Flutter 布局(九)- Flow、Table、Wrap详解

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本文主要介绍Flutter布局中的Flow、Table、Wrap控件,详细介绍了其布局行为以及使用场景,并对源码进行了分析。

1. Flow

A widget that implements the flow layout algorithm.

1.1 简介

Flow按照解释的那样,是一个实现流式布局算法的控件。流式布局在大前端是很常见的布局方式,但是一般使用Flow很少,因为其过于复杂,很多场景下都会去使用Wrap。

1.2 布局行为

Flow官方介绍是一个对child尺寸以及位置调整非常高效的控件,主要是得益于其FlowDelegate。另外Flow在用转换矩阵(transformation matrices)对child进行位置调整的时候进行了优化。

Flow以及其child的一些约束都会受到FlowDelegate的控制,例如重写FlowDelegate中的geiSize,可以设置Flow的尺寸,重写其getConstraintsForChild方法,可以设置每个child的布局约束条件。

Flow之所以高效,是因为其在定位过后,如果使用FlowDelegate中的paintChildren改变child的尺寸或者位置,只是重绘,并没有实际调整其位置。

1.3 继承关系

Object > Diagnosticable > DiagnosticableTree > Widget > RenderObjectWidget > MultiChildRenderObjectWidget > Flow

1.4 示例代码

const width = 80.0;
const height = 60.0;

Flow(
  delegate: TestFlowDelegate(margin: EdgeInsets.fromLTRB(10.0, 10.0, 10.0, 10.0)),
  children: <Widget>[
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.yellow,),
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.green,),
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.red,),
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.black,),
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.blue,),
    new Container(width: width, height: height, color: Colors.lightGreenAccent,),
  ],
)

class TestFlowDelegate extends FlowDelegate {
  EdgeInsets margin = EdgeInsets.zero;

  TestFlowDelegate({this.margin});
  @override
  void paintChildren(FlowPaintingContext context) {
    var x = margin.left;
    var y = margin.top;
    for (int i = 0; i < context.childCount; i++) {
      var w = context.getChildSize(i).width + x + margin.right;
      if (w < context.size.width) {
        context.paintChild(i,
            transform: new Matrix4.translationValues(
                x, y, 0.0));
        x = w + margin.left;
      } else {
        x = margin.left;
        y += context.getChildSize(i).height + margin.top + margin.bottom;
        context.paintChild(i,
            transform: new Matrix4.translationValues(
                x, y, 0.0));
        x += context.getChildSize(i).width + margin.left + margin.right;
      }
    }
  }

  @override
  bool shouldRepaint(FlowDelegate oldDelegate) {
    return oldDelegate != this;
  }
}

样例其实并不复杂,FlowDelegate需要自己实现child的绘制,其实大多数时候就是位置的摆放。上面例子中,对每个child按照给定的margin值,进行排列,如果超出一行,则在下一行进行布局。

Flow样例

另外,对这个例子多做一个说明,对于上述child宽度的变化,这个例子是没问题的,如果每个child的高度不同,则需要对代码进行调整,具体的调整是换行的时候,需要根据上一行的最大高度来确定下一行的起始y坐标。

1.5 源码解析

构造函数如下:

Flow({
  Key key,
  @required this.delegate,
  List<Widget> children = const <Widget>[],
})

1.5.1 属性解析

delegate:影响Flow具体布局的FlowDelegate。

其中FlowDelegate包含如下几个方法:

  • getConstraintsForChild: 设置每个child的布局约束条件,会覆盖已有的;
  • getSize:设置Flow的尺寸;
  • paintChildren:child的绘制控制代码,可以调整尺寸位置,写起来比较的繁琐;
  • shouldRepaint:是否需要重绘;
  • shouldRelayout:是否需要重新布局。

其中,我们平时使用的时候,一般会使用到paintChildren以及shouldRepaint两个方法。

1.5.2 源码

我们先来看一下Flow的布局代码

Size _getSize(BoxConstraints constraints) {
  assert(constraints.debugAssertIsValid());
  return constraints.constrain(_delegate.getSize(constraints));
}

