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源码解读——Masonry

原文链接

Masonry 概述

Masonry 是基于 Apple 的自动布局封装的一个轻量级布局框架。Masonry 通过一种链式的 DSL（Domain-Specific Language）来描述 NSLayoutConstraint。相比原生的自动布局语法，Masonry 提供了更为简便的语法来构造布局。Masonry 同时支持 iOS 和 Mac OS X。

关于原生的自动布局的详细内容，可以阅读另一篇文章——《系统理解 iOS 自动布局》。

本文所分析的 Masonry 源码版本是 7.4.2。

Auto Layout VS Masonry

苹果提供的自动布局（Auto Layout）能够对视图进行灵活有效的布局。但是，使用原生的自动布局相关的语法创建约束的过程是非常冗长的，可读性也比较差。

如下所示代码，其作用是让一个子视图填充其父视图，其中子视图的每一边相对父视图缩进 10 像素。

UIView *superview = self.view;

UIView *view1 = [[UIView alloc] init];
view1.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
view1.backgroundColor = [UIColor greenColor];
[superview addSubview:view1];

UIEdgeInsets padding = UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10);

[superview addConstraints:@[

    // view1 constraints
    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeTop
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeTop
                                multiplier:1.0
                                  constant:padding.top],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeLeft
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeLeft
                                multiplier:1.0
                                  constant:padding.left],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeBottom
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeBottom
                                multiplier:1.0
                                  constant:-padding.bottom],

    [NSLayoutConstraint constraintWithItem:view1
                                 attribute:NSLayoutAttributeRight
                                 relatedBy:NSLayoutRelationEqual
                                    toItem:superview
                                 attribute:NSLayoutAttributeRight
                                multiplier:1
                                  constant:-padding.right],

 ]];

由上可见，使用原生的自动布局语法，对于如此简单的一个布局，也是非常冗长的。如果使用 VFL（Visual Format Language）可以有效减少冗余，但是其 ASCII 类型语法使得编译器无法做类型检查，存在一定的安全隐患。

Masonry 的目标其实就是 为了解决原生自动布局语法冗长的问题。对于上述示例，使用 Masonry 只需要一下几行代码即可解决。

UIEdgeInsets padding = UIEdgeInsetsMake(10, 10, 10, 10);

[view1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.top.equalTo(superview.mas_top).with.offset(padding.top); //with is an optional semantic filler
    make.left.equalTo(superview.mas_left).with.offset(padding.left);
    make.bottom.equalTo(superview.mas_bottom).with.offset(-padding.bottom);
    make.right.equalTo(superview.mas_right).with.offset(-padding.right);
}];

甚至还可以更加简单：

[view1 mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
    make.edges.equalTo(superview).with.insets(padding);
}];

Masonry 架构

基本组成

image

Masonry 主要方法由上述例子就可一窥全貌。Masonry 主要通过对 UIView（NSView）、NSArray、UIViewController 进行分类扩展，从而提供自动布局的构建方法。相关方法定义在上图所示部分文件中：

  • View+MASAddtions
  • NSArray+MASAddtions
  • ViewController+MASAddtions

通过分类提供的自动布局构建方法主要有以下这些：

// View+MASAddtions
- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void(NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_updateConstraints:(void(NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_remakeConstraints:(void(NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;

// NSArray+Addtions
- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void (NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_updateConstraints:(void (NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (NSArray *)mas_remakeConstraints:(void (NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
- (void)mas_distributeViewsAlongAxis:(MASAxisType)axisType withFixedSpacing:(CGFloat)fixedSpacing leadSpacing:(CGFloat)leadSpacing tailSpacing:(CGFloat)tailSpacing;
- (void)mas_distributeViewsAlongAxis:(MASAxisType)axisType withFixedItemLength:(CGFloat)fixedItemLength leadSpacing:(CGFloat)leadSpacing tailSpacing:(CGFloat)tailSpacing;

上述自动布局构建方法均使用一个void(NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make) 类型的 block 作为参数。的确，MASConstraintMaker 就是 Mansonry 框架中构建布局约束的核心。MASConstraintMaker 引用了 MASConstraint 的一系列方法及其子类（包括：MASCompositeConstraint、MASViewConstraint），从而实现约束的创建与添加。

MASConstraint 则提供了一系列返回类型为 MASConstraint 的方法，从而实现了链式 DSL，使 Masonry 具备了简洁灵活的优点。

下面，我们依次来介绍 Masonry 框架中的几个重要类：

  • MASLayoutConstraint
  • MASViewAttribute
  • MASConstraint
  • MAConstraintMaker

