Auto Layout 中的 setNeedsUpdateConstraints 和 layoutIfNeeded

先拋出結論:

setNeedsUpdateConstraints 保證之后肯定會調用 updateConstraintsIfNeeded .

SetNeedsLayout 保證之后肯定會調用 layoutIfNeeded .

AutoLayout 的本質

AutoLayout 是指,用一套規則(約束)來定義視圖之間的位置。

AutoLayout 能夠讓每個 view 有唯一的 frame。

其實,這樣子解釋,還是讓人很難理解,所以接下來會簡單介紹下 AutoLayout ,在對其有所了解和深入后,再解釋下面這幾個問題:

  • 保證之后調用 的之后是在什么時候?
  • 這些方法的調用時序大概是怎么樣的?
  • 為什么要先 set 一下,而不是直接 updateConstraint 和 layout

UIView 生命周期


init=>start: InitWithFrame

layout=>operation: setNeedsDisplay: 
setNeedsUpdateConstraint:  
setNeedsDisplay:

ifUpdateCons=>condition: update constraints ?
updateCons=>operation: updateConstraints
ifLayout=>condition: update layout ?
layoutSubview=>operation: layoutSubviews
ifDisplay=>condition: needs display ?
draw=>operation: Draw in Rect
e=>end: Event Loop

init->layout->ifUpdateCons
ifUpdateCons(yes)->updateCons->ifLayout
ifUpdateCons(no)->ifLayout
ifLayout(yes)->layoutSubview->ifDisplay
ifLayout(no)->ifDisplay
ifDisplay(yes)->draw(right)->e(right)
ifDisplay(no)->e(right)
e->ifUpdateCons

在 iOS 中,AutoLayout Engine 是一個迭代機。

為什么這樣說呢?先回到手寫布局時代,我們通過計算 view 與屏幕之間的相對距離,得出 view 實際的 frame,然后賦值給 view,這樣子每個 view 都會按照我們設置的位置正確地顯示。

接著我們來到當下的 iOS 開發,先列出幾個問題:

  • 需要適配多種屏幕
  • 既可以在 iPhone 上使用,又可以在 iPad 上使用
  • 可以在橫屏下使用
  • 在不同的屏幕尺寸下,有不同的布局方式(比如屏幕小,就一行放一個,屏幕大一行放兩個)

如果仍然在原始的手寫布局下去完成上述工作,勢必累死,也不一定能夠很好的完成。

搞個機器人

人類能夠發展到現在的文明,就是因為 善假于物也

我希望現在有一套東西,我只需要告訴它,我希望視圖表現成什么樣子,然后它就會按照我的期望去計算出每個 view 的 frame,我只需要把 frame 拿來用就行了。

AutoLayout 就是這樣的一套東西,它接收視圖與視圖之間的規則,生成最終的 frame。

這里有個誤區,AutoLayout 的確是最終生成了 frame,不過生成之后自動給 view 賦值上去了,所以我們沒有看到 setFrame 這個過程。

這個規則就是約束 constraint。

為什么需要 update constraint

在 UIView 顯示之前,先判斷 view 是否能根據當前約束計算出唯一的 Frame。如果可以,那么就根據這個 Frame 去布局。同時,在這里我們認為 view 是滿足約束的。

嚴謹一些,是指在 AutoLayout Engine 中,該 view 的 constraint 是否為最新。

AutoLayout Engine 是一個單獨的約束處理系統,在絕大多數操作中,比如:

  • Activating或Deactivating 啟用和停用
  • 設置constant或priority
  • 添加和刪除視圖

AutoLayout Engine 本身都會標記 view 的約束不是最新,即調用 setNeedsUpdateConstraint

但是也有例外,AutoLayout Engine 并不知道你又修改了約束。因此在這種 case 下,需要手動調用 setNeedsUpdateConstraint 來標記約束需要更新。

setNeedsUpdateConstraint

setNeedsUpdateConstraint 控制 view 的約束是否需要更新。當一個自定義view的某個屬性發生改變,并且可能影響到constraint時,需要調用此方法去標記constraints需要在未來的某個點更新,系統然后會調用 updateConstraints,. 以解決這個由屬性改變帶來的影響。

updateConstraintsIfNeeded

updateConstraintsIfNeeded立即觸發約束更新,自動更新布局。

updateConstraints

當 Custom View 發現屬性或者其他的改變導致它的所有約束中有一個失效時,首先應該刪除這個失效的約束,然后調用 setNeedsUpdateConstraints 表示當前的約束需要更新,然后在 updateConstraints 中恰當地地方檢查當前 content 所需的必要約束。

