ConstraintLayout 终极秘籍（上）

本文转自云在千峰的博客：http://blog.chengyunfeng.com/?p=1030 ，这篇文章非常详细的介绍了ConstraintLayout的各种属性。ConstraintLayout 终极秘籍（下）见http://blog.chengyunfeng.com/?p=1031 。

ConstraintLayout 终于正式发布 1.0 版本了,是时候来详细介绍下这个 Android 布局的终极武器了。

为何需要 ConstraintLayout

Android 上面布局嵌套层级直接影响 UI 界面绘制的效率，如果 UI 嵌套层级太多会导致界面有性能问题，目前对于复杂的界面，使用 RelativeLayout 也无法解决。所以 Android UI 团队就在去年 Google IO 开发者大会上发布了一个新的布局控件 — ConstraintLayout。

ConstraintLayout 可以看做 RelativeLayout 的升级版。可以有更多的手段来控制里面的子 View 的布局，所以对于复杂的布局用 ConstraintLayout 一个布局容器即可实现。

设置开发环境

ConstraintLayout 是一个新的 Support 库，支持 Android 2.3 (API level 9) 以及以后的版本。在 Android Studio 中使用 ConstraintLayout 之前需要先下载最新的 ConstraintLayout 库，步骤如下：

1. 在 Android Studio 中选择菜单 Tools > Android > SDK Manager

2. 点击 SDK Tools Tab 页

3. 滚动到最下面找到 Support Repository 部分，然后勾选 ConstraintLayout for Android 和 Solver for ConstraintLayout 来安装新的 1.0 版本。 （勾选界面右下方的 ** Show Package Details ** 可以查看已经安装的版本。可以取消不需要的版本来卸载旧版本。）

4. 点击 OK 或者 Apply 可以安装需要的版本。

5. 安装完以后，在你项目模块的 build.gradle 中添加依赖项：

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

1. 选择 Sync Project with Gradle Files 来同步 Gradle 信息。

下载 ConstraintLayout 的截图

然后就可以开始在项目中使用 ConstraintLayout 了。

ConstraintLayout 布局属性详解

ConstraintLayout 中的 Constraint 为名词（翻译为：约束;限制;强制），所以顾名思义该布局在每个在子 View 上添加各种约束条件来控制每个子 View 所处的位置以及显示的尺寸。ConstraintLayout 在 1.0 版本有如下 54 个布局属性：

1. android_maxHeight

2. android_maxWidth

3. android_minHeight

4. android_minWidth

5. android_orientation

6. layout_constraintBaseline_creator

7. layout_constraintBaseline_toBaselineOf

8. layout_constraintBottom_creator

9. layout_constraintBottom_toBottomOf

10. layout_constraintBottom_toTopOf

11. layout_constraintDimensionRatio

12. layout_constraintEnd_toEndOf

13. layout_constraintEnd_toStartOf

14. layout_constraintGuide_begin

15. layout_constraintGuide_end

16. layout_constraintGuide_percent

17. layout_constraintHeight_default

18. layout_constraintHeight_max

19. layout_constraintHeight_min

20. layout_constraintHorizontal_bias

21. layout_constraintHorizontal_chainStyle

22. layout_constraintHorizontal_weight

23. layout_constraintLeft_creator

24. layout_constraintLeft_toLeftOf

25. layout_constraintLeft_toRightOf

26. layout_constraintRight_creator

27. layout_constraintRight_toLeftOf

28. layout_constraintRight_toRightOf

29. layout_constraintStart_toEndOf

30. layout_constraintStart_toStartOf

31. layout_constraintTop_creator

32. layout_constraintTop_toBottomOf

33. layout_constraintTop_toTopOf

34. layout_constraintVertical_bias

35. layout_constraintVertical_chainStyle

36. layout_constraintVertical_weight

37. layout_constraintWidth_default

38. layout_constraintWidth_max

39. layout_constraintWidth_min

40. layout_editor_absoluteX

41. layout_editor_absoluteY

42. layout_goneMarginBottom

43. layout_goneMarginEnd

44. layout_goneMarginLeft

45. layout_goneMarginRight

46. layout_goneMarginStart

47. layout_goneMarginTop

48. layout_optimizationLevel

49. layout_marginStart

50. layout_marginEnd

51. layout_marginLeft

52. layout_marginTop

53. layout_marginRight

54. layout_marginBottom

不要被数量吓怕了，其实很简单。这 48 个属性一共可以分为 8 组，下面会按类型逐步分解。

一、ConstraintLayout 本身使用的属性

• android_maxHeight

• android_maxWidth

• android_minHeight

• android_minWidth

这四个属性就是 Android 里面常见的控制 View 最大尺寸和最小尺寸的属性，可以设置到 ConstraintLayout 上来控制 ConstraintLayout 的尺寸信息。 这个比较简单就不做介绍了