MASLayoutConstraint

MASLayoutConstraint 类继承自 NSLayoutConstraint 类。相比其父类，它就多了一个属性 mas_key。

MASLayoutConstraint 用来表示 布局约束。

MASViewAttribute

我们知道在自动布局系统中，约束的本质是一个方程式：

item1.attribute1 = multiplier × item2.attribute2 + constant
image

MASViewAttribute 就是约束方程式中一个 item 与 attribute 组成的单元。

如下所示便是 MASViewAttribute 定义的属性。

@interface MASViewAttribute : NSObject

// The view which the reciever relates to. Can be nil if item is not a view.
@property (nonatomic, weak, readonly) MAS_VIEW *view;

// The item which the reciever relates to.
@property (nonatomic, weak, readonly) id item;

// The attribute which the reciever relates to
@property (nonatomic, assign, readonly) NSLayoutAttribute layoutAttribute;

@end

其中，关于 NSLayoutAttribute 枚举所包含的类型，详见 《系统理解 iOS 自动布局》中 约束/约束规则/属性 小节。

MASConstraint

MASConstraint 是一个抽象类，主要为其子类 MASViewConstraint 和 MASCompositeConstraint 声明了一些共有的方法。MASConstraint 为这些共有的方法实现了部分功能，底层的细节实现则由其子类决定。

根据约束方程式的组成，可将这些方法分为以下几类：

  • 属性操作方法（Attribute）
  • 关系操作方法（Relationship）
  • 倍数操作方法（Multiplier）
  • 常量操作方法（Constant）

除此之外，还有优先级操作方法。

属性操作方法

属性操作方法根据对应的 NSLayoutAttribute 枚举类型创建约束属性项。

- (MASConstraint *)left;
- (MASConstraint *)top;
- (MASConstraint *)right;
- (MASConstraint *)bottom;
- (MASConstraint *)leading;
- (MASConstraint *)trailing;
- (MASConstraint *)width;
- (MASConstraint *)height;
- (MASConstraint *)centerX;
- (MASConstraint *)centerY;
- (MASConstraint *)baseline;

- (MASConstraint *)firstBaseline;
- (MASConstraint *)lastBaseline;

- (MASConstraint *)leftMargin;
- (MASConstraint *)rightMargin;
- (MASConstraint *)topMargin;
- (MASConstraint *)bottomMargin;
- (MASConstraint *)leadingMargin;
- (MASConstraint *)trailingMargin;
- (MASConstraint *)centerXWithinMargins;
- (MASConstraint *)centerYWithinMargins;

这些操作方法内部都是通过一个抽象方法实现，须由子类具体实现，该方法为：

- (MASConstraint *)addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute __unused)layoutAttribute

关系操作方法

关系操作方法根据 NSLayoutRelation 枚举类型创建约束关系项。

- (MASConstraint * (^)(id attr))equalTo;
- (MASConstraint * (^)(id attr))greaterThanOrEqualTo;
- (MASConstraint * (^)(id attr))lessThanOrEqualTo;

这些操作方法内部都是通过一个抽象方法实现，须由子类具体实现，该方法为：

- (MASConstraint * (^)(id, NSLayoutRelation))equalToWithRelation;

倍数操作方法

两个倍数操作方法都是抽象方法，须由子类具体实现。

- (MASConstraint * (^)(CGFloat multiplier))multipliedBy;
- (MASConstraint * (^)(CGFloat divider))dividedBy;

常量操作方法

常量操作方法内部各自调用对应的 setter 方法，而这些 setter 方法都是抽象方法，须由子类具体实现。

- (MASConstraint * (^)(MASEdgeInsets insets))insets;
- (MASConstraint * (^)(CGFloat inset))inset;
- (MASConstraint * (^)(CGSize offset))sizeOffset;
- (MASConstraint * (^)(CGPoint offset))centerOffset;
- (MASConstraint * (^)(CGFloat offset))offset;
- (MASConstraint * (^)(NSValue *value))valueOffset;

优先级操作方法

后三个优先级操作方法根据 NSLayoutPriority 枚举类型设置约束优先级，其内部都是通过调用第一个优先级操作方法实现的，该方法为抽象方法，须子类具体实现。

