iOS开发～UI布局-移动端开发-火龙果软件工程

iOS开发～UI布局

作者：jgCho 来自于：博客园发布于 2016-2-25

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iOS开发～UI布局（一）初探Size Class

随着iOS8系统的发布，一个全新的页面UI布局概念出现，这个新特性将颠覆包括iOS7及之前版本的UI布局方式，这个新特性就是Size Class。Size Class配合Auto Layout可以解决所有（包括iPhone及iPad）iOS设备屏幕尺寸及屏幕旋转时候的UI适配问题。

二、为什么要使用Size Class

直到iPhone6发布后，目前iOS设备的屏幕尺寸已经有4种了，如图：

iPhone6没出现之前，还可以通过代码来适配两种尺寸的UI，但iPhone6发布后，渐渐的发现以前的方式可能真的要淘汰了，因为以后可能还要面对更多的屏幕尺寸。显然硬编码UI的Frame的时代要过去了，要使用Auto Layout了。

自从iOS6开始就引入了Auto Layout，但一直没用推广使用，原因有很多（例如：Auto Layout本身不是很成熟、硬编码可以解决iPhone仅有两种屏幕尺寸的UI适配、iPhone项目和iPad项目分开来进行等）。

Size Class是配合Auto Layout来使用的，让Auto Layout方式变得不那么复杂。

三、该如何使用Size Class

要使用Size Class，首先要安装最新的Xcode6，新建一个Single View Application template项目，选择Main.storyboard－> View，查看Inspector属性：

默认Size Classes就已经使用了，当然如果不想使用它也可以关掉，然后使用旧的布局方式。但如果选择使用Size Class，然后关掉Auto Layout，Xcode会弹出一个警告框：（稍后就会明白为什么！）

选择cancel，因为接下来要使用Size Classes。

Size Classes其实就是将iOS设备屏幕的Size进行分类，如何分类的呢？

对于iOS设备（无论iPhone还是iPad），宽度和高度都各分为3种情况：紧凑（Compact）、规则（Regular）、任何（Any）

其中“任何”（Any）包含紧凑（Compact）、规则（Regular）类型。如果屏幕宽度用w表示，高度用h表示，那么w（Regular）／h（Regular）组合就是iPad屏幕尺寸（size）的类别（class），无论iPad横屏还是竖屏，屏幕尺寸类别都是w（Regular）／h（Regular），上图可以很清楚的表达。

官网也列举了一些：

到这里应该明白了，Size Classes是将屏幕尺寸的种类做了进一步的抽象。那有一个问题，分类的有什么用？该怎么用啊？

以前为不同的iOS设备尺寸或者同尺寸横竖屏不同适配UI，都要根据实际情况而去计算frame。使用Size Classes是根据当前的屏幕size类型而使用Auto Layout方式进行布局了，要摒弃之前计算frame的思路，而改用相对布局的思维去思考（实际上还是要计算frame）。

而且Xcode6最大的突破也是这里，不在需要建立不同尺寸的storyboard了，只要建立一个，然后修改其view的size就可以做各种屏幕尺寸的适配，如下：

例如我要做iPad页面设计，就设置成w （Regular）／h（Regular）

然后同样的工程，又要兼容横屏的iPhone6 plus，就可以把view的size class设置成：w （Regular）／h（Compact），然后继续适配

然后当程序跑在不同的设备上，或者设备横屏和竖屏切换，就能显示相应的UI了。

说了这么多，还是动手实验一下吧：

适配iPhone6，在RootViewController的view上添加一个新的view，让这个新的view无论屏幕横屏还是竖屏时候都距离其superview的边缘50点宽，并且横屏时候为绿颜色，竖屏时候为红颜色。

