iOS自动布局——Masonry详解_腾讯云加社区的专栏文章_微信文章

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本文由鹅厂新鲜事儿发表于云+社区专栏

作者：oceanlong | 腾讯移动客户端开发工程师

前言

UI布局是整个前端体系里不可或缺的一环。代码的布局是设计语言与用户视觉感受沟通的桥梁，不论它看起来多么简单或是琐碎，但不得不承认，绝大部分软件开发的问题，都是界面问题。那么，如何高效的完成UI开发，也是软件行业一直在克服的问题。

所以，软件界面开发的核心点即是：如何减少UI设计稿的建模难度和减少建模转化到代码的实现难度

最初iOS提供了平面直角坐标系的方式，来解决布局问题，即所谓的手动布局。平面直角坐标系确实是一套完备在理论，这在数学上已经验证过了，只要我们的屏幕还是平面，它就肯定是有效的。但有效不一定高效，我们在日常的生活中，很少会用平面直角坐标系来向人描述位置关系。更多的是依靠相对位置。

所幸，iOS为我们提供自动布局的方法，来解决这一困境。

自动布局的基本理念

其实说到本质，它和手动布局是一样的。对一个控件放在哪里，我们依然只关心它的 (x, y, width, height) 。但手动布局的方式是，一次性计算出这四个值，然后设置进去，完成布局。但当父控件或屏幕发生变化时，子控件的计算就要重新来过，非常麻烦。

因此，在自动布局中，我们不再关心 (x, y, width, height) 的具体值，我们只关心 (x, y, width, height) 四个量对应的约束。

约束

那么何为约束呢？

obj1.property1 =（obj2.property2 * multiplier）+ constant value
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子控件的某一个量一定与另一个控件的某一个量呈线性关系 ，这就是约束。

那么，给 (x, y, width, height) 四个量，分别给一个约束，就可以确定一个控件的最终位置。

    //创建左边约束
    NSLayoutConstraint *leftLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeLeft relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeLeft multiplier:1.0 constant:20];
    [self.view addConstraint:leftLc];
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这一段代码即是： 控件（blueView）的 x = rootView的x * 1.0 + 20 这里一定要注意，这样的一条约束，涉及了子控件和父控件，所以这条约束一定要添加到父控件中。

添加约束的规则：

如果两个控件是父子控件，则添加到父控件中。
如果两个控件不是父子控件，则添加到层级最近的共同父控件中。

示例

    //关闭Autoresizing
    blueView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
    
    //创建左边约束
    NSLayoutConstraint *leftLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeLeft relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeLeft multiplier:1.0 constant:20];
    [self.view addConstraint:leftLc];
    
    //创建右边约束
    NSLayoutConstraint *rightLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeRight relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeRight multiplier:1.0 constant:-20];
    [self.view addConstraint:rightLc];
    
    //创建底部约束
    NSLayoutConstraint *bottomLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeBottom relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeBottom multiplier:1.0 constant:-20];
    [self.view addConstraint:bottomLc];
    
    //创建高度约束
    NSLayoutConstraint *heightLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeHeight relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:nil attribute:NSLayoutAttributeNotAnAttribute multiplier:0.0 constant:50];
    [blueView addConstraint: heightLc];
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我们注意到，自动布局其实工作分两步：

创建视图的约束
将约束添加到合适的位置约束关系从上面的描述中，已经非常清晰了。那么如何寻找约束添加的合适位置呢？

到这里，我们只是解决了 如何减少UI设计稿的建模难度的问题 ，显然， 减少建模转化到代码的实现难度 这个效果没能达成。关于如何解决 减少建模转化到代码的实现难度 的问题，

开源库

上面的代码，我们可以看到，虽然自动布局已经比手动布局优雅不少了，但它依然行数较多。每条约束大约都需要三行代码，面对复杂的页面，这样开发出来，会很难阅读。

Masonry 则为我们解决了这个问题。

Masonry地址

引入Masonry

我们选择使用 Cocoapods 的方式。引入比较简单：

我们先在工程目录下，创建 Podfile 文件:

2.编辑 Podfile

其中，'IosOcDemo'就是我们工程的名字，根据需要，我们自行替换。

3.添加依赖

完成后，执行指令 pod install 。CocoaPods就会为我们自动下载并添加依赖。

实践

这样的一个代码，用手动布局，我们大致的代码应该是这样：

-(void)initBottomView
{
    self.bottomBarView = [[UIView alloc]initWithFrame:CGRectZero];
    self.bottomButtons = [[NSMutableArray alloc]init];
    _bottomBarView.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
    [self addSubview:_bottomBarView];
    for(int i = 0 ; i < 3 ; i++)
    {
        UIButton *button = [[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectZero];
        button.backgroundColor = [UIColor redColor];
        [_bottomButtons addObject:button];
       [self addSubview:button];
    }
}


-(void)layoutBottomView
{
    _bottomBarView.frame = CGRectMake(20, _viewHeight - 200, _viewWidth - 40, 200);
    for (int i = 0 ; i < 3; i++) {
        UIButton *button = _bottomButtons[i];
        CGFloat x = i * (_viewWidth - 40 - 20 * 4) / 3 + 20*(i+1) + 20;
        CGFloat y = _viewHeight - 200;
        CGFloat width = (_viewWidth - 40 - 20 * 4) / 3;
        CGFloat height = 200;
        button.frame = CGRectMake(x, y, width, height);
        
    }
}
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我们来看一下，在 Masonry 的帮助下，我们可以把刚刚的代码写成什么样的:

   -(void)initBottomView
{
        _bottomBarView = [[UIView alloc]initWithFrame:CGRectZero];
        _bottomBarView.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
        _bottomBarView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
        [self addSubview:_bottomBarView];
        [_bottomBarView mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
            make.left.equalTo(self).with.offset(20);
            make.right.equalTo(self).with.offset(-20);
            make.height.mas_equalTo(200);
            make.bottom.equalTo(self);
        }];
    
    _bottomButtons = [[NSMutableArray alloc]init];
    for(int i = 0 ; i < 3 ; i++)
    {
        UIButton *button = [[UIButton alloc]initWithFrame: CGRectZero];
        button.backgroundColor = [UIColor redColor];
        button.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
        [_bottomButtons addObject:button];
        [_bottomBarView addSubview:button];
        [button mas_makeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
            if (i == 0) {
                make.left.mas_equalTo(20);
            }else{
                UIButton *previousButton = _bottomButtons[i-1];
                make.left.equalTo(previousButton.mas_right).with.offset(20);
            }
            make.top.mas_equalTo(_bottomBarView.mas_top);
            make.width.equalTo(_bottomBarView.mas_width).with.multipliedBy(1.0f/3).offset(-20*4/3);
            make.height.equalTo(_bottomBarView.mas_height);
        }];
        
    }
}
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我们可以看到在 Masonry 的封装下，代码变得非常简练易读，需要行数略有增加，但是计算过程减少了，我们能更加关注于多个UIView间的位置关系，这与当前的UI设计语言是契合的。所以 Masonry 能否让我们更直观地表达UI。

源码解读

Masonry 的封装很有魅力，那么，我们可以简单地来看一下，它是如何封装的。我们再仔细看一下 Masonry 的API会发现，我们是直接在UIView上进行调用的。也就是说， Masonry 对UIView进行了扩展。

在 View+MASUtilities.h 中：

#if TARGET_OS_IPHONE || TARGET_OS_TV

    #import <UIKit/UIKit.h>
    #define MAS_VIEW UIView
    #define MAS_VIEW_CONTROLLER UIViewController
    #define MASEdgeInsets UIEdgeInsets

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然后在 View+MASAdditions.h 中，我们看到了 Masonry 的扩展：

#import "MASUtilities.h"
#import "MASConstraintMaker.h"
#import "MASViewAttribute.h"

/**
 *  Provides constraint maker block
 *  and convience methods for creating MASViewAttribute which are view + NSLayoutAttribute pairs
 */
@interface MAS_VIEW (MASAdditions)

/**
 *  following properties return a new MASViewAttribute with current view and appropriate NSLayoutAttribute
 */
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_left;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_top;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_right;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_bottom;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_leading;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_trailing;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_width;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_height;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_centerX;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_centerY;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *mas_baseline;
@property (nonatomic, strong, readonly) MASViewAttribute *(^mas_attribute)(NSLayoutAttribute attr);

...