@override
void performLayout() {
  size = _getSize(constraints);
  int i = 0;
  _randomAccessChildren.clear();
  RenderBox child = firstChild;
  while (child != null) {
    _randomAccessChildren.add(child);
    final BoxConstraints innerConstraints = _delegate.getConstraintsForChild(i, constraints);
    child.layout(innerConstraints, parentUsesSize: true);
    final FlowParentData childParentData = child.parentData;
    childParentData.offset = Offset.zero;
    child = childParentData.nextSibling;
    i += 1;
  }
}

可以看到Flow尺寸的取值,直接来自于delegate的getSize方法。对于每一个child,则是将delegate中的getConstraintsForChild设置的约束条件,设置在child上。

Flow布局上的表现,受Delegate中getSize以及getConstraintsForChild两个方法的影响。第一个方法设置其尺寸,第二个方法设置其children的布局约束条件。

接下来我们来看一下其绘制方法。

void _paintWithDelegate(PaintingContext context, Offset offset) {
  _lastPaintOrder.clear();
  _paintingContext = context;
  _paintingOffset = offset;
  for (RenderBox child in _randomAccessChildren) {
    final FlowParentData childParentData = child.parentData;
    childParentData._transform = null;
  }
  try {
    _delegate.paintChildren(this);
  } finally {
    _paintingContext = null;
    _paintingOffset = null;
  }
}

它的绘制方法非常的简单,先将上次设置的参数都初始化,然后调用delegate中的paintChildren进行绘制。在paintChildren中会调用paintChild方法去绘制每个child,我们接下来看下其代码。

@override
  void paintChild(int i, { Matrix4 transform, double opacity = 1.0 }) {
    transform ??= new Matrix4.identity();
    final RenderBox child = _randomAccessChildren[i];
    final FlowParentData childParentData = child.parentData;
    _lastPaintOrder.add(i);
    childParentData._transform = transform;
    
    if (opacity == 0.0)
      return;

    void painter(PaintingContext context, Offset offset) {
      context.paintChild(child, offset);
    }
    
    if (opacity == 1.0) {
      _paintingContext.pushTransform(needsCompositing, _paintingOffset, transform, painter);
    } else {
      _paintingContext.pushOpacity(_paintingOffset, _getAlphaFromOpacity(opacity), (PaintingContext context, Offset offset) {
        context.pushTransform(needsCompositing, offset, transform, painter);
      });
    }
  }

paitChild函数首先会将transform值设在child上,然后根据opacity值,决定其绘制的表现。

  • 当opacity为0时,只是设置了transform值,这样做是为了让其响应区域跟随调整,虽然不显示出来;
  • 当opacity为1的时候,只是进行Transform操作;
  • 当opacity大于0小于1时,先调整其透明度,再进行Transform操作。

至于其为什么高效,主要是因为它的布局函数不牵涉到child的布局,而在绘制的时候,则根据delegate中的策略,进行有效的绘制。

1.6 使用场景

Flow在一些定制化的流式布局中,有可用场景,但是一般写起来比较复杂,但胜在灵活性以及其高效。

2. Table

A widget that uses the table layout algorithm for its children.

2.1 简介

每一种移动端布局中都会有一种table布局,这种控件太常见了。至于其表现形式,完全可以借鉴其他移动端的,通俗点讲,就是表格。

2.2 布局行为

表格的每一行的高度,由其内容决定,每一列的宽度,则由columnWidths属性单独控制。

2.3 继承关系

Object > Diagnosticable > DiagnosticableTree > Widget > RenderObjectWidget > Table

2.4 示例代码

Table(
  columnWidths: const <int, TableColumnWidth>{
    0: FixedColumnWidth(50.0),
    1: FixedColumnWidth(100.0),
    2: FixedColumnWidth(50.0),
    3: FixedColumnWidth(100.0),
  },
  border: TableBorder.all(color: Colors.red, width: 1.0, style: BorderStyle.solid),
  children: const <TableRow>[
    TableRow(
      children: <Widget>[
        Text('A1'),
        Text('B1'),
        Text('C1'),
        Text('D1'),
      ],
    ),
    TableRow(
      children: <Widget>[
        Text('A2'),
        Text('B2'),
        Text('C2'),
        Text('D2'),
      ],
    ),
    TableRow(
      children: <Widget>[
        Text('A3'),
        Text('B3'),
        Text('C3'),
        Text('D3'),
      ],
    ),
  ],
)

一个三行四列的表格,第一三行宽度为50,第二四行宽度为100。

Table样例

2.5 源码解析

构造函数如下:

Table({
  Key key,
  this.children = const <TableRow>[],
  this.columnWidths,
  this.defaultColumnWidth = const FlexColumnWidth(1.0),
  this.textDirection,
  this.border,
  this.defaultVerticalAlignment = TableCellVerticalAlignment.top,
  this.textBaseline,
})

2.5.1 属性解析

columnWidths:设置每一列的宽度。

defaultColumnWidth:默认的每一列宽度值,默认情况下均分。

textDirection:文字方向,一般无需考虑。

border:表格边框。

defaultVerticalAlignment:每一个cell的垂直方向的alignment。

总共包含5种:

  • top:被放置在的顶部;
  • middle:垂直居中;
  • bottom:放置在底部;
  • baseline:文本baseline对齐;
  • fill:充满整个cell。

textBaseline:defaultVerticalAlignment为baseline的时候,会用到这个属性。

2.5.2 源码

我们直接来看其布局源码:

第一步,当行或者列为0的时候,将自身尺寸设为0x0。

if (rows * columns == 0) {
  size = constraints.constrain(const Size(0.0, 0.0));
  return;
}

第二步,根据textDirection值,设置方向,一般在阿拉伯语系中,一些文本都是从右往左现实的,平时使用时,不需要去考虑这个属性。

switch (textDirection) {
  case TextDirection.rtl:
    positions[columns - 1] = 0.0;
    for (int x = columns - 2; x >= 0; x -= 1)
      positions[x] = positions[x+1] + widths[x+1];
    _columnLefts = positions.reversed;
    tableWidth = positions.first + widths.first;
    break;
  case TextDirection.ltr:
    positions[0] = 0.0;
    for (int x = 1; x < columns; x += 1)
      positions[x] = positions[x-1] + widths[x-1];
    _columnLefts = positions;
    tableWidth = positions.last + widths.last;
    break;
}

第三步,设置每一个cell的尺寸。

  for (int x = 0; x < columns; x += 1) {
    final int xy = x + y * columns;
    final RenderBox child = _children[xy];
    if (child != null) {
      final TableCellParentData childParentData = child.parentData;
      childParentData.x = x;
      childParentData.y = y;
      switch (childParentData.verticalAlignment ?? defaultVerticalAlignment) {
        case TableCellVerticalAlignment.baseline:
          child.layout(new BoxConstraints.tightFor(width: widths[x]), parentUsesSize: true);
          final double childBaseline = child.getDistanceToBaseline(textBaseline, onlyReal: true);
          if (childBaseline != null) {
            beforeBaselineDistance = math.max(beforeBaselineDistance, childBaseline);
            afterBaselineDistance = math.max(afterBaselineDistance, child.size.height - childBaseline);
            baselines[x] = childBaseline;
            haveBaseline = true;
          } else {
            rowHeight = math.max(rowHeight, child.size.height);
            childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop);
          }
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.top:
        case TableCellVerticalAlignment.middle:
        case TableCellVerticalAlignment.bottom:
          child.layout(new BoxConstraints.tightFor(width: widths[x]), parentUsesSize: true);
          rowHeight = math.max(rowHeight, child.size.height);
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.fill:
          break;
      }
    }
  }

第四步,如果有baseline则进行相关设置。

if (haveBaseline) {
  if (y == 0)
    _baselineDistance = beforeBaselineDistance;
    rowHeight = math.max(rowHeight, beforeBaselineDistance + afterBaselineDistance);
}

第五步,根据alignment,调整child的位置。

  for (int x = 0; x < columns; x += 1) {
    final int xy = x + y * columns;
    final RenderBox child = _children[xy];
    if (child != null) {
      final TableCellParentData childParentData = child.parentData;
      switch (childParentData.verticalAlignment ?? defaultVerticalAlignment) {
        case TableCellVerticalAlignment.baseline:
          if (baselines[x] != null)
            childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop + beforeBaselineDistance - baselines[x]);
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.top:
          childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop);
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.middle:
          childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop + (rowHeight - child.size.height) / 2.0);
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.bottom:
          childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop + rowHeight - child.size.height);
          break;
        case TableCellVerticalAlignment.fill:
          child.layout(new BoxConstraints.tightFor(width: widths[x], height: rowHeight));
          childParentData.offset = new Offset(positions[x], rowTop);
          break;
      }
    }
  }