- (MASConstraint * (^)(MASLayoutPriority priority))priority;
- (MASConstraint * (^)())priorityLow;
- (MASConstraint * (^)())priorityMedium;
- (MASConstraint * (^)())priorityHigh;

MASViewConstraint

MASViewConstraint 是 MASConstraint 的子类，可以称之为 Masonry 中 最重要的类。

MASViewConstraint 除了能够 完整表示约束方程式 之外，还存储了约束的 优先级 属性。我们来看一下其外部属性和内部属性。

// Public
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *firstViewAttribute;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *secondViewAttribute;

// Private
@property (nonatomic, strong, readwrite) MASViewAttribute *secondViewAttribute;
@property (nonatomic, weak) MAS_VIEW *installedView;                // 约束被添加到的位置（视图）
@property (nonatomic, weak) MASLayoutConstraint *layoutConstraint;  // 约束
@property (nonatomic, assign) NSLayoutRelation layoutRelation;      // 关系
@property (nonatomic, assign) MASLayoutPriority layoutPriority;     // 优先级
@property (nonatomic, assign) CGFloat layoutMultiplier;             // 倍数
@property (nonatomic, assign) CGFloat layoutConstant;               // 常量
@property (nonatomic, assign) BOOL hasLayoutRelation;
@property (nonatomic, strong) id mas_key;
@property (nonatomic, assign) BOOL useAnimator;

我们再来看一下 MASViewConstraint 实现的父类抽象方法。

首先，属性操作方法所调用的一个抽象方法。

- (MASConstraint *)addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    // 必须是没有设置过布局关系，即 hasLayoutRelation 为 NO
    NSAssert(!self.hasLayoutRelation, @"Attributes should be chained before defining the constraint relation");
    return [self.delegate constraint:self addConstraintWithLayoutAttribute:layoutAttribute];
}

可以看到，MASViewConstraint 其实将该方法的具体实现交给了它的代理。

其次，关系操作方法所调用的一个抽象方法。

- (MASConstraint * (^)(id, NSLayoutRelation))equalToWithRelation {
    return ^id(id attribute, NSLayoutRelation relation) {
        if ([attribute isKindOfClass:NSArray.class]) {
            // 必须是没有设置过布局关系，即 hasLayoutRelation 为 NO
            NSAssert(!self.hasLayoutRelation, @"Redefinition of constraint relation");
            // 如果 attribute 是一组属性，则生成一组约束
            NSMutableArray *children = NSMutableArray.new;
            for (id attr in attribute) {
                MASViewConstraint *viewConstraint = [self copy];
                viewConstraint.layoutRelation = relation;
                viewConstraint.secondViewAttribute = attr;
                [children addObject:viewConstraint];
            }
            // 将一组约束转换成组合约束，并将代理所持有对应的约束进行替换
            MASCompositeConstraint *compositeConstraint = [[MASCompositeConstraint alloc] initWithChildren:children];
            compositeConstraint.delegate = self.delegate;
            [self.delegate constraint:self shouldBeReplacedWithConstraint:compositeConstraint];
            return compositeConstraint;
        } else {
            NSAssert(!self.hasLayoutRelation || self.layoutRelation == relation && [attribute isKindOfClass:NSValue.class], @"Redefinition of constraint relation");
            // 如果 attribute 是单个属性，则设置约束的第二项
            self.layoutRelation = relation;
            self.secondViewAttribute = attribute;
            return self;
        }
    };
}

可以看到，针对 attribute 的不同，equalToWithRelation 方法实现了不同的逻辑。

接着，倍数操作方法所调用的两个抽象方法。

- (MASConstraint * (^)(CGFloat))multipliedBy {
    return ^id(CGFloat multiplier) {
        NSAssert(!self.hasBeenInstalled,
                 @"Cannot modify constraint multiplier after it has been installed");
        self.layoutMultiplier = multiplier;
        return self;
    };
}

- (MASConstraint * (^)(CGFloat))dividedBy {
    return ^id(CGFloat divider) {
        NSAssert(!self.hasBeenInstalled,
                 @"Cannot modify constraint multiplier after it has been installed");
        self.layoutMultiplier = 1.0/divider;
        return self;
    };
}