1、新建项目（刚刚已经新建了一个AL8的项目，不重复步骤了）

2、切换size class为wCompact／hRegular模式

并且添加一个view，不用管其frame，并设置其背景色为红色

接下来选中红色的view，然后点击Xcode顶部工具栏的Editor－Pin，然后分别添加红色view相对superview边框的约束（上下左右）

添加约束的过程中会看到约束的线是黄颜色，表明当前的约束还不能确定view的frame，需要继续添加，当添加完4个约束后，约束线的颜色是蓝色的，表明当前约束是正确的。

然后选中约束，设定约束的值（我们不是想让新的view距离其superview边界50点宽吗！），4个约束都要设置。

设置完后点击下view会自动更新frame，应该是这样的：

3、切换size class为wRegular／hCompact模式，然后重复第二步中的设置，区别是新添加的view背景颜色设置为绿色。

4、大功告成，用模拟器运行下吧，模拟器要选择iPhone6 plus哦！然后旋转屏幕看看是不是我们想要的效果！

思考：把模拟器切换为iPhone6、iPhone5、iPhone4s、iPad会有什么现象！下一篇会解释！

iOS开发～UI布局（二）storyboard中autolayout和size class的使用详解

一、概要：前一篇初步的描述了size class的概念，那么实际中如何使用呢，下面两个问题是我们一定会遇到的：

1、Xcode6中增加了size class，在storyboard中如何使用？

2、auto layout该如何与size class配合来进行UI布局？

二、了解一件新事物的最好的办法就是实践，让我们揭开那神秘的面纱：

例子1、新建一个Single View Application template项目Demo1，拖拽一个newView到rootView上，并设置背景色为绿色，然后不做任何其他修改，运行项目，模拟器选择iPhone6，运行效果如图：

横屏：

竖屏：

把模拟器更改为iPad、iPhone4s等，然后再旋转屏幕，发现绿色的newView的位置几乎没有变化。查看Document Outline发现没有任何constraint（约束）作用于绿色view上，理论上如果一个view没有任何constraint，那么view将没有位置及大小，但目前来看是没问题的，何解？

查看view的size inspector，发现秘密了：

原来如果不给一个view添加任何constraint，系统会自动给view添加左、上、宽、高四个约束，就是说新绿色的view会有固定的宽和高，然后以屏幕左上角为参考点，有一个系统添加的默认位置。（如果我们向绿色view添加任何其他约束，那么系统自动添加的约束将实效）

还有一个问题是，刚刚切换了很多不同类型的模拟器，相当于切换了不同的size class，但显示绿色view都正常，而size class的存在的目的就是为了区分不同的size class（例如：iPhone4s横屏wCompact/hCompact，iPhone4s竖屏wCompact/hRegular，iPad横竖屏都是wRegular/hRegular），然后来做不同的UI布局，何解？

查看当前的size class:

当前的size class为wAny/hAny，也就是说在size class为wAny/hAny的时候添加constraint，在其他size class的时候也生效。其实从字面上也可以看出，Any就是任何的意思，Compact和Regular是Any的子类。

例子2、基于iPhone适配界面，添加三个view到rootView上，然后无论横屏还是竖屏，新添加的三个view之间及与屏幕边框的距离都保持不变的间距20点宽，效果如图：

新建一个Single View Application template项目Demo2，因为要适配iPhone横竖屏，所以修改size class为wCompact/hRegular来适配竖屏：

拖拽3个view到rootView上，并设置其背景颜色

为了满足设计要求，要添加如下constraint：

（1）设定绿色view距离superview左边距和上边距；

（2）设定黄色view距离superview右边距和上边距，相对绿色view的的左边距；

（3）设定蓝色view的左边距和右边距和下边距，上边距离绿色view下边的距离；

（4）设定绿色view与黄色view等宽

（5）设定蓝色view与绿色view等高

现在开始动手吧：选中绿色view，Eidtor－>Pin－>Leading Space to Superview给绿色view添加相对其superview的左边距，然后选中constraint，修改约束的值为20，其他constraint以此类推：

