public class ConstraintLayout 
extends ViewGroup 

java.lang.Object
   ↳    android.view.View
       ↳    android.view.ViewGroup
           ↳    android.support.constraint.ConstraintLayout

ConstraintLayout 布局继承自 ViewGroup，它可以很灵活的指定控件的位置和大小。

注意：ConstraintLayout 在Android系统API 9(Gingerbread)开始引入。随着时间的推移，官方一直在丰富其API和功能。

目前有以下一些约束类型可用：

• Relative positioning，相对定位
• Margins，边距
• Centering positioning，中心定位
• Circular positioning，圆形定位
• Visibility behavior，可见性行为
• Dimension constraints，维度约束
• Chains，链条
• Virtual Helpers objects，虚拟辅助对象
• Optimizer，优化

注意：在约束条件下，不能有循环依赖关系。

开发指南

Relative positioning (相对定位)

相对定位，是ConstraintLayout布局中创建布局的基本构件之一。它可以将控件A以相对于控件B的约束方式去定位。你可以在水平和竖直的方向去约束控件：

• Horizontal Axis：左、右、开始、结束方向
• Vertical Axis：上、下、文本基线方向

一般来说就是：用一个控件的某一条“边”，去约束其他一个控件的另一条“边”。
例如，为了把控件B放在控件A的右边（图1）：

图 1 - 相对定位举例

代码是这样的：

<Button android:id="@+id/buttonA" ... />
         <Button android:id="@+id/buttonB" ...
                 app:layout_constraintLeft_toRightOf="@+id/buttonA" />

这样可以告诉的系统，我们要把控件B的“左边”用控件A的“右边”来约束。这种位置的约束意味着，系统将试图把两条边共享一个位置。

图 2 - 相对定位约束

下面是图2中可用线束：

• layout_constraintLeft_toLeftOf
• layout_constraintLeft_toRightOf
• layout_constraintRight_toLeftOf
• layout_constraintRight_toRightOf
• layout_constraintTop_toTopOf
• layout_constraintTop_toBottomOf
• layout_constraintBottom_toTopOf
• layout_constraintBottom_toBottomOf
• layout_constraintBaseline_toBaselineOf
• layout_constraintStart_toEndOf
• layout_constraintStart_toStartOf
• layout_constraintEnd_toStartOf
• layout_constraintEnd_toEndOf

它们都需要引用别一个控件的id或parent（即指引用父容器，例如）：

<Button android:id="@+id/buttonB" ...
                 app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent" />

Margins(边距)

图 3 - 相对定位边距

如果设置了边距，它们将被应用到相关的约束（图3），使得两个控件之间有边距大小的间隙。有这样一些边距属性可以用于这种效果：

• android:layout_marginStart
• android:layout_marginEnd
• android:layout_marginLeft
• android:layout_marginTop
• android:layout_marginRight
• android:layout_marginBottom

注意，边距必须是正数或零。

<span id="gone_attributes">Margins when connected to a GONE widget(当相连不可见控件时的边距)</span>

当一个约束目标的可见性被设为View.GONE 时，可以使用另一个边距属性保持控件的位置不变，它们与layout_marginXXX 对应：

• layout_goneMarginStart
• layout_goneMarginEnd
• layout_goneMarginLeft
• layout_goneMarginTop
• layout_goneMarginRight
• layout_goneMarginBottom

Centering positioning and bias(居中定位与偏向)

当ConstraintLayout处理“不可能”约束时另一方面的作用。例如，有如下代码：

<android.support.constraint.ConstraintLayout ...>
             <Button android:id="@+id/button" ...
                 app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
                 app:layout_constraintRight_toRightOf="parent/>
         </>

除非Button的大小与布局大小一致，不然不可能同时满足上述两种约束（两条边都不能到达它们要去的位置）。

图 4 - 居中定位

对于这种情况，这时的约束行为就像有两个水平方向相同的力，将控件往相反的方向拉（如图4），以致于控件A最终停在父容器的中间位置。垂直方向也是类似的。

Bias(偏向)