可以看到，这两个方法本质上就是修改了 MASViewConstraint 的倍数属性 layoutMultiplier。

然后，常量操作方法所调用的几个抽象方法。

// 只有约束方程式第一项的属性是：
// NSLayoutAttributeLeft、NSLayoutAttributeLeading、
// NSLayoutAttributeTop、NSLayoutAttributeBottom、
// NSLayoutAttributeRight、NSLayoutAttributeTrailing 
// 时，方法才会有效设置常量属性
- (void)setInsets:(MASEdgeInsets)insets {
    NSLayoutAttribute layoutAttribute = self.firstViewAttribute.layoutAttribute;
    switch (layoutAttribute) {
        case NSLayoutAttributeLeft:
        case NSLayoutAttributeLeading:
            self.layoutConstant = insets.left;
            break;
        case NSLayoutAttributeTop:
            self.layoutConstant = insets.top;
            break;
        case NSLayoutAttributeBottom:
            self.layoutConstant = -insets.bottom;
            break;
        case NSLayoutAttributeRight:
        case NSLayoutAttributeTrailing:
            self.layoutConstant = -insets.right;
            break;
        default:
            break;
    }
}

// setInsets 的特殊情况
- (void)setInset:(CGFloat)inset {
    [self setInsets:(MASEdgeInsets){.top = inset, .left = inset, .bottom = inset, .right = inset}];
}

// 直接设置常量属性
- (void)setOffset:(CGFloat)offset {
    self.layoutConstant = offset;
}

// 只有约束方程式第一项的属性是：
// NSLayoutAttributeWidth、NSLayoutAttributeHeight
// 时，方法才会有效设置常量属性
- (void)setSizeOffset:(CGSize)sizeOffset {
    NSLayoutAttribute layoutAttribute = self.firstViewAttribute.layoutAttribute;
    switch (layoutAttribute) {
        case NSLayoutAttributeWidth:
            self.layoutConstant = sizeOffset.width;
            break;
        case NSLayoutAttributeHeight:
            self.layoutConstant = sizeOffset.height;
            break;
        default:
            break;
    }
}

// 只有约束方程式第一项的属性是：
// NSLayoutAttributeCenterX、NSLayoutAttributeCenterY
// 时，方法才会有效设置常量属性
- (void)setCenterOffset:(CGPoint)centerOffset {
    NSLayoutAttribute layoutAttribute = self.firstViewAttribute.layoutAttribute;
    switch (layoutAttribute) {
        case NSLayoutAttributeCenterX:
            self.layoutConstant = centerOffset.x;
            break;
        case NSLayoutAttributeCenterY:
            self.layoutConstant = centerOffset.y;
            break;
        default:
            break;
    }
}

可以看到，这些 setter 方法会根据 MASViewConstraint 已有的 firstViewAttribute 约束项的约束属性 layoutAttribuet 的类型来设置常量属性。当属性不匹配值，对常量属性的设置并不会生效。

最后，优先级操作方法的一个抽象方法。

- (MASConstraint * (^)(MASLayoutPriority))priority {
    return ^id(MASLayoutPriority priority) {
        NSAssert(!self.hasBeenInstalled,
                 @"Cannot modify constraint priority after it has been installed");
        self.layoutPriority = priority;
        return self;
    };
}

可以看到，该方法内部直接设置了 MASViewConstraint 的优先级属性 layoutPriority。

MASCompositeConstraint

MASCompositeConstraint 也是 MASConstraint 的子类。与 MASViewConstraint 只表示一个约束不同，MASCompositeConstraint 可以表示一组约束。

@interface MASCompositeConstraint () 

@property (nonatomic, strong) id mas_key;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *childConstraints;

@end

其中，childConstraints 属性持有了一组约束。

我们再来看一下 MASCompositeConstraint 实现的父类抽象方法。

首先，属性操作方法所调用的一个抽象方法。

- (MASConstraint *)addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    [self constraint:self addConstraintWithLayoutAttribute:layoutAttribute];
    return self;
}

该方法调用了 MASCompositeConstraint 所实现的 MASConstraintDelegate 的一个方法。

- (MASConstraint *)constraint:(MASConstraint __unused *)constraint addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    id strongDelegate = self.delegate;
    MASConstraint *newConstraint = [strongDelegate constraint:self addConstraintWithLayoutAttribute:layoutAttribute];
    newConstraint.delegate = self;
    [self.childConstraints addObject:newConstraint];
    return newConstraint;
}

可以看出，该方法内部将通过其代理新创建的普通约束或组合约束添加至 MASCompositeConstraint 的 childConstraints 数组中，并设置子约束的代理为 MASCompositeConstraint 的代理。

