ConstraintLayout 用法

当前描述是基于constraint-layout:1.1.2。

一、前言

在以前，android是使用布局如LinearLayout 、RelativeLayout等来构建页面，但这些布局使用起来很麻烦，并且经常需要一层一层嵌套，写一个简单的页面就需要费很大的劲。所以在16年I/O大会上，google发布了全新的布局-ConstraintLayout，其他布局和ConstraintLayout比起来，根本就没有存在的必要了...
ConstraintLayout具有以下优势：

1. 较高的性能优势。
   布局嵌套层次越高，性能开销越大。而使用ConstraintLayout，经常就一层嵌套就搞定了，所以其性能要好很多。

2. 完美的屏幕适配
   ConstraintLayout的大小、距离都可以使用比例来设置，所以其适配性更好。

3. 书写简单

4. 可视化编辑。
   ConstraintLayout也有十分方便完善的可视化编辑器，不用写xml也基本上能实现大部分功能。但个人还是比较喜欢写xml，所以本篇文章主要介绍如何使用代码控制。如果想看如何使用可视化编辑器，可以参考郭霖大神的这篇文章

引入:api 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.2'

二、ConstraintLayout

1. 定位位置

确定位置的属性提供了下面13个属性，其实本质上都是一样的，看名字应该基本上都知道怎么用了(就是哪一条边和哪一条边对齐)

• 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

来看个例子：

实现上述UI的相关代码如下：

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

    <Button
        android:id="@+id/a"
         ....
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        android:text="A" />

    <Button
        android:id="@+id/b"
        ....
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/a"
        android:text="B" />

    <Button
        android:id="@+id/c"
         ....
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@id/a"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/a"
        android:text="C" />

    <Button
        android:id="@+id/d"
         ....
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/c"
        android:text="D" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

从中可以看到，

• layout_constraint*属性的值可以是某个id或者parent（父布局）
• B要位于A的右边，则使用app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a",C位于A的下边，则使用app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/a"

对于一个View的边界界定，官方给了下面这张图：

2. margin

设置margin还是继续用以前的属性layout_margin* 。
不过需要注意，要使margin生效，必须具有对应方向的layout_constraint*，否则margin不生效.

3. 关于view gone

假如现在有如下布局：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
    ...>

    <Button
        android:id="@+id/a"
        ...
        android:layout_marginLeft="100dp"
        android:layout_marginTop="20dp"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/b"
        ...
        android:layout_marginLeft="20dp"
        android:layout_marginTop="20dp"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/a"
         />

    <Button
        android:id="@+id/c"
       ....
        android:layout_marginLeft="20dp"
        android:layout_marginTop="20dp"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/b"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/b" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

考虑一个问题，如果B动态设为gone了，C会怎么显示呢？
真实情况如下：

为什么会这样显示呢？看他的蓝图应该会好理解些：

可以看出，b设为gone之后，他的宽、高、margin都失效了，变为一个点了，但它的constrain还生效，位于指定的位置。c还是可以继续以他为锚点。
那么如何解决关于View gone引起的非预期的布局变化呢？

1. 如果可以，尽量使用invisible
2. 尽量其他view的布局不依赖会gone的view
3. google也提供了属性layout_goneMargin*="xdp"，意思是比如当constrainleft的锚点gone时，layout_goneMarginLeft将生效。但因为这个只能设置固定的距离，个人感觉灵活性不是很高。

4. 居中及bias

一个view如何设置为居中呢？如果查找属性，会发现并没有如RelativeLayout类似的layout_centerVertical属性，那如何设置居中呢？constraint的思想很巧妙。
根据第一节的知识，大家知道如果设置app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent",则view会贴着父view的左边，设置app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" 则会贴着右边，那如果两个都设置，效果会怎样呢？

如图，两个都设置，view则会居中。
至此可以看出，对constraint的理解其实可以看成是像两个弹簧一样，如果只在左边加一个弹簧，右边没有，那左边的势必会把view拉到左边去，如果在右边也加一根弹簧，两个弹簧力相互平衡，则view就居中了。
上面是view居中，如果我想让view向左偏一些，或者位于1/3处该怎么处理？其实也是一样的，想象一下，如果左边的弹簧力大一些，view不是就自然往左偏了嘛。如何使力大一些呢？使用如下属性