当遇到两个相反方向的约束时，默认情况下控件是居中的；然而要想让控件偏向某一边，可以使用bias属性：

• layout_constraintHorizontal_bias
• layout_constraintVertical_bias

图 5 - 偏向居中定位

例如，下面代码将控件放在水平方向30%的位置（而不是默的50%），这样使得左边距离变短（图5）：

<android.support.constraint.ConstraintLayout ...>
             <Button android:id="@+id/button" ...
                 app:layout_constraintHorizontal_bias="0.3"
                 app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
                 app:layout_constraintRight_toRightOf="parent/>
         </>

使用偏向属性，可以更好地设计出适配各种屏幕的用户界面。

Circular positioning (Added in 1.1)(圆形定位，v1.1版本新加)

图形定位，通过一个控件的中心，以圆形的方式去约束另一个控件，被约束的控件是通过与约束控件的半径与角度来确定的（见图6）。有以下属性可用：

• layout_constraintCircle : 引用另一个控件（圆心控件）id
• layout_constraintCircleRadius : 与圆心控件的距离
• layout_constraintCircleAngle : 垂直角度 ([0,360])

图 6 - 圆形定位

图 6 - 圆形定位

<Button android:id="@+id/buttonA" ... />
  <Button android:id="@+id/buttonB" ...
      app:layout_constraintCircle="@+id/buttonA"
      app:layout_constraintCircleRadius="100dp"
      app:layout_constraintCircleAngle="45" />

Visibility behavior(可见性行为)

ConstraintLayout布局对不可见（View.GONE）控件有一个特殊的处理。

通常，不可见（View.GONE）控件不会被显示，并且本身已不是布局的一部分（例如，它们的实际维度不会被改变）。

但是，就布局的计算而言，标记为GONE的控件仍然是布局的一部分，有一个重要的区别：

• 对于布局传递，它们的尺寸会被视为0（基本上，它们被解析成一个点）；
• 如果它们约束了其他的控件，那么它们将仍然被尊重，但是它们的边距也会被为视为0。

图 7 - 可见性行为

这个特定的行为，可以在不破坏布局的情况下临时将控件标记为GONE（图7），这在做简单的布局动画时特别有用。

注意：最终的边距是B在连接到A时定义的边距（见图7）。在某些情况下，这可能不是你想要的边距（例如，A对容器有一个100dp的边距，B对A有16dp的边距，当A标记为GONE时，B对容器只有16dp的边距）。出于这个原因，当约束控件为GONE时，你可以指定一个可变的边距值（见：gone margin attributes）。

Dimensions constraints(尺寸约束)

Minimum dimensions on ConstraintLayout(ConstraintLayout最小尺寸)

你可以指定 ConstraintLayout 布局本身的最小值和最大值：

• android:minWidth 指定布局最小宽度
• android:minHeight 指定布局最小高度
• android:maxWidth 指定布局最大宽度
• android:maxHeight 指定布局最大高度

这些值只有在 ConstraintLayout 的尺寸设置为 WRAP_CONTENT 的时候才有效。

Widgets dimension constraints(控件尺寸约束)

控件的尺寸通过 android:layout_width 和 android:layout_height 属性设置，设置方式有3种：

• 直接指定宽、高值（如：123dp）
• 使用 WRAP_CONTENT，让控件去计算本身的尺寸
• 使用 0dp，等价于 MATCH_CONSTRAINT

图 8 - 尺寸约束

前两种方式与其它布局用法类似。第三种方式，会调整控件大小，以匹配约束（见图8，（a）为 wrap_content，（b）为0dp）。如果设置了边距，它们将会在计算中被考虑进去。

重要：不建议在 ConstraintLayout 布局中用来约束控件。使用 MATCH_CONSTRAINT 来达到类型的功能，只需将控件约束的左/右或上/下设置为“parent"。