事实上，在 Masonry 中，下文将要提到的 MASConstraintMaker 充当了所有约束的最终代理，如下图所示。MASCompositeConstraint 只是充当了转接和补充的作用。

image

至于关系操作方法、倍数操作方法、常量操作方法、优先级操作方法所调用的抽象方法。MASCompositeConstraint 对此的实现基本相同，都是对 childConstraints 中的约束进行遍历设置。

MASConstraintMaker

MASConstraintMaker 是 Masonry 的核心。

MASConstraintMaker 指定了构建布局的目标视图以及相关的约束。

@interface MASConstraintMaker () 

@property (nonatomic, weak) MAS_VIEW *view;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *constraints;

@end

MASConstraintMaker 提供了一系列只读的 MASConstraint 属性。这些属性在其 getter 方法内创建了对应 NSLayoutAttribute 枚举类型的约束项。这些属性包括以下：

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *left;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *top;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *right;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *bottom;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *leading;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *trailing;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *width;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *height;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerX;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerY;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *baseline;

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *firstBaseline;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *lastBaseline;

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *leftMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *rightMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *topMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *bottomMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *leadingMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *trailingMargin;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerXWithinMargins;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *centerYWithinMargins;

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *edges;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *size;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *center;

@property (nonatomic, strong, readonly) MASConstraint *(^attributes)(MASAttribute attrs);

上面提到，MASViewConstraint 和 MASCompositeConstraint 都会利用其代理来创建并添加约束项，而它们的代理都是 MASConstraintMaker。那么，我们来看一下 MASConstraintMaker 对于 MASConstraintDelegate 的实现是怎么样的。

- (void)constraint:(MASConstraint *)constraint shouldBeReplacedWithConstraint:(MASConstraint *)replacementConstraint {
    NSUInteger index = [self.constraints indexOfObject:constraint];
    NSAssert(index != NSNotFound, @"Could not find constraint %@", constraint);
    [self.constraints replaceObjectAtIndex:index withObject:replacementConstraint];
}

- (MASConstraint *)constraint:(MASConstraint *)constraint addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    // 根据 约束属性 和 视图 创建一个约束单元
    MASViewAttribute *viewAttribute = [[MASViewAttribute alloc] initWithView:self.view layoutAttribute:layoutAttribute];
    //创建约束，以约束单元作为约束的第一项
    MASViewConstraint *newConstraint = [[MASViewConstraint alloc] initWithFirstViewAttribute:viewAttribute];
    if ([constraint isKindOfClass:MASViewConstraint.class]) {
        // 如果是在已有约束的基础上再创建的约束，则将它们转换成一个 组合约束，并将原约束替换成该组合约束。
        NSArray *children = @[constraint, newConstraint];
        MASCompositeConstraint *compositeConstraint = [[MASCompositeConstraint alloc] initWithChildren:children];
        compositeConstraint.delegate = self;
        [self constraint:constraint shouldBeReplacedWithConstraint:compositeConstraint];
        return compositeConstraint;
    }
    if (!constraint) {
        // 如果不是在已有约束的基础上再创建约束，则添加约束至列表
        newConstraint.delegate = self;
        [self.constraints addObject:newConstraint];
    }
    return newConstraint;
}

我们先看 constraint:shouldBeReplacedWithConstraint: 方法，该方法的职责非常简单，就是在已有的约束中查找某个约束并进行替换。

我们再看constraint:addConstraintWithLayoutAttribute: 方法，该方法是被调用较多的一个方法，其职责主要就是创建并添加约束至 constraints 列表属性中。

工作流程

在了解了 Masonry 的基本组成之后，我们再通过一个示例来介绍一下 Masonry 的工作流程。

示例如下所示。

[view mas_makeConstraints::^(MASConstraintMaker *make) {
    make.top.equalTo(@10);
    make.left.equalTo(superview.mas_left).offset(10);
    make.width.height.equalTo(@100);
}];

首先执行分类方法 mas_makeConstraints:。

- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void(^)(MASConstraintMaker *))block {
    self.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
    MASConstraintMaker *constraintMaker = [[MASConstraintMaker alloc] initWithView:self];
    block(constraintMaker);
    return [constraintMaker install];
}

方法内部先设置 translatesAutoresizingMaskIntoConstraints 为 NO。因为，Autoresize Mask 和 Auto Layout 是两套布局系统，前者默认可以转换成后者。为了避免前者对自动布局系统产生干扰，这里需要关闭布局转换。

