2"
        .../>

    <Button
        android:id="@+id/button19"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
        app:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/guideline2"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/guideline"/>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

如上述代码所示，一个Button的左右两侧约束到两个垂直GuideLine，其width类型为wrap_content。如果Button中文本的长度超过两个GuideLine之间的距离时，Button本事会超过GuideLine的边界。如果将width类型为fixed，并指定其宽度大于两个GuideLine之间的距离时，依然如此。这样，必然会造成视图被覆盖的现象。

如果将width类型修改为MATCH_CONSTRAINT，效果是这样的：

造成这种问题的根本原因在于ConstraintLayout对于空间的计算方式。早在ConstraintLayout 1.0.2版本以前，有barriers用来协助约束，但是在1.0.2已经取消了这个辅助类。在这种情况下，是将width类型修设置为MATCH_CONSTRAINT还是限制文本显示的内容，这是我们值得考虑的问题。

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本来打算一篇写完的，后来发现添加图片过多，导致篇幅很长，那就先说到这里，后续再写。到这里，本文主要介绍了Layout Editor的相关界面及在ConstraintLayoput中如何定位视图、对齐视图等。接下来，将了解如何修改视图的属性？如何处理带有链的线性视图组？

参考文档

1. User ConstraintLayout to design your Android Views
2. ConstraintLayout官方文档
3. 使用 ConstraintLayout 构建自适应 UI
4. 使用 Layout Editor 构建 UI