最后一步,则是根据每一行的宽度以及每一列的高度,设置Table的尺寸。

size = constraints.constrain(new Size(tableWidth, rowTop));

最后梳理一下整个的布局流程:

  • 当行或者列为0的时候,将自身尺寸设为0x0;
  • 根据textDirection进行相关设置;
  • 设置cell的尺寸;
  • 如果设置了baseline,则进行相关设置;
  • 根据alignment设置cell垂直方向的位置;
  • 设置Table的尺寸。

如果经常关注系列文章的读者,可能会发现,布局控件的布局流程基本上跟上述流程是相似的。

2.6 使用场景

在一些需要表格展示的场景中,可以使用Table控件。

3. Wrap

A widget that displays its children in multiple horizontal or vertical runs.

3.1 简介

看简介,其实Wrap实现的效果,Flow可以很轻松,而且可以更加灵活的实现出来。

3.2 布局行为

Flow可以很轻易的实现Wrap的效果,但是Wrap更多的是在使用了Flex中的一些概念,某种意义上说是跟Row、Column更加相似的。

单行的Wrap跟Row表现几乎一致,单列的Wrap则跟Row表现几乎一致。但Row与Column都是单行单列的,Wrap则突破了这个限制,mainAxis上空间不足时,则向crossAxis上去扩展显示。

从效率上讲,Flow肯定会比Wrap高,但是Wrap使用起来会方便一些。

3.3 继承关系

Object > Diagnosticable > DiagnosticableTree > Widget > RenderObjectWidget > MultiChildRenderObjectWidget > Wrap

从继承关系上看,Wrap与Flow都是继承自MultiChildRenderObjectWidget,Flow可以实现Wrap的效果,但是两者却是单独实现的,说明两者有很大的不同。

3.4 示例代码

Wrap(
  spacing: 8.0, // gap between adjacent chips
  runSpacing: 4.0, // gap between lines
  children: <Widget>[
    Chip(
      avatar: CircleAvatar(
          backgroundColor: Colors.blue.shade900, child: new Text('AH', style: TextStyle(fontSize: 10.0),)),
      label: Text('Hamilton'),
    ),
    Chip(
      avatar: CircleAvatar(
          backgroundColor: Colors.blue.shade900, child: new Text('ML', style: TextStyle(fontSize: 10.0),)),
      label: Text('Lafayette'),
    ),
    Chip(
      avatar: CircleAvatar(
          backgroundColor: Colors.blue.shade900, child: new Text('HM', style: TextStyle(fontSize: 10.0),)),
      label: Text('Mulligan'),
    ),
    Chip(
      avatar: CircleAvatar(
          backgroundColor: Colors.blue.shade900, child: new Text('JL', style: TextStyle(fontSize: 10.0),)),
      label: Text('Laurens'),
    ),
  ],
)

示例代码直接使用的官方文档上的,效果跟Flow的例子中相似。

Wrap样例

3.5 源码解析

构造函数如下:

Wrap({
  Key key,
  this.direction = Axis.horizontal,
  this.alignment = WrapAlignment.start,
  this.spacing = 0.0,
  this.runAlignment = WrapAlignment.start,
  this.runSpacing = 0.0,
  this.crossAxisAlignment = WrapCrossAlignment.start,
  this.textDirection,
  this.verticalDirection = VerticalDirection.down,
  List<Widget> children = const <Widget>[],
})

3.5.1 属性解析

direction:主轴(mainAxis)的方向,默认为水平。

alignment:主轴方向上的对齐方式,默认为start。

spacing:主轴方向上的间距。

runAlignment:run的对齐方式。run可以理解为新的行或者列,如果是水平方向布局的话,run可以理解为新的一行。

runSpacing:run的间距。

crossAxisAlignment:交叉轴(crossAxis)方向上的对齐方式。

textDirection:文本方向。

verticalDirection:定义了children摆放顺序,默认是down,见Flex相关属性介绍。

3.5.2 源码

我们来看下其布局代码。

第一步,如果第一个child为null,则将其设置为最小尺寸。

RenderBox child = firstChild;
if (child == null) {
  size = constraints.smallest;
  return;
}