WRAP_CONTENT : enforcing constraints (Added in 1.1)

当版本1.1之前，如果一个维度设置为WRAP_CONTENT，控件将试图将控件设置为文字尺寸 -- 意味着，约束将不会限制尺寸的结果。然而，一般情况下这已经够用（而且更快），在某些情况下，我们可能想要使用WRAP_CONTENT，并且能保持对尺寸结果有强的约束。这时，我们可以下面的相关属性：

• app:layout_constrainedWidth="true|false"
• app:layout_constrainedHeight="true|false"

MATCH_CONSTRAINT dimensions (Added in 1.1)

当一个维度设置为MATCH_CONSTRAINT，默认的行为是使得大小占用所有可用的空间。

• **layout_constraintWidth_min and layout_constraintHeight_min : **指定维度的最小值
• **layout_constraintWidth_max and layout_constraintHeight_max : **指定维度的最大值
• **layout_constraintWidth_percent and layout_constraintHeight_percent : **指定这个维度的大小设置为父容器的百分比

Min and Max(最小值和最大值)

min和max和表示的值，可以是Dp，或"wrap"，它将使用与 WRAP_CONTENT 相同的值。

Percent dimension(百分比维度)

为了使用百分比，你需要这样设置：

• 维度需要设置为 MATCH_CONSTRAINT (0dp)

• 默认值应该设置为app:layout_constraintWidth_default="percent" 或 app:layout_constraintHeight_default="percent" （注意：这在1.1-beta1和1.1-beta2中是必需的，然而在之后的版本不需要）

• 然后将 layout_constraintWidth_percent 或 layout_constraintHeight_percent 设置为0到1之间的值

Ratio

你也可以定义控件一个维度作为另一个维度的比率。为此，至少有一个维度为设置为0dp（即 MATCH_CONSTRAINT），并将 layout_constraintDimensionRatio 设置为给定的比率。例如：

         <Button android:layout_width="wrap_content"
                   android:layout_height="0dp"
                   app:layout_constraintDimensionRatio="1:1" />

将按钮的高度设置为与宽度相同。
这个比率可以表示为：

• 浮点值，表示宽度和高度的比值
• 表中"宽度：高度"的比例

如果两个维度都被设置为 MATCH_CONSTRAINT （0dp），你也可以使用比率。在这种情况下，系统设置最大的维度满足所有约束，并保持指定的纵横比。为了根据另一个方面的维度来约束一个特定的维度，你可以预先添加W，或H，来限制宽度或高度。例如，如果一个维度受到两个目标的约束（例如宽度是0dp，并以父容器为中心），可以通过在比率前面加上字母W（用于约束宽度）或H（用于约束高度），用逗号隔开：

         <Button android:layout_width="0dp"
                   android:layout_height="0dp"
                   app:layout_constraintDimensionRatio="H,16:9"
                   app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
                   app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

将按16:9的比例设置按钮的高度，而按钮的宽度将与父容器的约束相匹配。

Chains(链)

Chains（链）在单轴（水平或垂直）中提供类似于“组”的行为。而另一个轴可以独立地约束。

Creating a chain(创建链)

如果通过双向连接将一组小部件连接在一起（见图9，显示一个最小的链，有两个小部件）。

图 9 - 链

Chain heads(链头)

Chains由链的第一个元素（链头）的属性控制：

图 10 - 链头

Margins in chains(链的边距)

如果在连接上指定了边距，它们会考虑进去。在扩展链的情况下，边距将从分配的空间中扣除。

Chain Style(链样式)

当在链条的第一个元素上设置属性 layout_constraintHorizontal_chainStyle 或 layout_constraintVertical_chainStyle 时，链条的行为将根据指定的样式进行更改（默认为CHAIN_SPREAD）。