二、Guideline 使用的属性

下面四个属性为应用到 Guideline 上面的， Guideline 是用来辅助定位的一个不可见的元素，后面会详细介绍。

• android_orientation 控制 Guideline 是横向的还是纵向的

• layout_constraintGuide_begin 控制 Guideline 距离父容器开始的距离

• layout_constraintGuide_end 控制 Guideline 距离父容器末尾的距离

• layout_constraintGuide_percent 控制 Guideline 在父容器中的位置为百分比

三、相对定位属性

下面 13 个属性是用来控制子 View 相对位置的，这些属性和 RelativeLayout 的布局属性非常类似，用来控制子 View 的某一个属性相对于另外一个 View 或者 父容器的位置。

• layout_constraintBaseline_toBaselineOf

• layout_constraintTop_toBottomOf

• layout_constraintTop_toTopOf

• layout_constraintBottom_toBottomOf

• layout_constraintBottom_toTopOf

• layout_constraintStart_toEndOf

• layout_constraintStart_toStartOf

• layout_constraintEnd_toEndOf

• layout_constraintEnd_toStartOf

• layout_constraintLeft_toLeftOf

• layout_constraintLeft_toRightOf

• layout_constraintRight_toLeftOf

• layout_constraintRight_toRightOf

上面这些属性命名非常有规律，例如前面的 layout 说明这是一个布局属性，中间的 constraintXXX 为对当前 View 上的某个属性做的约束，而最后的 toXXOf 为当前 View 约束的对象以及约束的方位。

如下图：

是通过如下的布局来实现的：

<Button android:id="@+id/buttonA" ... />
<Button android:id="@+id/buttonB" ...
    app:layout_constraintLeft_toRightOf="@+id/buttonA" />

所实现的效果是 ButtonB 左边位于 ButtonA 的右边。这样布局管理器就会把 ButtonB 的左边和 ButtonA 的右边对齐， A 的右边和 B 的左边位于同一个垂直位置。是不是非常简单！

注意，所相对的对象可以是临近的其他 子 View 也可以是 ConstraintLayout 自己，如果要把 ButtonB 的左边 和 父容器（ConstraintLayout）的左边对齐，则可以使用下面的方式(注意引用的控件为 parent )：

<Button android:id="@+id/buttonB" ...
    app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent" />

下图是每个 View 的上下左右以及 baseline 示意图：

四、Margin （View 的边距）

如果没有 Margin 则两个 View 会紧紧挨着，比如上面的 ButtonB 和 ButtonA 挨着。而很多情况下，设计的效果都要求 View 之间有间隔，这个时候就要使用 Margin 属性了。

下图为 Margin 的说明：

下面为控制 View margin 的属性：
– layout_marginStart
– layout_marginEnd
– layout_marginLeft
– layout_marginTop
– layout_marginRight
– layout_marginBottom

margin 值只能为大于等于0的数字，这些都是很常见的属性，不做详细介绍了。

而下面 6 个是控制当前 View 所参考的 View 状态为 GONE 的时候的 margin 值：
– layout_goneMarginBottom
– layout_goneMarginEnd
– layout_goneMarginLeft
– layout_goneMarginRight
– layout_goneMarginStart
– layout_goneMarginTop

比如 ButtonB 左边相对于 ButtonA 右边对齐，ButtonA 左边相对于父容器左边对齐。如果 ButtonA 的状态为 GONE（不可见的），则 ButtonB 就相对于父容器左边对齐了。如果有个需求是，当 ButtonA 不可见的时候， ButtonB 和父容器左边需要一个边距 16dp。 这个时候就需要使用上面的 layout_goneMarginLeft 或者 layout_goneMarginStart 属性了，如果设置了这个属性，当 ButtonB 所参考的 ButtonA 可见的时候，这个边距属性不起作用；当 ButtonA 不可见（GONE）的时候，则这个边距就在 ButtonB 上面起作用了。

另外还有一个用途就是方便做 View 动画，可以先设置 ButtonA 为 GONE，同时可以保持 ButtonB 的布局位置不变。

五、居中和偏移(bias)

ConstraintLayout 处理看起来冲突的约束比较有意思。例如：

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

上面约束 Button 的左边和父容器左边对齐，右边和父容器右边对齐，除非父容器ConstraintLayout 和 Button 的宽度一样，才能满足这个条件，否则的话是无法满足这个条件的。这样情况下，ConstraintLayout 是如何处理的呢？