添加完如图：

其中红色框部分清晰的表达了所添加的constraint；

蓝色框部分时添加的constraint，目前为黄色线，表明当前的constraint还不能定位view，当一个view的constraint正确的时候，constraint的颜色会变为蓝色。

绿色线框的部分表达了constraint的数值，我们想让边距为20，所以设置数值为20 。wC hR Installed表明当前constraint适用于wC hR这种size class，不适合any any的size class。

添加绿色view与黄色view之前的距离时候，由于是设定两个子view的constraint，所以要选中两个view，然后Editor－>Pin ->Horizontal，设定值为20：

同样方法Editor－>Pin ->Width Equally，设定绿色view与黄色view等宽度，蓝色view与绿色view等高，结果如图：

但发现constraint颜色仍然后黄色，原因是当前view的位置和constraint希望的不一致，更新下frame（要选中3个view，因为constraint关联3个view）或者点击Document Outline中的黄色小箭头，然后会看到具体的constraint信息来一步步调试，这个也是Xcode6最有突破的地方：

然后效果如图：

然后运行下项目吧，发现确实和预期的一样。然后旋转屏幕，是不是发现横屏时候白了，屏幕什么都没有了？原因是我们仅仅适配的竖屏，横屏还没有适配啊！

修改size class，iPhone4s横屏的size class为wCompact/hCompact，而iPhone6 plus为wReguage/hCompact，那我们不如设置为wAny/hCompact吧！然后安装上边适配竖屏的方式适配横屏。适配好后再次运行，横竖屏都应该是我们想要的了。

例子3、新建一个Single View Application template项目Demo3，添加一个view，是这个view的宽度和高度都是100点宽，并且始终居中于superview，效果如图：

这个例子很简单，也很容易实现，目的是补充以上两个例子没有提及到的一些细节。

在rootView上添加一个view，设定背景色为绿色：

由于不打算区分是哪种iOS设备，所以size class选择wAny/hAny，然后绿色的view随便放到superview上就可以，Auto Layout的理念就是不用去管具体view的frame，要注意的是这个view最终想如何的显示，属于基于目的设计的范畴。

这个例子要完成两件事情：

（1）设定约束使view的宽和高为100点宽

（2）设定约束使view始终居中于superview

先做第（1）件事：选中view，然后Editor－>Pin->Width，设定为100，同样方法设定Height

然后第（2）件是让view居中：还是选中view，然后Editor －>Aligh －>Horizontal Center in Container，同样方法设定垂直居中对齐：

然后会发现Document Outline右上角有一个黄色小箭头：

点击黄色箭头进入structure页面，可以看到一些提示信息，可以了解当前布局存在问题，指导下一步该做什么。在view中看到一个黄色虚线框，这个框代表目前约束得到的view，在structure页面有一个黄色的点，点击后会提示你如何修改：

选择Update Frame就是按照当前的约束去更新view，选择Update Constains是按照拖拽进去view的frame更新约束。在这个例子中Update Frame是我们需要的。然后运行项目看看是不是我们想要的效果吧！

一、概要

通过对iOS8界面布局的学习和总结，发现autolayout才是主角，autolayout是iOS6引入的新特性，当时还粗浅的学习了下，可是没有真正应用到项目中。随着iOS设备尺寸逐渐碎片化，纯粹的hard code方式UI布局将会走向死角，而autoresizing方式也有其局限性，所以无论如何autolayout都将成为UI布局的重要方式。

前两篇以发烧友心态对iOS8界面布局的主要元素size class和autolayout进行了探索，发现要完全掌握autolayout需要大量的时间去实践总结。所以深入思考autolayout是很有必要的。你可能有和我同样的疑问，如下：