注意:要在實現在最后調用[super updateConstraints]

layoutSubviews

在確定了 view 的約束后,AutoLayout 通過計算可以得出 view 的 frame,計算的過程就是 layout 的過程。

Layout 的順序,是由最外層向里遞進,所以子視圖只需要相對于父視圖做好布局就可以。

在調用 layoutSubviews 的同時,也會調用 setNeedsUpdateConstraint。

Auto Layout Process 自動布局過程(引用自Objccn.io)

與使用springs and struts(autoresizingMask)比較,Auto layout在view顯示之前,多引入了兩個步驟:updating constraints 和laying out views。

每一個步驟都依賴于上一個。display依賴layout,而layout依賴updating constraints。顯示之前首先得知道布局,想要完整的布局就得更新約束(約束才能得出布局啊)。

updating constraints->layout->display

第一步:updating constraints,被稱為測量階段,其從下向上(from subview to super view),為下一步layout準備信息。

可以通過調用方法setNeedUpdateConstraints去觸發此步。constraints的改變也會自動的觸發此步。但是,當你自定義view的時候,如果一些改變可能會影響到布局的時候,通常需要自己去通知Auto layout,updateConstraintsIfNeeded。

自定義view的話,通常可以重寫updateConstraints方法,在其中可以添加view需要的局部的contraints。

第二步:layout,其從上向下(from super view to subview),此步主要應用上一步的信息去設置view的center和bounds。可以通過調用setNeedsLayout去觸發此步驟,此方法不會立即應用layout。如果想要系統立即的更新layout,可以調用layoutIfNeeded。另外,自定義view可以重寫方法layoutSubViews來在layout的工程中得到更多的定制化效果。

第三步:display,此步時把 view 渲染到屏幕上,它與你是否使用Auto layout無關,其操作是從上向下(from super view to subview),通過調用setNeedsDisplay觸發,

因為每一步都依賴前一步,因此一個display可能會觸發layout,當有任何layout沒有被處理的時候,同理,layout可能會觸發updating constraints,當constraint system更新改變的時候。

需要注意的是,這三步不是單向的,constraint-based layout是一個迭代的過程,layout過程中,可能去改變constraints,有一次觸發updating constraints,進行一輪layout過程。

注意:如果你每一次調用自定義layoutSubviews都會導致另一個布局傳遞,那么你將會陷入一個無限循環中。

就是說,layout 和 updateConstraints 不斷迭代最終確立了整個布局和顯示,然后交給屏幕去顯示

實踐出真知

layoutIfNeeded 調用導致 Crash

在調用 layoutIfNeeded 時,view 必須要被 setNeedsLayout 后,才會理解執行 layoutSubviews。

一個視圖缺少高寬約束,在設置完了約束后執行layoutIfNeeded,然后設置寬高,這種情況在低配機器上可能會出現崩問題。原因在于layoutIfNeeded需要有標記才會立刻調用layoutSubview得到寬高,不然是不會馬上調用的。頁面第一次顯示是會自動標記上需要刷新這個標記的,所以第一次看顯示都是看不出問題的,但頁面再次調用layoutIfNeeded時是不會立刻執行layoutSubview的(但之前加上setNeedsLayout就會立刻執行),這時改變的寬高值會在上文生命周期中提到的Auto Layout Cycle中的Engine里的Deferred Layout Pass里執行layoutSubview,手動設置的layoutIfNeeded也會執行一遍layoutSubview,但是這個如果發生在Deferred Layout Pass之后就會出現崩的問題,因為當視圖設置為setTranslatesAutoresizingMaskIntoConstraints:NO時會嚴格按照約束->Engine->顯示這種流程,如在Deferred Layout Pass之前設置好是沒有問題的,之后強制執行LayoutSubview會產生一個權重和先前一樣的約束在類似動畫block里更新布局讓Engine執行導致Ambiguous Layouts這種權重相同沖突崩潰的情況發生。

RemoveFromSuperView

將多個有相互約束關系視圖removeFromSuperView后更新布局在低配機器上出現崩的問題。這個原因主要是根據不含視圖項的約束不合法這個原則來的,同時會拋出野指針的錯誤。在內存吃緊機器上,當應用占內存較多系統會抓住任何可以釋放heap區內存的機會視圖被移除后會立刻被清空,這時約束如果還沒有被釋就滿足不含視圖項的約束會崩的情況了。

remove 之前最好能夠 clearConstraint。

我的一些疑問

第一步:updating constraints,被稱為測量階段,其從下向上(from subview to super view),為下一步layout準備信息。

始終不明白為什么要從下往上更新約束,我的理解是,先是父視圖確定自己位置,子視圖才確認自己視圖。當然這個是 layout 的過程。

我當前的理解是這樣,子視圖的約束先更新,再逐步向上觸發父視圖更新約束,猜測的原因是子視圖的約束可能會導致父視圖約束更改。

參考引用

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