• layout_constraintHorizontal_bias
• layout_constraintVertical_bias

bias即偏移量,他们的取值范围从0~1，0即挨着左边，1是挨着右边，所以要使处于1/3处，可以设置如下属性app:layout_constraintHorizontal_bias="0.33",效果图如下：

5.view的尺寸

设置view的大小除了传统的wrap_content、指定尺寸、match_parent(虽然官方不推荐使用match_parent)外，还可以设置为0dp（官方取名叫MATCH_CONSTRAINT），0dp在constraint可不是指大小是0dp，而是有特殊含义的。他的作用会随着不同的设置有不同的含义：

1. layout_constraintWidth_default
   layout_constraintWidth_default有三个取值，作用如下：

• spread，默认值，意思是占用所有的符合约束的空间

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
  ...>

    <Button
        android:id="@+id/a"
        android:layout_width="0dp"
        ...
        android:layout_marginLeft="20dp"
        android:layout_marginRight="20dp"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"/>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

可以看到layout_width为0dp，实际的效果则是宽度和约束一样，左右两边的留白是margin的效果。

• percent，意思是按照父布局的百分比设置,需要layout_constraintWidth_percent设置百分比例

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout >

    <android.support.constraint.ConstraintLayout
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="400dp"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.3"
        >

        <Button
            android:id="@+id/a"
            android:layout_width="0dp"
            ...
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintWidth_default="percent"
            app:layout_constraintWidth_percent="0.4" />
    </android.support.constraint.ConstraintLayout>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

A的宽度设为0.4，则其宽度为父布局的0.4倍。另外，设置了layout_constraintWidth_percent属性，可以不用指定layout_constraintWidth_default，他会自动设置为percent

• wrap,意思匹配内容大小但不超过约束限制，注意和直接指定宽度为wrap_content的区别就是不超过约束限制，如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
    ...>


    <Button
        android:id="@+id/a"
        ...
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent" />
    <Button
        android:id="@+id/c"
        ...
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/b"
        android:layout_width="0dp"
         ...
        app:layout_constraintWidth_default="wrap"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
        app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/c"/>

    <Button
        android:id="@+id/d"
        android:layout_width="wrap_content"
        ...
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/b"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
        app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/c"/>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

可以看到虽然文字很长，但第一行的绿色button宽度达到约束时，就不在增加，而第二行的button显示了完整的内容，超过约束的限制。
在1.1上 对于wrap_content会超过约束限制，谷歌又新增了如下属性

• app:layout_constrainedWidth=”true|false”
• app:layout_constrainedHeight=”true|false”

设置为true也可以限制内容不超过约束(这样感觉layout_constraintWidth_default这个属性已经没什么用了)

2. ratio
   layout_constraintDimensionRatio，即宽和高成一定的比例，其值可以是"height"的形式，也可以是width/height的值。该属性生效的前提：宽和高其中有一项为0dp，有constraint。下面按照有几个0dp来分别介绍下：

• 如果只有一项为0dp，则该项值按照比例计算出来。比如高为20dp，宽为0dp，radio为"2:1",则最终宽为40dp
• 如果两项都为0dp，则尺寸会设置为满足约束的最大值并保持比例。因为这是系统计算的，有的时候不是我们想要的，我们也可以通过在前面加H、W来指定是哪一个边需要计算。例如"H,2:1",则是指宽度匹配约束，高度是宽度的1/2

3. max min
   有如下属性可以设置其的最大最小值,含义如字面值一样：

• layout_constraintWidth_min
• layout_constraintWidth_max
• layout_constraintHeight_max
• layout_constraintHeight_min

4. weight
   该属性在下面讲解

6. 链

如图，在一个水平或者竖直方向上，一排view两两互相约束，即为链

链的第一个元素称为链头，可以通过设置layout_constraintHorizontal_chainStyle来控制链的分布形式

• spread
  默认模式,分布样式如上图

• spread_inside
  如图，和spread的区别是没算两端的约束

链的第一个元素称为链头，可以通过设置layout_constraintHorizontal_chainStyle来控制链的分布形式

• spread
  默认模式,分布样式如上图

• spread_inside
  如图，和spread的区别是没算两端的约束

packed
所有元素挤在中间,也可以配合使用bias来改变位置偏移

可以看出，链与LinearLayout效果大致一样。和LinearLayout一样，链也可以使用layout_constraintHorizontal_weight，来分割剩余空间。但又和 android:layout_weight不太一样，不一样的地方如下：