1、以后一律使用autolayout吗？除了在storyboard中使用autolayout，代码方式autolayout如何使用？

2、好像忽略了一个重要问题，就是view动画在autolayout如何实现？

3、autolayout有没有局限性和解决不了的问题？兼容性怎么样？效率怎么样？

4、……

二、研究开始

1、直接说以后都应该使用storyboard＋autolayout感觉是不负责的说法，读了好多网络的帖子，最后总结如下情况使用autolayout会有帮助：

a 当需要展示的内容很多并且尺寸不固定；

b 程序需支持屏幕旋转（主要是iPad程序，iPhone程序横屏的场景有点非主流）；

c 程序通用于iPhone和iPad;

但storyboard中使用autolayout有利有弊，好处当然是可视化，实现简单功能很节省时间，但也有弊端，例如不小心移动一个控件就会让弄乱那些约束。抛开storyboard而使用autolayout，就需要代码定义约束了，而且代码量也不是很大。当app中一些view的出现时根据网络数据来决定的时候，代码方式可能更合适。

先看一个简单的Demo：

例子1:新建一个Single View Application template项目Demo4，在rootView上添加一个绿颜色的view，使新添加的view四个边距离superView四边20点宽

效果如图：

使用storyboard来实现这个效果很简单，选中绿色view，然后添加4个相对于superview的边界约束，约束的数值设置为20，然后Update Frame就可以了，因为不区分iOS设备，所以size class可以设置为默认的wAny hAny。Demo下载

接下来使用代码来实现UI布局，目前有3种方法可以使用：（1）最基本的约束实现方式；（2）特殊格式化语言的约束实现方式；（3）第三方UIView-AutoLayout

（1）最基本的约束实现方式

1.<span style="font-size:12px;">- (void)viewDidLoad {  
2.    [super viewDidLoad];  
3.    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.  
4.    self.view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
5.      
6.    UIView *newView = [UIView new];  
7.    newView.backgroundColor = [UIColor greenColor];  
8.    [self.view addSubview:newView];  
9.      
10.    newView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
11.      
12.    NSLayoutConstraint *constraint = nil;  
13.      
14.    constraint = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:newView  
15.                                              attribute:NSLayoutAttributeLeading  
16.                                              relatedBy:NSLayoutRelationEqual  
17.                                                 toItem:self.view  
18.                                              attribute:NSLayoutAttributeLeading  
19.                                             multiplier:1.0f  
20.                                               constant:20];  
21.    [self.view addConstraint:constraint];  
22.      
23.    constraint = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:newView  
24.                                              attribute:NSLayoutAttributeTrailing  
25.                                              relatedBy:NSLayoutRelationEqual  
26.                                                 toItem:self.view  
27.                                              attribute:NSLayoutAttributeTrailing  
28.                                             multiplier:1.0f  
29.                                               constant:-20];  
30.    [self.view addConstraint:constraint];  
31.      
32.    constraint = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:newView  
33.                                              attribute:NSLayoutAttributeTop  
34.                                              relatedBy:NSLayoutRelationEqual  
35.                                                 toItem:self.view  
36.                                              attribute:NSLayoutAttributeTop  
37.                                             multiplier:1.0f  
38.                                               constant:20];  
39.    [self.view addConstraint:constraint];  
40.      
41.    constraint = [NSLayoutConstraint constraintWithItem:newView  
42.                                              attribute:NSLayoutAttributeBottom  
43.                                              relatedBy:NSLayoutRelationEqual  
44.                                                 toItem:self.view  
45.                                              attribute:NSLayoutAttributeBottom  
46.                                             multiplier:1.0f  
47.                                               constant:-20];  
48.    [self.view addConstraint:constraint];  
49.      
50.}</span>

