Android开发笔记（一百四十九）约束布局ConstraintLayout

约束布局ConstraintLayout是Android Studio 2.2推出的新布局，并从Android Studio 2.3开始成为默认布局文件的根布局，由此可见Android官方对其寄予厚望，那么约束布局究竟具备哪些激动人心的特性呢？

传统的布局如线性布局LinearLayout、相对布局RelativeLayout等等，若要描绘不规则的复杂界面，往往需要进行多重的布局嵌套，不但僵硬死板缺乏灵活性，并且嵌套过多拖慢页面渲染速度。约束布局正是为了解决这些问题应运而生，它兼顾灵活性和高效率，可以看作是相对布局的升级版，在很大程度上改善了Android的用户体验。开发者使用约束布局之时，有多种手段往该布局内添加和拖动控件，既能像原型设计软件AxureRP那样在画板上任意拖曳控件，也能像传统布局那样在XML文件中调整控件布局，还能在代码中动态修改控件对象的位置状态，下面分别介绍约束布局的这几种使用方式：

在画板上拖曳控件

设计师通过工具软件三两下就勾勒出界面原型，程序员却得一个控件一个控件地小心布局，并对控件位置不断微调以符合原型上的尺寸比例。Android原先的界面手工编码一直为人所诟病，因为“所见即所得”才是界面编码的理想方式，比如iOS很早就在Xcode中集成了故事板，使得iOS程序员能够像设计师那样在画板上拖动控件，从而加快了界面编码的工作效率。自从ConstraintLayout诞生之后，Android程序员终于跟上时代步伐，也能在约束布局内部随意拖曳控件，同时存在主从关系的控件之间，附庸控件会跟随目标控件一起移动，从而省却了界面微调的大量劳动。
画板上的控件拖动操作，三言两语说不清楚，还是观看具体的动图比较一目了然：

在XML文件中调整控件布局

传统布局如线性布局、相对布局基本是在XML文件中手工添加控件节点，约束布局当然也允许在布局文件中指定控件的相对位置，这跟相对布局内部的控件位置调整类似，只不过用来表示位置的属性换了个名字罢了。与控制方位有关的属性说明如下所示：
layout_constraintTop_toTopOf : 该控件的顶部与另一个控件的顶部对齐
layout_constraintTop_toBottompOf : 该控件的顶部与另一个控件的底部对齐
layout_constraintBottom_toTopOf : 该控件的底部与另一个控件的顶部对齐
layout_constraintBottom_toBottomOf : 该控件的底部与另一个控件的底部对齐
layout_constraintLeft_toLeftOf : 该控件的左侧与另一个控件的左侧对齐
layout_constraintLeft_toRightOf : 该控件的左侧与另一个控件的右侧对齐
layout_constraintRight_toLeftOf : 该控件的右侧与另一个控件的左侧对齐
layout_constraintRight_toRightOf : 该控件的右侧与另一个控件的右侧对齐
下面是一个运用约束布局的XML文件例子：

与该布局文件对应的效果界面如下图所示：

在代码中添加控件

若要利用代码给约束布局动态添加控件，则可照常调用addView方法，不同之处在于，新控件的布局参数必须使用约束布局的布局参数，即ConstraintLayout.LayoutParams，该参数通过setMargins/setMarginStart/setMarginEnd方法设置新控件与周围控件的间距，至于新控件与周围控件的位置约束关系，则可参照ConstraintLayout.LayoutParams的下列属性说明：
topToTop : 当前控件的顶部与指定ID的控件顶部对齐
topToBottom : 当前控件的顶部与指定ID的控件底部对齐
bottomToTop : 当前控件的底部与指定ID的控件顶部对齐
bottomToBottom : 当前控件的底部与指定ID的控件底部对齐
startToStart : 当前控件的左侧与指定ID的控件左侧对齐
startToEnd : 当前控件的左侧与指定ID的控件右侧对齐
endToStart : 当前控件的右侧与指定ID的控件左侧对齐
endToEnd : 当前控件的右侧与指定ID的控件右侧对齐
下面是在约束布局中添加新控件的代码例子：