• layout_weight ，不管当前view的大小设的是多大，都会继续占据剩余空间
• layout_constraintHorizontal_weight，这个只对0dp并且layout_constraintWidth_default为spread的view生效，使其大小按比例分割剩余空间，对于已经设定大小的view不生效

如下面的示例：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 
    ...>

    <LinearLayout
        ...
        android:orientation="horizontal">
        <Button
            android:layout_width="10dp"
            android:layout_height="50dp"
            android:layout_weight="1"
            ... />
        <Button
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="50dp"
            android:layout_weight="1"
            ... />
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="50dp"
            android:layout_weight="1"
            ... />
    </LinearLayout>

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

        <Button
            android:id="@+id/a"
            android:layout_width="10dp"
            android:layout_height="50dp"
            ....
            app:layout_constraintHorizontal_weight="1"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/b" />
        <Button
            android:id="@+id/b"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="50dp"
            ....
            app:layout_constraintHorizontal_weight="1"
            app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/a"
            app:layout_constraintRight_toLeftOf="@id/c" />

        <Button
            android:id="@+id/c"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="50dp"
            ...
            app:layout_constraintHorizontal_weight="1"
            app:layout_constraintLeft_toRightOf="@id/b"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" />

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

</LinearLayout>

可以看出，LinearLayout和ConstraintLayout虽然三个子view的layout_width值是一样的，weight也都设置了1，但效果完全不一样

7. 圆形布局

ConstraintLayout还提供了一种比较炫酷的圆形布局，这是以往的布局所做不到的。涉及到的属性也很简单，就下面三个：

• layout_constraintCircle : 圆心，值是某个view的id
• layout_constraintCircleRadius : 半径
• layout_constraintCircleAngle ：角度，值是从0-360，0是指整上方

示例如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   ...>

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

   <Button
       android:id="@+id/b"
       ...
       app:layout_constraintCircle="@id/a"
       app:layout_constraintCircleAngle="300"
       app:layout_constraintCircleRadius="100dp" />

   <Button
       android:id="@+id/c"
       ...
       app:layout_constraintCircle="@id/a"
       app:layout_constraintCircleAngle="45"
       app:layout_constraintCircleRadius="200dp" />
   />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

三、辅助组件

除了ConstraintLayout自身属性之外，谷歌还提供了很多辅助布局（只是在布局中起辅助作用，并不会在界面真正显示），来使ConstraintLayout的功能更加强大。下面，我们就一一来了解下这些布局

1. GuideLine

即参考线的意思，有水平参考线和竖直参考线两种。他的作用就像是一个虚拟的参考线，只是用来方便其他View以他为锚点来布局。
如上一篇所了解到的，ConstraintLayout 的定位原则就是一个View参考其他View的相对布局，如果有的时候当前布局没有合适的参考View，而建一个专门用于定位的View又会太重，这种情况正是GuideLine的用武之地。
例如：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
    ...>

    <android.support.constraint.Guideline
        android:id="@+id/guideline"
        ...
        android:orientation="vertical"
        app:layout_constraintGuide_percent="0.33" />

    <android.support.constraint.Guideline
        android:id="@+id/guideline2"
        ...
        android:orientation="horizontal"
        app:layout_constraintGuide_begin="130dp" />

    <Button
        ...
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@id/guideline"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/guideline2" />


</android.support.constraint.ConstraintLayout>

可以看到我分别添加了一个水平参考线和竖直参考线，之后的Button的布局就参考与这两个参考线，而在布局中并不会显示。
Guideline的大部分的属性如layout_width都是不会生效的，而他的位置的确定是由下面三个属性之一来确定的：

• layout_constraintGuide_begin：距离父布局的左边或者上边多大距离
• layout_constraintGuide_end:距离父布局的右边或者下边多大距离
• layout_constraintGuide_percent：百分比，0~1，距离父布局的左边或者上边占父布局的比例

2. Group

Group是一个可以同时控制多个view 可见性的虚拟View。
例如：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
  ...>

    <android.support.constraint.Group
       ...
        android:visibility="invisible"
        app:constraint_referenced_ids="a,c" />

    <android.support.constraint.Group
        ...
        android:visibility="visible"
        app:constraint_referenced_ids="b,d" />

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

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

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

    <Button
        android:id="@+id/d"
        .../>
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

