一稿適配所有iOS設備——AutoLayout入門

智能手機發展到今天，屏幕尺寸變的越來越多，iPhone從最初的3.5寸屏幕，到後來推出的4寸屏，直到蘋果推出iPhone 6 和 iPhone 6Plus，也宣告著蘋果陣營被徹底攻破，進入了屏幕尺寸碎片化的時代。隻為某一個屏幕尺寸設計的日子已經不在存在。為了適配所有的屏幕，設計師必須考慮各種屏幕尺寸。但是又不可能為每個尺寸都設計一遍。那麼我們又該如何面對屏幕碎片化的困境？

圖1，圖片來自：HTTP://WWW.PAINTCODEAPP.COM/NEWS/ULTIMATE-GUIDE-TO-IPHONE-RESOLUTIONS

蘋果給出的答案是AutoLayout。讓你能用一個設計來適配所有屏幕，理論上講從iPhone4適配到iPad pro都可以。它希望你忘記某個具體的尺寸。實際上你可以隨意拖出一個任意尺寸的畫布進行設計，標注好後就可以交給工程師開發。

首先我們先看一下，蘋果的開發軟件Xcode上是讓你怎麼進行頁面布局的。

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圖2，XCODE.STORYBOARD

中間那塊白色的正方形就是畫布，如果你是使用storyboard布局的話（iOS的布局方式有很多種，storyboard隻是其中一種，我在後面會講），你可以將你設計好的控件放到這個畫布上去，根據你標注的尺寸定義好它們的位置關系，接下來AutoLayout就會自動適配各個屏幕了。聽上去好像很神奇。

有些人會有疑問：我是以iPhone6的尺寸為基礎進行設計和標注的，怎麼可能在一個正方形上根據我標注的尺寸定好它們的位置關系，放到這個正方形上，我的標注不是全亂了嗎？答案是，是，也是不是。如果你在設計和標注時隻為iPhone6設計，把適配的問題都拋給了工程師，很有可能最後出來的結果不是你想要的。相反，即使你是在iPhone6上進行設計，但是你並沒有把思維局限在某個尺寸上，那麼你的標注放在正方形上也不會亂。

確切的講，如果你是以約束為基礎（constraint-based）來設計的界面，那麼無論屏幕怎麼變化，你的設計也會跟著進行調整。

下面我就來講講AutoLayout到底是如何工作的，以及該如何用約束的思想來進行設計。

對於iOS開發來講，通常會使用的是兩種布局方式。一種是使用代碼設置每個視圖（View）的Frame來進行定位。另一個則是使用AutoLayout進行布局（可以在storyboard上，也可以使用代碼）。假設我們在iPhone6（375*667）的尺寸下放了有兩個視圖，A和B。

Tips：在iOS開發中使用的單位是point，也就是@1x下的尺寸。如果你是以iPhone6（750*1334Px）的尺寸進行設計的，那麼裏面的尺寸都要除以2才能用。所以建議大家在@1x的環境下設計。本文不做特殊說明，沒標單位的標注，默認單位都為point。

1.Frame定位

設置Frame進行定位的方法不是本文討論的重點，我隻在這裏簡單介紹一下。首先在iOS裏的坐標系和我們平時用的有點不同。它的坐標原點在左上角。每個視圖都有自己獨立的坐標系。見下圖。

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圖3，使用FRAME進行定位

通常我們定義一個Frame的代碼（Swift）是這樣的：

let frame = CGRectMake(x:CGFloat, y:CGFloat, width:CGFloat, height:CGFloat)

當然你不需要看懂它，隻需要知道它要你提供四個參數：x，y，width，height。x ，y 是你要定位的視圖的原點相對於包含它的視圖的（superView）坐標系的坐標。width，height 當然就是你要定位的視圖的寬度和高度了。

總結一下就是你需要提供位置信息（location）以及尺寸（size）信息。

所以上圖中A，和 B的Frame應該是這樣的：

let frameA = CGRectMake(60, 60, 255, 160)

let frameB = CGRectMake(60, 280, 255, 160)

2.AutoLayout定位

AutoLayout布局背後的邏輯則完全不同於上一種方式。同一個圖，AutoLayout可以用下圖這種方式來表示。

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圖4，AUTOLAYOUT布局

AutoLayout是通常是通過定義一系列的約束（constrains）來進行定位的。和Frame定位一樣，它同樣需要你提供位置和尺寸信息，但是和Frame不同的是，它不是讓你直接提供x，y，width，height，而是通過你給的約束來推斷出相應的尺寸和位置。隻有當能從你給的約束關系中推斷出位置和大小信息，而且還沒有衝突時，才能通過。

如上圖中的視圖A，我們通過上下左右四個約束定好了它的位置。我們提供了它的高度，但是我們並沒有給出它的寬度。之前說過，要確定一個視圖的布局，你需要提供位置以及尺寸信息。而這裏我們卻沒有提供寬度。應為寬度不是一個固定的數值，需要AutoLayout自己通過現有的約束來推斷出視圖A的寬度 = 375（屏幕寬度)— 60—60 = 255，這樣當屏幕寬度變化時，視圖A的寬度也會隨之變化。

AutoLayout能夠根據你在相應視圖上設置的約束，自動計算出的你定義的視圖的位置和大小。

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圖5，當外部環境（屏幕寬度）變化時

當周邊環境變化時，它也隨之改變，這就是AutoLayout能適配不同屏幕的秘訣。

AutoLayout的應用並不局限於應對外部環境的變化（屏幕大小變化），即使在同一個屏幕內，當頁面內容開始變化時，AutoLayout也能做出相應的調整。假設現在因為某種原因，視圖A的高度變為了210。那麼就會出現以下兩種結果：