/**
 *  Creates a MASConstraintMaker with the callee view.
 *  Any constraints defined are added to the view or the appropriate superview once the block has finished executing
 *
 *  @param block scope within which you can build up the constraints which you wish to apply to the view.
 *
 *  @return Array of created MASConstraints
 */
- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void(NS_NOESCAPE ^)(MASConstraintMaker *make))block;
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一些，适配的代码，我省略了，先看核心代码。在刚刚的例子中，我们正是调用的 mas_makeConstraints 方法。

- (NSArray *)mas_makeConstraints:(void(^)(MASConstraintMaker *))block {
    self.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
    MASConstraintMaker *constraintMaker = [[MASConstraintMaker alloc] initWithView:self];
    block(constraintMaker);
    return [constraintMaker install];
}
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mas_makeConstraints 方法比较简单，只是封装了 MASConstraintMaker 初始化，设置约束和安装。这里的block就是我们刚刚在外层设置的约束的函数指针。也就是这一串：

^(MASConstraintMaker *make) {
        make.left.equalTo(self.view).with.offset(10);
        make.right.equalTo(self.view).with.offset(-10);
        make.height.mas_equalTo(50);
        make.bottom.equalTo(self.view).with.offset(-10);
    }
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由于约束条件的设置比较复杂，我们先来看看初始化和安装。

初始化

- (id)initWithView:(MAS_VIEW *)view {
    self = [super init];
    if (!self) return nil;
    
    self.view = view;
    self.constraints = NSMutableArray.new;
    
    return self;
}
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初始化的代码比较简单，将传入的 view 放入 MASConstraintMaker 成员，然后创建 MASConstraintMaker 的约束容器（NSMutableArray）。

安装

- (NSArray *)install {
    if (self.removeExisting) {
        NSArray *installedConstraints = [MASViewConstraint installedConstraintsForView:self.view];
        for (MASConstraint *constraint in installedConstraints) {
            [constraint uninstall];
        }
    }
    NSArray *constraints = self.constraints.copy;
    for (MASConstraint *constraint in constraints) {
        constraint.updateExisting = self.updateExisting;
        [constraint install];
    }
    [self.constraints removeAllObjects];
    return constraints;
}
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安装的代码分为三块：

判断是否需要移除已有的约束。如果需要，会遍历已有约束，然后逐个 uninstall
copy 已有的约束，遍历，并逐一 install
remove 掉所有约束，并将已添加的 constraints 返回。

install 的方法，还是继续封装到了 Constraint 中，我们继续跟进阅读：

我们会发现 Constraint 只是一个接口， Masonry 中对于 Constraint 接口有两个实现，分别是： MASViewConstraint 和 MASCompositeConstraint 。这两个类，分别是单个约束和约束集合。在上面的例子中，我们只是对单个 UIView 进行约束，所以我们先看 MASViewConstraint 的代码。以下代码 MASViewConstraint 进行了一定程度的简化，省略了一些扩展属性，只展示我们的例子中，会执行的代码：

- (void)install {
    if (self.hasBeenInstalled) {
        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;
    }
    
    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;
    
   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;
    ...
    else {
        [self.installedView addConstraint:layoutConstraint];
        self.layoutConstraint = layoutConstraint;
        [firstLayoutItem.mas_installedConstraints addObject:self];
    }
}
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自动布局是一种相对布局，所以，绝大部分情况下，需要两个 UIView （约束方与参照方）。在上面的方法中：

firstLayoutItem 是约束方， secondLayoutItem 是参照方
firstLayoutAttribute 是约束方的属性， secondLayoutAttribute 是参照方的属性。
MASLayoutConstraint 就是 NSLayoutConstraint 的子类，只是添加了mas_key属性。到这里，我们就与系统提供的API对应上了。

    NSLayoutConstraint *leftLc = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:blueView attribute:NSLayoutAttributeLeft relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeLeft multiplier:1.0 constant:20];
    [self.view addConstraint:leftLc];
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再看看我们之前用系统API完成的例子，是不是格外熟悉？

那么接下来，我们就是要阅读

            make.left.equalTo(self).with.offset(20);
            make.right.equalTo(self).with.offset(-20);
            make.height.mas_equalTo(200);
            make.bottom.equalTo(self);
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是如何变成 firstLayoutItem , secondLayoutItem , firstLayoutAttribute , secondLayoutAttribute 和 layoutRelation 的。

约束条件的设置

回到前面的：

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

我们接下来，就要看block的实现：

block 其实是一个函数指针。此处真正调用的方法是：

            make.left.equalTo(self).with.offset(20);
            make.right.equalTo(self).with.offset(-20);
            make.height.mas_equalTo(200);
            make.bottom.equalTo(self);
复制代码

我们挑选其中一个，来看看源码实现：

iOS自动布局——Masonry详解

正文