如何设计一个自动布局库

2016-04-04 本文已影响1706人 GSD_iOS

前言：SDAutoLayout 在发布之后受到了众多iOS开发者的青睐和支持，不到半年时间内在GitHub上已经获得2000+star，同时被众多公司和个人开发者作为开发首选自动布局库。现在，以SDAutoLayout为例简单介绍一下如何设计一个自动布局库。

所谓自动布局，其实就是将手动布局的计算过程抽象出一套算法，然后利用约束模型收集view的宽高左右等各个维度对应的数据，最后在恰当的时机根据约束计算出view的frame。

了解了这个基本原理之后，我们就可以动手设计一个自动布局库了。在设计自动布局库的过程中，我们主要需要解决以下几个问题：

1.何时进行自动布局相关运算？

2.如何实现自动布局算法？

3.如何设计约束模型管理机制？

4.如何设计一套简洁的连式语法API？（此步非必须项，仅供有兴趣者参考，以SDAutoLayout为例）

5.如何实现自动计算cell高度？

1.何时进行自动布局相关运算？

首先，什么时候进行自动布局相关运算才最合适呢？我们知道，当一个view的frame发生改变或者由于其他情况需要调整子view就会触发layoutSubvies方法，在手动布局时我们经常通过重写这个方法来实现对子view的调整。但是我们要设计自动布局库时，显然不应该强行重写view的layoutSubvies方法，这样就会破坏了开发者对view的自主监听和掌控，因此，layoutSubvies方法执行完毕之后才是我们进行自动布局相关运算的最佳时机。好的，那么究竟如何监控这个“最佳时机”的到来呢？此时我想熟悉OC运行时的同学已经想到了，没错，就是利用OC的黑魔法“Method Swizzling”即可完美解决，代码如下（源码地址）：

交换layoutSubvies方法

2.如何实现自动布局算法？

当解决了自动布局运算时机的问题之后，我们面临的下一个问题就是如何设计自动布局算法，这也是整个自动布局库最核心的部分。

在讲这个布局算法之前，有必要先说一下我总结出的一个自动布局算法要素：先计算绝对属性，后计算相对属性。

那么，何为“相对属性”？相对属性就是需要参照于其他物体才有意义的属性。比如我们会说“河南在河北的南面”，那么这个“南”就是一个相对属性，有了河北作为参照，这个“南”才是有意义的，如果你只说“河南在南面”，那么这个“南”就是没有意义的。在自动布局中，一个view的x、y、centerX、centerY、left、right等属性就属于这种相对属性。

对比“相对属性”，“绝对属性”就很好理解了，所谓“绝对属性”就是不依赖于参照物改变而改变的属性。比如我会说“iPhone6 是4.7英寸屏幕”，那么这个“4.7英寸”就是绝对属性，他不会因为和其他参照物比较而改变。在自动布局中，一个view的width、height属性就是这种绝对属性。

另外，在针对每个“相对属性”计算过程中，“宽高校验”是非常有必要的，如果宽高是不准确的，那么计算出来的right、bottom、centerX、centerY等属性值也肯定是不准确的。示例代码如下（源码地址）：

自动布局

right自动布局方法实现

3.如何设计约束模型管理机制？

然后，我们还要设计一下自动布局约束管理机制，也就是说，每个view的约束该交由谁来管理呢？是view自己？还是view的superView呢？结合刚刚对问题一的分析，既然是父view在调用layoutSubvies方法之后再进行自动布局计算，那么让父view来管理所有子view的约束就再合理不过了。在SDAutoLayout中，每个view都有一个autoLayoutModelsArray数组来管理子view的约束，子view在调用sd_layout方法时候会初始化一个约束模型并添加到其父view的autoLayoutModelsArray数组中，这就是为什么在使用SDAutoLayout过程中要先将子view添加到父view然后再做布局设置的原因了。示例代码如下（源码地址）：

初始化约束模型

4.如何设计一套简洁的连式语法API？

链式语法以其简洁明了的优点受到了众多开发者的推崇，在SDAutoLayout库中，约束模型将各种布局数据设置的操作封装进一个个block中，每次置一个维度的约束时实际上是调用了这个维度对应的block，把相关参数以(参数1，参数2)的形式传递给block进行相关设置，然后block每次把约束模型自身作为返回结果传递下去，这样就可以再次用"."来调用其他维度约束对应的block。示例代码如下（源码地址）：

设置约束

每个维度约束对应的block

内部实现

5.如何实现自动计算cell高度？

SDAutoLayout为开发者提供了简洁高效的cell高度自动计算方法，使用者只需调用一行代码“[yourCell setupAutoHeightWithBottomView:bottomView bottomMargin:bottomMargin];”即可轻松实现cell高度自动计。

为了实现此功能，SDAutoLayout库在内部建立一个和你的cell一样的模型，然后把你传递过来的model数据赋值给模型cell，设置完成后调用“[self.modelCell.contentView layoutSubviews]”方法来计算cell的真实高度然后返回给你的tableView，同时还会建立cell高度缓存库以供tableView滚动时直接返回cell高度而不必再次计算，如果有需要，你也可以开启cell的Frame缓存机制，这样就会在你的cell出现的时候直接给cell内部控件设置frame而不必时时计算调整，从而大大增加了滚动流畅度。示例代码如下（源码地址）：