SnapKit 的那些事

SnapKit 是一款可在 iOS 和 OS X 上轻松实现 Auto Layout 的 DSL , 用 Swift 实现.
与之对应, Masonary 用 Objective-C 实现, 两个框架的作者均是 SnapKit 团队

这里有几点需要注意: (下面说的 AutoLayout 均为官方的布局技术, 不包括第三方的布局框架)

Auto Layout 的由来及使用

Auto Layout 是 Apple 提供的用于布局App页面的技术, 可以通过 Interface Builder 或者 纯代码 使用.

通过 StoryBoard / xib 可以轻松设计界面, 拖线布局页面, 适用于业务逻辑不是很复杂的项目.
通过 纯代码 使用 AutoLayout, 由于Apple的原始布局API比较繁琐, 所以诞生了SnapKit, Masonary 这两种框架.

下面是一个例子, view1是子页面, superView 是其父页面, 我们需要设置 view1 的内边距均为10.

由上面可以明显看出, SnapKit 框架通过包装原生布局 API , 极大的简化了API 的调用.

与 AutoLayout 相对的布局方式是 FrameLayout.

FrameLayout 的优点是固定精确的坐标, 所以很多不需要计算, 性能上比较好, 缺点是对于复杂的界面布局, 比较繁琐.
AutoLayout 的优点是对于复杂界面比较容易处理, 但由于需要对控件的 frame 进行更多的计算, 性能较差.
Auto Layout 其实就是对 Cassowary 算法的一种实现, 在布局时可以指定一系列的约束, 比如宽度, 高度, 边距等. 只有知道每一个 View 的 x, y, width, height, 才能确定它的 frame, 最终渲染到界面上. 对于每一个约束, Cassowary 的布局算法将其转化为简单的线性等式或不等式, 通过求解来算出 View 的 frame.

DSL 的由来及使用

DSL (Domain Specific Language), 特定领域下的语言, 即为了解决某些特定场景下的任务而专门设计的语言. 与 DSL 相对应的是 GPL (General programming language), 通用编程语言, 比如 C/C++/Objective-C/Swift 等.

DSL 的例子:

正则表达式: 通过一些规定好的符号和规则, 使用正则表达式解释器来实现字符串的匹配.
SQL: 通过 create select insert 等 SQL 语句, 利用底层数据库框架, 实现对数据库进行增删改查等操作.
HTML&CSS: 通过类似 XML 或者 .{}一样的字符规则, 最终都会被浏览器内核转变成 Dom 树, 最终渲染到 WebView 上.

离开了为某一 DSL 专门开发的语言环境或者代码框架, DSL 是无法运行的.

SnapKit 源码分析

有几点需要说明

在 iOS 中 ConstraintView 实际就是 UIView.
ConstraintViewDSL 在初始化时持有传入的 ConstraintView, 并且通过调用 makeConstraints 设置约束.
ConstraintViewDSL 继承自 ConstraintAttributesDSL , ConstraintAttributesDSL 中定义的是 iOS8 中出现的属性, 比如 leftMargin, topMargin 等. ConstraintBasicAttributesDSL 中定义的是一开始就有的那些属性.
ConstraintMaker 是设置约束的核心. 其中 ConstraintDescription 包含有所有约束的相关信息.
ConstraintAttributes 用来描述约束属性, 继承自 OptionSet, 可以将多个选项组成值(位域). 还继承自 ExpressibleByIntegerLiteral, 可以使用整形数据生成选项的集合.
ConstraintMakerExtendable 继承自 ConstraintMakerRelatable, 后者定义了 equalTo 等相关方法, 用于设置约束值. 并且 equalTo 返回一个 ConstraintMakerEditable 的实例.
ConstraintMakerEditable 主要用来设置约束的 offset 和 inset 还有 multipliedBy 和 dividedBy 函数, ConstraintMakerPriortizable 用来设置优先级, ConstraintMakerFinalizable 中包含所有的约束信息.

SnapKit 的源码启示

条件编译, 命别名

#if, #else, #endif, 可以用来控制编译流程和内容, os() 可以检测系统平台.
typealias, 可以为类起别名, 也可以实现跨平台

#if os(iOS) || os(tvOS)
    import UIKit
    #if swift(>=4.2)
        typealias LCLayoutRelation = NSLayoutConstraint.Relation
        typealias LCLayoutAttribute = NSLayoutConstraint.Attribute
    #else
        typealias LCLayoutRelation = NSLayoutRelation
        typealias LCLayoutAttribute = NSLayoutAttribute
    #endif
    typealias LCLayoutPriority = UILayoutPriority
#else
    import AppKit
    typealias LCLayoutRelation = NSLayoutConstraint.Relation
    typealias LCLayoutAttribute = NSLayoutConstraint.Attribute
    typealias LCLayoutPriority = NSLayoutConstraint.Priority
#endif

@available

@available 用于函数、方法、类或协议的前面，表明平台和操作系统适用性.
* 表示全平台, deprecated:3.0, 表示版本号3.0开始过时, message:"", 表示消息内容.

@available(*, deprecated:3.0, message:"Use newer snp.* syntax.")
public var snp_left: ConstraintItem { return self.snp.left }

@available(iOS 9.0, *)  表示 iOS 9.0 开始适用

#file 和 #line 是系统为我们提供的编译符号, 用来当前方法的文件名和行号. 配合 fatalError() 和 guard, 可以直接提示错误信息

 fatalError("Cannot constraint to multiple non identical attributes. (\(file), \(line))");

通过这个协议来扩展下只支持的类型，达到限制类型的功能

public protocol LCConstraintRelatableTarget {
}

extension Int: LCConstraintRelatableTarget {
}

extension UInt: LCConstraintRelatableTarget {
}

Constraint 类是 NSLayoutConstraint 类的包装类, 其中包含了约束的所有参数, 更新和激活约束的相关方法. ConstraintDescription 类是 Constraint 类的包装类, 包含约束的所有信息.
如果要限制一个类不能被其他类限制, 可以加上关键字 final.
ConstraintAttributes 继承自 OptionSet, 可以将多个选项组合成一个值, 而不是类似枚举, 只能选择一个. 自定义运算符, 简化方法调用.

internal func + (left: LCConstraintAttributes,
                 right: LCConstraintAttributes) -> LCConstraintAttributes {
    return left.union(right)
}

internal func +=(left: inout LCConstraintAttributes,
                 right: LCConstraintAttributes) {
    left.formUnion(right)
}

internal func -=(left: inout LCConstraintAttributes,
                 right: LCConstraintAttributes) {
    left.subtract(right)
}

internal func ==(left: LCConstraintAttributes,
                 right: LCConstraintAttributes) -> Bool {
    return left.rawValue == right.rawValue
}

通过继承 CustomStringConvertible, 修改对象的 description 属性, 自定义对象的描述. 类似下面这样.

struct Person: CustomStringConvertible {
    var name: String?
    
    var description: String {
        var desc = "<"
        desc += self.name ?? "lili"
        desc += ">"
        
        return desc
    }
}

参考
从 Auto Layout 的布局算法谈性能
深入理解 Autolayout 与列表性能 -- 背锅的 Cassowary 和偷懒的 CPU
谈谈 DSL 以及 DSL 的应用
动态界面：DSL&布局引擎

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DSL 的由来及使用

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