（2）特殊格式化语言的约束实现方式

1.<span style="font-size:12px;">- (void)viewDidLoad {  
2.    [super viewDidLoad];  
3.    self.view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
4.      
5.    UIView *newView = [UIView new];  
6.    newView.backgroundColor = [UIColor greenColor];  
7.    [self.view addSubview:newView];  
8.    newView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
9.      
10.    NSMutableArray *constraintArray = [NSMutableArray array];  
11.      
12.    [constraintArray addObjectsFromArray:
[NSLayoutConstraint constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[newView]-20-|"  
13.    options:0  
14.    metrics:nil  
15.    views:NSDictionaryOfVariableBindings(newView, self.view)]];  
16.    [constraintArray addObjectsFromArray:
[NSLayoutConstraint constraintsWithVisualFormat:@"V:|-20-[newView]-20-|"  
17.    options:0  
18.    metrics:nil  
19.    views:NSDictionaryOfVariableBindings(newView, self.view)]];  
20.    [self.view addConstraints:constraintArray];  
21.}</span>

（3）第三方UIView-AutoLayout

1.<span style="font-size:12px;">- (void)viewDidLoad {  
2.    [super viewDidLoad];  
3.    self.view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
4.      
5.    UIView *newView = [UIView new];  
6.    newView.backgroundColor = [UIColor greenColor];  
7.    [self.view addSubview:newView];  
8.    newView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
9.      
10.    [newView autoPinEdgeToSuperviewEdge:ALEdgeLeading withInset:20.0f];  
11.    [newView autoPinEdgeToSuperviewEdge:ALEdgeTrailing withInset:20.0f];  
12.    [newView autoPinEdgeToSuperviewEdge:ALEdgeTop withInset:20.0f];  
13.    [newView autoPinEdgeToSuperviewEdge:ALEdgeBottom withInset:20.0f];  
14.}</span>

以上3种方式都实现了我们想要的效果，看来代码实现autolayout也不是那么复杂！

例子2:通过上边例子我们实现一个简单的UI布局，下面来一个稍微复杂点的，把上一篇中提到3个view布局的那个例子用代码布局实现一下，但难度有所增加，当size class切换的时候，页面布局发生相应的改变，效果如图：

首先初始化3个View：

1.<span style="font-size:12px;">- (UIView *) alView {  
2.    UIView *newView = [UIView new];  
3.    newView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints =NO;  
4.      
5.    return newView;  
6.}  
7.UIView *greenView = [self alView];  
8.greenView.backgroundColor = [UIColor greenColor];  
9.[self.view addSubview:greenView];  
10.UIView *yellowView = [self alView];  
11.yellowView.backgroundColor = [UIColor yellowColor];  
12.[self.view addSubview:yellowView];  
13.UIView *blueView = [self alView];  
14.blueView.backgroundColor = [UIColor blueColor];  
15.[self.view addSubview:blueView];</span>

接下来适配竖屏的约束：

1.<span style="font-size:12px;">- (NSMutableArray *) 
portraitConstraints:(UIView *)greenView :(UIView *)yellowView :(UIView *)blueView  
2.{  
3. NSMutableArray *constraintArray = [NSMutableArray array];  
4.    
5. [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
6. constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[greenView]-20-
[yellowView(==greenView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
7. views:NSDictionaryOfVariableBindings(greenView, yellowView)]];  
8. [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
9. constraintsWithVisualFormat:@"V:|-20-[greenView]-20-
[blueView(==greenView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
10.views:NSDictionaryOfVariableBindings(greenView, blueView)]];  
11.      
12. [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
13. constraintsWithVisualFormat:@"V:|-20-[yellowView]-20-
[blueView(==yellowView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
14. views:NSDictionaryOfVariableBindings(yellowView, blueView)]];  
15.      
16. [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
17. constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[blueView]-20-|" options:0 metrics:nil  
18. views:NSDictionaryOfVariableBindings(blueView)]];  
19.  
20. return constraintArray;  
21.}</span>