方法内部还会创建一个 MASConstraintMaker 实例，然后以此为参数调用 block 执行。

constraintMaker 创建完约束后，在调用 install 方法将约束添加至正确的约束层级位置。install 方法的内部实现如下：

- (NSArray *)install {
    // 只有在 mas_remakeConstraints 时，removeExisting 才为 YES
    if (self.removeExisting) {
        // 此时，需要先删除所有的约束
        NSArray *installedConstraints = [MASViewConstraint installedConstraintsForView:self.view];
        for (MASConstraint *constraint in installedConstraints) {
            [constraint uninstall];
        }
    }
    // 添加约束
    NSArray *constraints = self.constraints.copy;
    for (MASConstraint *constraint in constraints) {
        // 设置约束的 updateExisting 属性
        // 只有在 mas_updateConstraints 时，updateExisting 才为 YES
        constraint.updateExisting = self.updateExisting;
        [constraint install];
    }
    // 清空 constraints 数组缓存
    [self.constraints removeAllObjects];
    return constraints;
}

install 方法内部会对 constraints 列表中的所有约束依次执行各自的 install 方法来添加约束。我们来看一下约束的 install 方法

// MASCompositeConstraint
- (void)install {
    for (MASConstraint *constraint in self.childConstraints) {
        constraint.updateExisting = self.updateExisting;
        [constraint install];
    }
}

// MASViewConstraint
- (void)install {
    // 约束是否已被添加
    if (self.hasBeenInstalled) {
        return;
    }
    
    // 如果约束支持 isActive 方法，且 self.layoutConstraint 有值了
    if ([self supportsActiveProperty] && self.layoutConstraint) {
        self.layoutConstraint.active = YES;
        [self.firstViewAttribute.view.mas_installedConstraints addObject:self];
        return;
    }
    
    MAS_VIEW *firstLayoutItem = self.firstViewAttribute.item;
    NSLayoutAttribute firstLayoutAttribute = self.firstViewAttribute.layoutAttribute;
    MAS_VIEW *secondLayoutItem = self.secondViewAttribute.item;
    NSLayoutAttribute secondLayoutAttribute = self.secondViewAttribute.layoutAttribute;

    // alignment attributes must have a secondViewAttribute
    // therefore we assume that is refering to superview
    // eg make.left.equalTo(@10)
    if (!self.firstViewAttribute.isSizeAttribute && !self.secondViewAttribute) {
        secondLayoutItem = self.firstViewAttribute.view.superview;
        secondLayoutAttribute = firstLayoutAttribute;
    }
    
    // 生成一个 NSLayoutConstraint
    MASLayoutConstraint *layoutConstraint
        = [MASLayoutConstraint constraintWithItem:firstLayoutItem
                                        attribute:firstLayoutAttribute
                                        relatedBy:self.layoutRelation
                                           toItem:secondLayoutItem
                                        attribute:secondLayoutAttribute
                                       multiplier:self.layoutMultiplier
                                         constant:self.layoutConstant];
    layoutConstraint.priority = self.layoutPriority;
    layoutConstraint.mas_key = self.mas_key;
    
    // 确定约束layoutConstraint 的约束层级（即要被添加到的位置）
    if (self.secondViewAttribute.view) {
        MAS_VIEW *closestCommonSuperview = [self.firstViewAttribute.view mas_closestCommonSuperview:self.secondViewAttribute.view];
        NSAssert(closestCommonSuperview,
                 @"couldn't find a common superview for %@ and %@",
                 self.firstViewAttribute.view, self.secondViewAttribute.view);
        self.installedView = closestCommonSuperview;
    } else if (self.firstViewAttribute.isSizeAttribute) {
        self.installedView = self.firstViewAttribute.view;
    } else {
        self.installedView = self.firstViewAttribute.view.superview;
    }

    MASLayoutConstraint *existingConstraint = nil;
    if (self.updateExisting) {
        existingConstraint = [self layoutConstraintSimilarTo:layoutConstraint];
    }
    if (existingConstraint) {
        // just update the constant
        // 约束存在，则更新constant值
        existingConstraint.constant = layoutConstraint.constant;
        self.layoutConstraint = existingConstraint;
    } else {
        // 约束不存在，则在该位置添加约束
        [self.installedView addConstraint:layoutConstraint];
        self.layoutConstraint = layoutConstraint;
        [firstLayoutItem.mas_installedConstraints addObject:self];
    }
}