• CHAIN_SPREAD -- 元素将被展开（默认样式）
• Weighted chain -- 在 CHAIN_SPREAD 模式下，如果一些小部件被设置为 MATCH_CONSTRAINT，它们将分割可用空间
• CHAIN_SPREAD_INSIDE -- 类似，但链条的端点不会分散开来
• CHAIN_PACKED -- 链条的组成部分将被打包在一起。然后，孩子的水平或垂直偏差属性会影响填充元素的位置

图 11 - 链样式

Weighted chains

链的默认行为是在可用空间中均匀地分布元素。如果一个或多个元素使用 MATCH_CONSTRAINT ，它们将使用可用的空闲空间（在它们之间平均分配）。属性 layout_constraintHorizontal_weight 和 layout_constraintVertical_weight 将控制如何使用匹配约束来在元素之间分配空间。例如，在一个包含两个元素的链上，使用匹配约束，第一个元素权重为2，第二个元素的权重为1，第一个元素所占用的空间将是第二个元素的两倍。

Margins and chains (in 1.1)

当在链条上使用边缘时，边缘是附加的。

例如，在水平链上，如果一个元素定义了10dp的右边缘，而下一个元素定义了5dp的左边缘，那么这两个元素之间的边距是15dp。

当计算链用来定位物品的剩余空间时，一个物品加上它的边缘被考虑在一起。剩余的空间不包含边距。

Virtual Helper objects

除了前面详细介绍的内在功能之外，您还可以在 ConstraintLayout 中使用特殊的辅助对象来帮助布局。目前，Guideline允许您创建相对于 ConstraintLayout 容器的Horizontal参考线和Vertical参考线。然后，可以通过将控件限制在这些参考线中来定位。在1.1中，也加入了 Barrier 和 Group。

Optimizer (in 1.1)

在1.1版本中，公开了约束优化器。您可以通过添加属性app:layout_optimizationLevel到约束布局元素来决定应用哪些优化。

• **none : **没有应用优化
• standard : 默认。只对直接和屏障约束进行优化
• **direct : **优化直接约束
• barrier : 优化屏障约束
• **chain : **优化链式约束（实验）
• **dimensions : **优化维度度量（实验性的），减少匹配约束元件的度量数量

这个属性是一个掩码，因此您可以通过列出您想要的选项来决定开启或关闭特定的优化。例如:app:layout_optimizationLevel="direct|barrier|chain"

<span id="guideline">Guideline</span>

public class Guideline 
extends View 

java.lang.Object
   ↳    android.view.View
       ↳    android.support.constraint.Guideline

工具类Guideline（参考线类）用于 ConstraintLayout 的辅助对象。辅助对象不会显示在设备上（它们被标记为View.GONE），并且仅用于布局。它们只用于 ConstraintLayout 。

Guideline可以是水平的，也可以是垂直的：

• 垂直参考线：宽度为0，高度为 ConstraintLayout 父容器的高
• 水平参考线：高度为0，宽度为 ConstraintLayout 父容器的宽

有3种不同的水平定位Guideline：

• 从左边或布局顶部指定一个固定的距离（layout_constraintGuide_begin）
• 从布局的右边或底部指定一个固定的距离（layout_constraintGuide_end）
• 指定布局的宽度或高度的百分比（layout_constraintGuide_percent）

然后，控件就可以被个参考线约束，可以很容易地从一个参考线定位多个控件。

例如，用垂直的参考线约束一个按钮：

<android.support.constraint.ConstraintLayout
        xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
        xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

    <android.support.constraint.Guideline
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/guideline"
            app:layout_constraintGuide_begin="100dp"
            android:orientation="vertical"/>

    <Button
            android:text="Button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/button"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@+id/guideline"
            android:layout_marginTop="16dp"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

参考:
[1] https://developer.android.google.cn/reference/android/support/constraint/ConstraintLayout
[2] https://developer.android.google.cn/reference/android/support/constraint/Guideline