然后横屏的约束：

1.<span style="font-size:12px;">- (NSMutableArray *)
 landscapeConstraints:(UIView *)greenView :(UIView *)yellowView :(UIView *)blueView  
2.{  
3.    NSMutableArray *constraintArray = [NSMutableArray array];  
4.      
5.    [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
6.     constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[greenView]-20-
[yellowView(==greenView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
7.     views:NSDictionaryOfVariableBindings(greenView, yellowView)]];  
8.      
9.    [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
10.   constraintsWithVisualFormat:@"V:|-20-[blueView]-20-
[greenView(==blueView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
11.   views:NSDictionaryOfVariableBindings(greenView, blueView)]];  
12.      
13.    [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
14.    constraintsWithVisualFormat:@"V:|-20-[blueView]-20-
[yellowView(==blueView)]-20-|" options:0 metrics:nil  
15.    views:NSDictionaryOfVariableBindings(yellowView, blueView)]];  
16.      
17.    [constraintArray addObjectsFromArray:[NSLayoutConstraint  
18.     constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[blueView]-20-|" options:0 metrics:nil  
19.     views:NSDictionaryOfVariableBindings(blueView)]];  
20.    
21.    return constraintArray;  
22.}</span>

最后还要处理屏幕旋转：

1.<span style="font-size:12px;">-
 (void)willTransitionToTraitCollection:(UITraitCollection *)newCollection  
2.  withTransitionCoordinator:(id <UIViewControllerTransitionCoordinator>)coordinator  
3.{  
4.    [super willTransitionToTraitCollection:newCollection withTransitionCoordinator:coordinator];  
5.      
6.    [coordinator animateAlongsideTransition:^
(id <UIViewControllerTransitionCoordinatorContext> context) {  
7.     if (newCollection.verticalSizeClass == UIUserInterfaceSizeClassCompact) {  
8.     NSLog(@"%s----%d", __FUNCTION__, __LINE__);  
9.     [self.view removeConstraints:self.view.constraints];  
10.   [self.view addConstraints:
[self landscapeConstraints:self.greenView_ :self.yellowView_ :self.blueView_]];  
11.   } else {  
12.   NSLog(@"%s----%d", __FUNCTION__, __LINE__);  
13.   [self.view removeConstraints:self.view.constraints];  
14.   [self.view addConstraints:
[self portraitConstraints:self.greenView_ :self.yellowView_ :self.blueView_]];  
15.     }  
16.     [self.view setNeedsLayout];  
17.    } completion:nil];  
18.}</span>

这样就实现了我们预期的效果，总结下来，auotlayout就是给view添加足够的约束，让view系统可以根据约束来计算出一个view的frame。动手练习一下吧！

2、view动画在autolayout实现

当布局发生改变时，相当于对子view进行重新布局，而子view重新布局调用 layoutIfNeeded，所以动画可以这样实现：

1.<span style="font-size:12px;">- (void)animateConstraints  
2.{  
3.    [UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{  
4.        [self.view layoutIfNeeded];  
5.    }];  
6.}</span>

Github上已经有Demo了！

3、autolayout有没有局限性和解决不了的问题？兼容性怎么样？效率怎么样？

autolayout对view transforms支持的不好，这里有帖子详细描述了这个问题。

至于兼容性，只从iOS6就已经提出了autolayout的概念，现在iOS5系统不是很多了，甚至iOS6系统都已经升级为iOS7，未来一段时间大部分用户应该是使用iOS7和iOS8系统，所以兼容性问题不会太大，但size class是iOS8才有的概念，所以还有有一定的适配工作量。

效率话题这里有提到，有时间再细研究。

结束语：时间和体力总是有限的，标题是autolayout详解，可想达到详解还需要更多的时间去实践和总结，还有一些细节没有体现出来：

例如：

1.<span style="font-size:12px;">
[NSLayoutConstraint constraintsWithVisualFormat:@"H:|-20-[newView]-20-|
"options:0 metrics:nil views:NSDictionaryOfVariableBindings(newView, self.view)]</span>

1、这其中各个参数的含义，另外约束还有个优先级的概念

2、@"H:|-20-[newView]-20-|" 这种可视化布局字符串的含义等等，有空再补充了！

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