无论是 MASCompositeConstraint 还是 MASViewConstraint，本质上还是调用 MASViewConstraint 的 install 方法。该方法根据 MASViewConstraint 的各个属性创建一个原生的约束（NSLayoutConstraint 类型），并在定位约束层级后，将约束添加到相应层级的视图上。

下面，我们再来看看执行 block 又发生了什么。

首先，看一下 make.top.equalTo(@10); 的执行流程。

// MASConstraintMaker
- (MASConstraint *)top {
    return [self addConstraintWithLayoutAttribute:NSLayoutAttributeTop];
}

- (MASConstraint *)addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    return [self constraint:nil addConstraintWithLayoutAttribute:layoutAttribute];
}

- (MASConstraint *)constraint:(MASConstraint *)constraint addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    // 根据 约束属性 和 视图 创建一个约束单元
    MASViewAttribute *viewAttribute = [[MASViewAttribute alloc] initWithView:self.view layoutAttribute:layoutAttribute];
    //创建约束，以约束单元作为约束的第一项
    MASViewConstraint *newConstraint = [[MASViewConstraint alloc] initWithFirstViewAttribute:viewAttribute];
    if ([constraint isKindOfClass:MASViewConstraint.class]) {
        // ...
    }
    if (!constraint) {
        // 如果不是在已有约束的基础上再创建约束，则添加约束至列表
        newConstraint.delegate = self;      // 注意这一步，会对 make.top.left 这种情形产生关键影响，详见下文
        [self.constraints addObject:newConstraint];
    }
    return newConstraint;
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.top 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

// MASConstraint
- (MASConstraint * (^)(id))equalTo {
    return ^id(id attribute) {
        // attribute 可能是 @0 类似的值，也可能是 view.mas_width等这样的
        return self.equalToWithRelation(attribute, NSLayoutRelationEqual);
    };
}

// MASViewConstraint
- (MASConstraint * (^)(id, NSLayoutRelation))equalToWithRelation {
    return ^id(id attribute, NSLayoutRelation relation) {
        if ([attribute isKindOfClass:NSArray.class]) {
            // ...
        } else {
            NSAssert(!self.hasLayoutRelation || self.layoutRelation == relation && [attribute isKindOfClass:NSValue.class], @"Redefinition of constraint relation");
            self.layoutRelation = relation;
            self.secondViewAttribute = attribute;   // 设置约束第二项
            return self;
        }
    };
}

- (void)setSecondViewAttribute:(id)secondViewAttribute {
    if ([secondViewAttribute isKindOfClass:NSValue.class]) {
        [self setLayoutConstantWithValue:secondViewAttribute];
    } else if ([secondViewAttribute isKindOfClass:MAS_VIEW.class]) {
        // _secondViewAttribute = [[MASViewAttribute alloc] initWithView:secondViewAttribute layoutAttribute:self.firstViewAttribute.layoutAttribute];
    } else if ([secondViewAttribute isKindOfClass:MASViewAttribute.class]) {
        // _secondViewAttribute = secondViewAttribute;
    } else {
        // NSAssert(NO, @"attempting to add unsupported attribute: %@", secondViewAttribute);
    }
}

// MASConstraint
- (void)setLayoutConstantWithValue:(NSValue *)value {
    if ([value isKindOfClass:NSNumber.class]) {
        self.offset = [(NSNumber *)value doubleValue];
    } else if (strcmp(value.objCType, @encode(CGPoint)) == 0) {
        // CGPoint point;
        // [value getValue:&point];
        // self.centerOffset = point;
    } else if (strcmp(value.objCType, @encode(CGSize)) == 0) {
        // CGSize size;
        // [value getValue:&size];
        // self.sizeOffset = size;
    } else if (strcmp(value.objCType, @encode(MASEdgeInsets)) == 0) {
        // MASEdgeInsets insets;
        // [value getValue:&insets];
        // self.insets = insets;
    } else {
        // NSAssert(NO, @"attempting to set layout constant with unsupported value: %@", value);
    }
}

// MASViewConstraint
- (void)setOffset:(CGFloat)offset {
    self.layoutConstant = offset;       // 设置约束常量
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.top.equalTo(@10) 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

然后，我们再看 make.left.equalTo(superview.mas_left).offset(10); 的执行流程。
其实，这个执行流程也就是执行 equalTo 内部的 setSecondViewAttribute 时有所不同。另外，offset 方法做了一步额外的操作。