这种情况下，ConstraintLayout 就像使用两个作用力分别从左边和右边来拉住这个 Button，就像 Button 左右一边一个弹簧固定到父容器左右。最终的效果就是 Button 在父容器中水平居中。对于垂直方向上的约束是类似的规则。

居中布局示意图：

Bias

像上面提到的这种对称相反布局约束会把 View 居中对齐，使用 Bias 可以改变两边的权重（类似于 LinearLayout 中的 weight 属性）：

• layout_constraintHorizontal_bias

• layout_constraintVertical_bias

Bias 示意图：

如果没有设置 bias 值，则左右两边的取值为各占 50%，如果把左边的 bias 值修改为 30%（0.3），则左边空白的边距就小一点，而右边空白的距离就大一点，例如下面的代码就可以实现类似上图的效果：

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

六、子 View 的尺寸控制

ConstraintLayout 中子 View 的宽度和高度还是通过 android:layout_width 和 android:layout_height 来指定，可以有三种不同的取值：
– 使用确定的尺寸，比如 48dp
– 使用 WRAP_CONTENT ，和其他地方的 WRAP_CONTENT 一样
– 使用 0dp，这个选项等于 “MATCH_CONSTRAINT”，也就是和约束规则指定的宽(高)度一样

例如下图：

(a) 设置为wrap_content；(b) 设置为 0dp，则 View 的宽度为整个父容器的宽度；(c) 是设置了 margin的情况下的宽度。

注意： MATCH_PARENT 属性无法在 ConstraintLayout 里面的 子 View 上使用。

控制子 View 的宽高比

• layout_constraintDimensionRatio 控制子View的宽高比

  除了上面三种设置 子 View 的尺寸以外，还可以控制 子 View 的宽高比。如果要使用宽高比则需要至少设置一个尺寸约束为 0dp，然后设置 layout_constraintDimentionRatio 属性：

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

上面的代码会设置 Button 的高度和宽度一样。

比率的取值有两种形式：
– float 值，代表宽度/高度 的比率
– “宽度:高度”这种比率值

如果宽度和高度都是 MATCH_CONSTRAINT (0dp) 也可以使用宽高比。这种情况，系统会使用满足所有约束条件和比率的最大尺寸。要根据其中一种尺寸来约束另外一种尺寸，则可以在比率值的前面添加 W 或者 H来分别约束宽度或者高度。例如，如果一个尺寸被两个目标约束（比如宽度为0dp，在父容器中居中），你通过使用字符 W 或者 H 来指定那个边被约束。
例如：

<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"/>

上面的 layout_constraintDimensionRatio 取值为 H,16:9，前面的 H 表明约束高度，所以结果就是 Button 的宽度和父容器宽度一样，而高度值符合 16:9 的比率。

除了基本的 View 尺寸控制以为，还有如下几个精细控制 View 尺寸的属性（注意：下面这些属性只有宽度或者高度设置为 0dp (MATCH_CONSTRAINT) 的情况下才有效）：

• layout_constraintWidth_default

• layout_constraintHeight_default 取值为 spread 或者 wrap，默认值为 spread ，占用所有的符合约束的空间；如果取值为 Wrap ，并且view 的尺寸设置为 wrap_content 且受所设置的约束限制其尺寸，则 这个 view 最终尺寸不会超出约束的范围。

• layout_constraintHeight_max 取值为具体的尺寸

• layout_constraintHeight_min 取值为具体的尺寸

• layout_constraintWidth_max 取值为具体的尺寸

• layout_constraintWidth_min 取值为具体的尺寸

下图为各个取值的示意图：

七、链条布局（Chains）

Chains 为同一个方向（水平或者垂直）上的多个子 View 提供一个类似群组的概念。其他的方向则可以单独控制。

创建一个 Chain

多个 View 相互在同一个方向上双向引用就创建了一个 Chain。什么是双向引用呢？ 比如在水平方向上两个 Button A 和 B，如果 A 的右边位于 B 的左边，而 B 的左边位于 A 的右边，则就是一个双向引用。如下图：

注意： 在 Android Studio 编辑器中，先把多个 View 单向引用，然后用鼠标扩选多个 View，然后在上面点击右键菜单，选择 “Center Horizontally” 或者 “Center Vertically” 也可以快速的创建 Chain。

Chain heads

Chain 的属性由该群组的第一个 View 上的属性所控制（第一个 View 被称之为 Chain head）.