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圖6左，FRAME

圖6右，AUTOLAYOUT

用Frame定位方式，因為視圖A，B的位置信息是獨立的，A的變化，並不會影響B的位置，所以當A變高時，A，B之間高度方向的距離就被壓縮了，可以想象，當A繼續變高時，A和B之間就會出現疊加的情況，這顯然不是我們希望看到的效果。

而AutoLayout則不同，由於B高度方向的位置是相對於A的，所以當A變高時，B的位置也會跟著變化。這當然是我們希望看到的結果。

由此可見，AutoLayout的應用場景不局限於適配不同的屏幕尺寸，即使在軟件運行的過程中，當頁面變化時它也能夠跟著調整。

需要提一下的是，使用Frame定位的方式也是能實現上面這種AutoLayout的效果的，反之我們也能使用AutoLayout來實現像Frame這種A,B不相互影響效果，我在這裏不細說，有興趣的可以自己去思考一下。舉這個例子，隻是為了說明絕對定位和相對定位的區別。

3.AutoLayout 的屬性（AutoLayout Attributes）

相對於Frame通常要你提供的x，y，width，height，AutoLayout可用的屬性則多的多，常用的屬性有這些：

Left

Right

Top

Bottom

Leading

Trailing

Width

Height

CenterX

CenterY

Baseline

查看所有屬性可點擊這裏：

https://developer.apple.com/library/ios/documentation/AppKit/Reference/NSLayoutConstraint_Class/index.html#//apple_ref/c/tdef/NSLayoutAttribute

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圖7，AUTOLAYOUT 屬性

這些屬性也大概可以分為兩類：大小（size）如width ，height ；位置（Location）如Leading，Trailing，Top，Button。

有了這些屬性，我們不僅能夠定義不同視圖之間的距離，讓它們對齊，定義不同視圖之間的相對尺寸，甚至可以定義一個視圖的長寬比。

值得注意的是其中的Leading 和Trailing，並不等於Left和Right。Leading代表的是閱讀開始位置。通常我們都是習慣從左邊到右來閱讀，這種情況下Leading就是Left，Trailing就是Right。但並不是所有的國家都是依照這個方式的，比如中國古代的書，就是從右到左的，這時候Leading就在Right了。如果你的App用戶是國際化的，需要注意這個問題。通常情況下，我們都使用Leading，Trailiing。

8 不同語言環境下Leading和Trailing的區別

圖8，不同語言環境下LEADING和TRAILING的區別

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圖9

假設我們有以上兩個View，現在要求他們間隔距離為8，如上圖所示。那麼他們之間的約束關系就可以這麼表示：

ViewB.Leading = 1.0 x ViewA.Trailing + 8

其中1.0 是一個系數（Multiplier），這種情況下，這個系數為1.0

4.舉個例子

下面就講一個具體的例子來說明一下AutoLayout應用。

假設我設計了一個這樣的界面（375*667），接下來要交給工程師進行開發。我的要求如下：

1.三個視圖離頁面兩邊的距離都為37.5

2.每個視圖之間的距離，包括視圖離頁面頂端和底端的距離都要一樣，為40

3.三個視圖的寬度和高度要一樣。

我按照這些要求進行了標注，以下就是我想達到的效果以及我的標注：

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圖10左，我要實現的效果

圖10右，我的標注

先分析一下我們的標注。

首先我要求每個視圖離頁面兩邊的距離都為37.5。在標注裏我很明確地說明了這個問題。

其次，我要求每個視圖之間的距離，包括視圖離頁面頂端和底端的距離都要一樣，為40。在標注中我也很明確地說明了這一點。

最後，我要求每個視圖的寬度和高度要一樣。在標注裏，每個視圖的高度都標了169，符合我一樣高度的要求。我給第一個視圖標上了寬度300，其他兩個和第一個首尾對齊，也是300，符合我一樣寬度的要求。

乍一看這個標注沒有問題。但是這裏我們確忽略了一個很重要的問題。這個圖我是以iPhone6的尺寸來設計的，但是實際情況，它並不隻會出現在iPhone6的屏幕上。按照上面的標注，標注的總寬度 = 37.5*2 + 300 = iPhone6的屏幕寬度（375）。但是如果換一個手機屏幕，這個等式就不成立了。同樣，高度也是這個問題。這樣就和實際情況產生了衝突。

Tips：當你的標注在寬度方向，或高度方向的數值加起來等於某一個具體的屏幕尺寸時，你就需要去重新去檢查你的標注了，需要說明那些尺寸是固定的，哪些尺寸是可變的。

顯然，工程師無法滿足你標注的所有尺寸要求。如果他隻看到你給的標注文件，而不知道你的三點要求。那麼這個標注在寬度方向大概就出現了以下幾種可能性：

1.保持兩邊各37.5的邊距（margin）要求，每個視圖的寬度根據屏幕的寬度來伸縮

2.每個視圖的寬度保持300不變，兩邊的邊距根據屏幕的寬度來伸縮

3.視圖的寬度和邊距隨著屏幕的寬度變化一起縮放

從我們之前的要求來看，我們希望的是第一種可能性的，隻是我們的標注沒有很好的說明這個點。工程師需要靠自己的理解來選擇其中一種，有時候他的選擇可能並不是我們想要的結果。

我們該如何標注，來很好的表達我的要求？正確的標注應該是這樣的：

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圖11，正確的標注方式

首先，我去掉了寬度的標注，就像上個例子說的一樣，我們需要AutoLayout自己來計算出它的寬度，也就意味著我們是希望每個視圖的寬度隨著屏幕的寬度變化而變化。其次，我去掉高度的具體數值，隻標了一個h。同樣，因為屏幕的高度是不固定的，所以我無法給出具體的高度，但是我又要求每個視圖的高度是一樣的。通過給每個視圖標注高度h，來表示他們的高度一樣。