// MASViewConstraint
- (void)setSecondViewAttribute:(id)secondViewAttribute {
    if ([secondViewAttribute isKindOfClass:NSValue.class]) {
        // [self setLayoutConstantWithValue:secondViewAttribute];
    } else if ([secondViewAttribute isKindOfClass:MAS_VIEW.class]) {
        // _secondViewAttribute = [[MASViewAttribute alloc] initWithView:secondViewAttribute layoutAttribute:self.firstViewAttribute.layoutAttribute];
    } else if ([secondViewAttribute isKindOfClass:MASViewAttribute.class]) {
        _secondViewAttribute = secondViewAttribute;
    } else {
        // NSAssert(NO, @"attempting to add unsupported attribute: %@", secondViewAttribute);
    }
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.left.equalTo(superview.mas_left) 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

// MASConstraint
- (MASConstraint * (^)(CGFloat))offset {
    return ^id(CGFloat offset){
        self.offset = offset;
        return self;
    };
}

- (void)setOffset:(CGFloat)offset {
    self.layoutConstant = offset;
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.left.equalTo(superview.mas_left).offset(10) 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

最后，我们再看 make.width.height.equalTo(@100); 的执行流程。
其实到 make.width 这一步与前面没有什么差别，再执行 height 时出现了转换。

// MASConstraint
- (MASConstraint *)height {
    return [self addConstraintWithLayoutAttribute:NSLayoutAttributeHeight];
}

// MASViewConstraint
- (MASConstraint *)addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    NSAssert(!self.hasLayoutRelation, @"Attributes should be chained before defining the constraint relation");
    // 见上述 make.top.equalTo(@10) 分析代码中的介绍，此时 self.delegate 早已被设置成了 NSConstraintMaker 了
    return [self.delegate constraint:self addConstraintWithLayoutAttribute:layoutAttribute];
}

// MASConstraintMaker
- (MASConstraint *)constraint:(MASConstraint *)constraint addConstraintWithLayoutAttribute:(NSLayoutAttribute)layoutAttribute {
    // 根据 约束属性 和 视图 创建一个约束单元
    MASViewAttribute *viewAttribute = [[MASViewAttribute alloc] initWithView:self.view layoutAttribute:layoutAttribute];
    // 创建约束，以约束单元作为约束的第一项
    MASViewConstraint *newConstraint = [[MASViewConstraint alloc] initWithFirstViewAttribute:viewAttribute];
    if ([constraint isKindOfClass:MASViewConstraint.class]) {
        // 如果是在已有约束的基础上再创建的约束，则将它们转换成一个 组合约束，并将原约束替换成该组合约束。
        NSArray *children = @[constraint, newConstraint];
        MASCompositeConstraint *compositeConstraint = [[MASCompositeConstraint alloc] initWithChildren:children];
        compositeConstraint.delegate = self;
        // 这里会将原来 make.width 添加的约束 替换成一个 组合约束（宽度约束 + 高度约束）
        [self constraint:constraint shouldBeReplacedWithConstraint:compositeConstraint];
        // 返回组合约束
        return compositeConstraint;
    }
    if (!constraint) {
        // ...
    }
    // ...
}

- (void)constraint:(MASConstraint *)constraint shouldBeReplacedWithConstraint:(MASConstraint *)replacementConstraint {
    NSUInteger index = [self.constraints indexOfObject:constraint];
    NSAssert(index != NSNotFound, @"Could not find constraint %@", constraint);
    [self.constraints replaceObjectAtIndex:index withObject:replacementConstraint];
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.width.height 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

// MASConstraint
- (MASConstraint * (^)(id))equalTo {
    return ^id(id attribute) {
        // attribute 可能是 @0 类似的值，也可能是 view.mas_width等这样的
        return self.equalToWithRelation(attribute, NSLayoutRelationEqual);
    };
}

// MASCompositeConstraint
- (MASConstraint * (^)(id, NSLayoutRelation))equalToWithRelation {
    return ^id(id attr, NSLayoutRelation relation) {
        // CompositeConstraint 的 childConstraits 中每一项，调用 equalToWithRelation
        for (MASConstraint *constraint in self.childConstraints.copy) {
            constraint.equalToWithRelation(attr, relation);
        }
        return self;
    };
}

// -----------------------------------------------------------------
// 至此，make.width.height.equalTo(@100) 执行完毕
// -----------------------------------------------------------------

总结

Masonry 巧妙利用了面向对象的继承、多态思想以及 block 的特性，从而实现了非常简便的链式 DSL，极大地提升了自动布局开发的效率。

参考

  1. Masonry

（完）

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