可以看到，第一个Group通过app:constraint_referenced_ids指定了a、c两个控件，这样当该Group可见性为invisible时，a、c的可见性都会变为invisible，为gone则都为gone。所以Group很适合处理有网无网之类的场景，不再需要像之前那样一个一个view控制可见性，通过Group就可以统一处理了。
Group有一些注意事项：

• xml中，可见性配置的优先级：Group优先于View，下层Group优先于上层。
• Group只可以引用当前ConstraintLayout下的View，子Layout 下的View不可以。
• app:constraint_referenced_ids里直接写的是id的字符串，初始化后会通过getIdentifier来反射查找叫该名字的id。所以如果你的项目用了类似AndResGuard的混淆id名字的功能，切记不要混淆app:constraint_referenced_ids里的id，否则在release版本就会因找不到该id而失效。或者也可以通过代码setReferencedIds来设置id。

3. Placeholder

占位布局。他自己本身不会绘制任何内容，但他可以通过设置app:content="id"，将id View的内容绘制到自己的位置上，而原id的 View就像gone了一样。
如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
...>
    <Button
        android:id="@+id/a"
        android:layout_width="50dp"
        android:layout_height="50dp"
        android:layout_marginLeft="30dp"
       ...
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <Button
        android:id="@+id/b"
        android:layout_width="50dp"
        android:layout_height="50dp"
        android:layout_marginLeft="20dp"
        ...
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@+id/a"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/a" />

    <android.support.constraint.Placeholder
        android:id="@+id/place"
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="200dp"
        app:content="@+id/a"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"/>

    <Button
        ...
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/place"
        app:layout_constraintLeft_toRightOf="@+id/place" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

效果如图：

可以看到，原本B是位于A的右边并且顶部对齐的，但因为A被Placeholder引用，使A 相当于Gone了。而Placeholder的位置则显示了A的内容，并且大小也和A相符，Placeholder的大小设置并没有生效。
大概总结可以认为，Placeholder引用A后的效果是，原本位置的A gone，原本位置的Placeholder变为Placeholder的约束属性+A的内容属性。另外，Placeholder也支持使用代码setContentId动态的修改设置内容。

关于Placeholder的应用场景，网上其他人也都列出了一些例子：比如可以作为位置模板，引入后只需要写内容view；使用代码动态改变内容，结合TransitionManager可以做一些有趣的过度动画等。

4. Barrier

屏障，一个虚拟View。他主要解决下面遇到的问题：

 

如上图布局，两个TextView，一个button位于他们的右边。现在button设置的是在下面TextView的右边。假设有时候上面的TextView文本变长了，则布局会变为下面这个样子：

上面的TextView和Button重叠了。这时该怎么解决这个问题呢？Button只能设置一个View作为锚点，设置了上面就顾不了下面了。。。
所以就诞生了Barrier，他可以设置N个View作为锚点，使用方式如下：

<android.support.constraint.Barrier
              android:id="@+id/barrier"
              android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="wrap_content"
              app:barrierDirection="end"//end,left,right,top,bottom
              app:constraint_referenced_ids="text1,text2" />

则Barrier始终位于text1,text2两个View最大宽度的右边，示意图如下：

这里基本的用法就讲完了。
下面再考虑一个情况，假如有如下的布局：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout 
  ...>

    <Button
        android:id="@+id/a"
        ...
        android:layout_marginTop="20dp"
         />

    <Button
        android:id="@+id/b"
        ...
        android:layout_marginTop="40dp"
         />

    <android.support.constraint.Barrier
        android:id="@+id/barrier"
        ...
        app:barrierDirection="top"
        app:constraint_referenced_ids="a,b" />

    <Button
        android:id="@+id/c"
        ...
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/barrier" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

目前Button C和Button a、b的最上值对齐，没有问题。但如果a Gone了呢？效果如下：

其实也是符合逻辑，a gone后，会变为一个点，所以C顶齐父布局也没问题。但有的时候这不符合我们的需求，我们希望Barrier不要关注Gone的View了，所以谷歌提供了属性barrierAllowsGoneWidgets,设为false后，就不在关注Gone的View了，效果如下：

四、结束

本篇已基本上介绍完ConstraintLayout所有的属性了（除了代码写布局的ConstraintSet类）。相信ConstraintLayout之后会越来越强大。