private void addNewView() {
    TextView tv = new TextView(this);
    tv.setText("长按删除该文本");
    tv.setTextSize(TypedValue.COMPLEX_UNIT_SP, 17);
    tv.setGravity(Gravity.CENTER);
    tv.setBackgroundColor(Color.YELLOW);
    ConstraintLayout.LayoutParams container = new ConstraintLayout.LayoutParams(
            ConstraintLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
            ConstraintLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT
    );
    //设置控件左侧与另一个控件的左侧对齐
    //水平方向上只能使用start和end，因为left和right可能无法奏效
    container.startToStart = mLastViewId;
    //设置控件顶部与另一个控件的底部对齐
    container.topToBottom = mLastViewId;
    container.setMargins(0, Utils.dip2px(this, 30), 0, 0);
    //左侧间距要使用Start，不能用Left，因为set.applyTo方法会清空Left的间距
    container.setMarginStart(Utils.dip2px(this, 10));
    tv.setLayoutParams(container);
    tv.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
        @Override
        public boolean onLongClick(View vv) {
            cl_content.removeView(vv);
            return true;
        }
    });
    mLastViewId += 1000;
    tv.setId(mLastViewId);
    cl_content.addView(tv);
}

添加新控件的效果动图如下所示：

在代码中动态调整控件位置

有时根据用户在界面上的操作，需要立即调整相关控件的显示位置，这要在代码中修改控件的位置参数。既然添加控件时可以通过布局参数指定控件位置，那么调整控件位置一样也可以通过布局参数来实现，基本流程依次为：先调用getLayoutParams方法获得当前的布局参数->再指定新的控件约束关系及间距->最后调用setLayoutParams启用新的布局参数。
可是按照传统的布局参数方式存在诸多不便之处，比如以下几点就很不合理：
1、控件约束关系的指定，与间距设定是分开的，其他人难以找到二者之间的对应关系；
2、setMargins方法同时设置上下左右四个方向的间距，无法单独设置某个方向的间距；
3、布局参数在启用时立即生效，没有渐变的过程，让用户觉得很突兀。从下面的动图就看到这个位置一下子发生变化，用户体验很不好：

为了改进以上几个问题，constraint-layout开发包从1.0.1本版开始，增加了新的约束设置类ConstraintSet，该工具针对这几个问题分别给出了相应的解决方案：
1、提供connect方法，一次性指定存在约束关系的两个控件，以及它们的间距；
2、提供setMargin方法，允许单独设置上下左右某个方向的间距；
3、提供了渐变管理类TransitionManager，支持展示空间位置变化的切换动画；
下面是使用ConstraintSet修改控件位置的具体代码：

private void moveView() {
    //使用动画展示新旧约束关系的切换过程。如果删掉这行则不展示切换动画
    TransitionManager.beginDelayedTransition(cl_content);
    int margin = Utils.dip2px(this, isMoved?200:20);
    //需要下载最新的constraint-layout，才能使用ConstraintSet
    ConstraintSet set = new ConstraintSet();
    //复制原有的约束关系
    set.clone(cl_content);
    //清空该控件的约束关系
    //set.clear(tv_first.getId());
    //设置该控件的约束宽度
    //set.constrainWidth(tv_first.getId(), ConstraintLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT);
    //设置该控件的约束高度
    //set.constrainHeight(tv_first.getId(),ConstraintLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT);
    //设置该控件的顶部约束关系与间距
    //set.connect(tv_first.getId(), ConstraintSet.TOP, cl_content.getId(), ConstraintSet.BOTTOM, margin);
    //设置该控件的底部约束关系与间距
    //set.connect(tv_first.getId(), ConstraintSet.BOTTOM, cl_content.getId(), ConstraintSet.BOTTOM, margin);
    //设置该控件的左侧约束关系与间距
    set.connect(tv_first.getId(), ConstraintSet.START, cl_content.getId(), ConstraintSet.START, margin);
    //设置该控件的右侧约束关系与间距
    //set.connect(tv_first.getId(), ConstraintSet.END, cl_content.getId(), ConstraintSet.END, margin);
    //LEFT和RIGHT的margin不管用，只有START和END的margin才管用
    //set.setMargin(tv_init.getId(), ConstraintSet.START, 200);
    //启用新的约束关系
    set.applyTo(cl_content);
    isMoved = !isMoved;
}

上述变更控件位置代码的对应效果图如下所示，有了切换动画这下看起来比较柔和了：



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