布局原理
每个组件在渲染之前的布局过程具体可分为两个线性过程。首先从组件顶部向下传递布局约束,然后从底部向上传递布局信息。
这两个线性过程会在元素树所引用的RenderObject树中完成,并且最终的布局信息将保存在RenderObject中。因此,当重新构建组件时,如果元素和RenderObject能够复用,那么同样可以使用和上次一样的布局信息。这种单向传递和保存信息的方式是Flutter布局性能优于其他框架的重要原因之一。
RenderObject树由一个个RenderObject组合而成。当Element实例挂载到元素树上后,就会调用组件的createRenderObject()方法生成对应的RenderObject。由于RenderObject树被元素树引用,并且主要任务就是帮助Element实例做具体的渲染工作,因此RenderObject树也常称为元素树的子树。
每个RenderObject会被元素持有,并且在组件重建后会尽量复用,每当元素中的状态发生改变时,就会调用组件的updateRenderObject()方法更新渲染对象,屏幕上的值最终得以更新。
RenderObject类中提供了很多与布局密切相关的对象和方法,如下所示。
- constraints对象,从父组件中传递过来的约束对象。
- parentData对象,从子组件传递来的具体布局信息。
- performLayout()方法,负责具体的布局逻辑。
- paint方法,绘制组件和它的子组件。
RenderObject是一个抽象类,每种Element都会指向不同类型的渲染对象,继承自RenderOject的两个主要的类是RenderBox和RenderSliver,它们分别使用盒子协议和滑动协议来做布局工作。基于这两个类,Flutter还提供了许多处理特定场景的渲染类,如RenderShiftedBox和RenderStack等。
布局约束 1 —— 盒子协议
box protocol 用于静态布局
父节点传递给其子节点的约束是一个BoxConstraints对象。这种约束对象内部有4个属性,分别用来规定每个子节点的最大和最小宽度与高度。这种约束会一直向下延伸,子组件也会产生约束,再传递给它下面的子组件,这个过程一直延续到组件树最下面的叶子节点。
比如,父节点传入了MinWidth=150像素,MaxWidth=350像素,MinHeight=100像素,MaxHeight=double.infinity(尽可能大)的BoxConstraints对象。
子组件接收到这个约束后,便会根据BoxConstraints对象取得上图中指定范围内的值,即宽度介于150~350像素,高度大于或等于100像素。当取得具体的值之后,就会将值向上传递给父组件,父组件会根据这些信息确定子组件的位置,再对它做具体的布局操作,这样就达到了父子组件间的布局通信。
组件接收到盒子布局约束后,会分3种情况设置宽度和高度:
- 尽可能大地扩展宽度和高度,即总是取布局约束的最大值,如Center、ListView组件
- 组件会尽量选择最小值并与它的子组件(如Opacity)的最大宽度、高度相等。
- 像Text、Image这类属于叶子节点的组件会以固定尺寸渲染。
自定义盒子布局约束
使用 ConstrainedBox 组件
ConstrainedBox( constraints: BoxConstraints( maxWidth: 150.0, // 最大宽度 maxHeight: 70.0, // 最大高度 ), child: Container( color: Colors.lightBlue, ), )
传递给子组件Container一个最大宽度为150.0像素、最大高度为70.0像素的盒子约束。由于Container在没有子组件的情况下会根据布局约束尽可能大扩展宽度和高度,因此Container的宽度会自动设置为150像素,高度会自动设置为70像素。
布局约束 2 —— 滑动协议
sliver protocol 用于滚动布局
滚动组件里的每个子组件都被定义为一个sliver组件,父组件传递的约束对象为SliverConstraints,该对象不仅记录了视图的滚动方向、遗留空间等信息,还为每个Sliver组件提供了它们在滚动布局中的偏移量。
如上图中的浅黄色的高亮组件,当偏移量为0像素时,在滚动布局边缘完全展示出来。
所以,滚动布局中的组件分为3种:
- 当前显示在布局中的组件
- 已经滚动出屏幕的组件
- 还未滚动到屏幕下方的组件。