水平群组，最左边的 View 为 head， 垂直群组最上面的 View 为 head。

Margins in chains

可以为 Chain 中的每个子 View 单独设置 Margin。对于 spread chains， 可用的布局空白空间是扣除 margin 后的空间。下面会详细解释。

Chain Style

下面几个属性是控制 Chain Style 的：
– layout_constraintHorizontal_chainStyle
– layout_constraintHorizontal_weight
– layout_constraintVertical_chainStyle
– layout_constraintVertical_weight

chainStyle 是设置到 Chain Head 上的，指定不同的 style 会改变里面所有 View 的布局方式，有如下四种 Style：

• CHAIN_SPREAD 这个是默认的 Style， 里面的所有 View 会分散开布局

• Weighted chain，在 CHAIN_SPREAD 模式下，如果有些 View 的尺寸设置为 MATCH_CONSTRAINT（0dp）,则这些 View 尺寸会占据所有剩余可用的空间，和 LinearLayout weight 类似。

• CHAIN_SPREAD_INSIDE 和 CHAIN_SPREAD 类似，只不过两端的两个 View 和 父容器直接不占用多余空间，多余空间在 子 View 之间分散

• CHAIN_PACKED 这种模式下，所有的子 View 都 居中聚集在一起，但是可以设置 bias 属性来控制聚集的位置。

下面是几种模式示意图：

如果多个子View尺寸设置为 MATCH_CONSTRAINT（0dp），则这些 View 会平均的占用多余的空间。通过 layout_constraintXXX_weight 属性，可以控制每个 View 所占用的多余空间的比例。例如，对于只有两个 View 的一个水平 Chain，如果每个View 的宽度都设置为 MATCH_CONSTRAINT， 第一个 View 的 weight 为 2；第二个 View 的 weight 为 1，则第一个 View 所占用的空间是 第二个 View 的两倍。

八、UI 编辑器所使用的属性

下面几个属性是 UI 编辑器所使用的，用了辅助拖拽布局的，在实际使用过程中，可以不用关心这些属性。

• layout_optimizationLevel

• layout_editor_absoluteX

• layout_editor_absoluteY

• layout_constraintBaseline_creator

• layout_constraintTop_creator

• layout_constraintRight_creator

• layout_constraintLeft_creator

• layout_constraintBottom_creator

Guideline

Guideline 是 ConstraintLayout 中一个特殊的辅助布局的类。相当于一个不可见的 View，使用 ConstraintLayout 可以创建水平或者垂直的参考线，其他的 View 可以相对于这个参考线来布局。

• 垂直 Guideline 的宽度为 0， 高度为 父容器（ConstraintLayout）的高度

• 水平 Guideline 的高度为 0， 宽度为 父容器（ConstraintLayout）的宽度

参考线的位置是可以移动的。

• layout_constraintGuide_begin 可以指定距离左（或者上）边开始的固定位置

• layout_constraintGuide_end 可以指定距离右（或者下）边开始的固定位置

• layout_constraintGuide_percent 可以指定位于布局中所在的百分比，比如距离左边 2% 的位置

下面是一个使用垂直 Guideline 的示例, Button 相对于 guideline 布局：

<android.support.constraint.ConstraintLayout
        xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
        xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
    <android.support.constraint.Guideline
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/guideline"
            app:layout_constraintGuide_begin="100dp"
            android:orientation="vertical"/>
    <Button
            android:text="Button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/button"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@+id/guideline"
            android:layout_marginTop="16dp"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

上面就是 ConstraintLayout 所有布局属性文件了，看完后是不是感觉 ConstraintLayout 也非常简单吧。只不过被 RelativeLayout 复杂那么一点点而已。

通过代码来设置 ConstraintLayout 属性

上面只是 XML 布局文件中使用的属性，只能在 XML 布局文件中使用，但是现在针对 UI 做动画的时候，需要通过代码来动态设置 View 的布局属性。下面就来看看如何通过代码来设置这些属性。

ConstraintSet

ConstraintSet 是用来通过代码管理布局属性的集合对象，可以通过这个类来创建各种布局约束，然后把创建好的布局约束应用到一个 ConstraintLayout 上，可以通过如下几种方式来创建 ConstraintSet：

• 手工创建：
  c = new ConstraintSet(); c.connect(….);

• 从 R.layout.* 对象获取
  c.clone(context, R.layout.layout1);

• 从 ConstraintLayout 中获取
  c.clone(clayout);

  然后通过 applyTo 函数来应用到ConstraintLayout 上

mConstraintSet.applyTo(mConstraintLayout); // set new constraints

ConstraintSet 支持所有属性设置，每个函数如何使用请参考 API 文档，这里就不再介绍了。
Guideline 也有几个函数可以设置其位置。