第二步,根据direction、textDirection以及verticalDirection属性,计算出相关的mainAxis、crossAxis是否需要调整方向,以及主轴方向上的限制。

double mainAxisLimit = 0.0;
bool flipMainAxis = false;
bool flipCrossAxis = false;
switch (direction) {
  case Axis.horizontal:
    childConstraints = new BoxConstraints(maxWidth: constraints.maxWidth);
    mainAxisLimit = constraints.maxWidth;
    if (textDirection == TextDirection.rtl)
      flipMainAxis = true;
    if (verticalDirection == VerticalDirection.up)
      flipCrossAxis = true;
    break;
  case Axis.vertical:
    childConstraints = new BoxConstraints(maxHeight: constraints.maxHeight);
    mainAxisLimit = constraints.maxHeight;
    if (verticalDirection == VerticalDirection.up)
      flipMainAxis = true;
    if (textDirection == TextDirection.rtl)
      flipCrossAxis = true;
    break;
}

第三步,计算出主轴以及交叉轴的区域大小。

while (child != null) {
  child.layout(childConstraints, parentUsesSize: true);
  final double childMainAxisExtent = _getMainAxisExtent(child);
  final double childCrossAxisExtent = _getCrossAxisExtent(child);
  if (childCount > 0 && runMainAxisExtent + spacing + childMainAxisExtent > mainAxisLimit) {
    mainAxisExtent = math.max(mainAxisExtent, runMainAxisExtent);
    crossAxisExtent += runCrossAxisExtent;
    if (runMetrics.isNotEmpty)
      crossAxisExtent += runSpacing;
    runMetrics.add(new _RunMetrics(runMainAxisExtent, runCrossAxisExtent, childCount));
    runMainAxisExtent = 0.0;
    runCrossAxisExtent = 0.0;
    childCount = 0;
  }
  runMainAxisExtent += childMainAxisExtent;
  if (childCount > 0)
    runMainAxisExtent += spacing;
  runCrossAxisExtent = math.max(runCrossAxisExtent, childCrossAxisExtent);
  childCount += 1;
  final WrapParentData childParentData = child.parentData;
  childParentData._runIndex = runMetrics.length;
  child = childParentData.nextSibling;
}

第四步,根据direction设置Wrap的尺寸。

switch (direction) {
  case Axis.horizontal:
    size = constraints.constrain(new Size(mainAxisExtent, crossAxisExtent));
    containerMainAxisExtent = size.width;
    containerCrossAxisExtent = size.height;
    break;
  case Axis.vertical:
    size = constraints.constrain(new Size(crossAxisExtent, mainAxisExtent));
    containerMainAxisExtent = size.height;
    containerCrossAxisExtent = size.width;
    break;
}

第五步,根据runAlignment计算出每一个run之间的距离,几种属性的差异,之前文章介绍过,在此就不做详细阐述。

final double crossAxisFreeSpace = math.max(0.0, containerCrossAxisExtent - crossAxisExtent);
double runLeadingSpace = 0.0;
double runBetweenSpace = 0.0;
switch (runAlignment) {
  case WrapAlignment.start:
    break;
  case WrapAlignment.end:
    runLeadingSpace = crossAxisFreeSpace;
    break;
  case WrapAlignment.center:
    runLeadingSpace = crossAxisFreeSpace / 2.0;
    break;
  case WrapAlignment.spaceBetween:
    runBetweenSpace = runCount > 1 ? crossAxisFreeSpace / (runCount - 1) : 0.0;
    break;
  case WrapAlignment.spaceAround:
    runBetweenSpace = crossAxisFreeSpace / runCount;
    runLeadingSpace = runBetweenSpace / 2.0;
    break;
  case WrapAlignment.spaceEvenly:
    runBetweenSpace = crossAxisFreeSpace / (runCount + 1);
    runLeadingSpace = runBetweenSpace;
    break;
}

第六步,根据alignment计算出每一个run中child的主轴方向上的间距。

  switch (alignment) {
    case WrapAlignment.start:
      break;
    case WrapAlignment.end:
      childLeadingSpace = mainAxisFreeSpace;
      break;
    case WrapAlignment.center:
      childLeadingSpace = mainAxisFreeSpace / 2.0;
      break;
    case WrapAlignment.spaceBetween:
      childBetweenSpace = childCount > 1 ? mainAxisFreeSpace / (childCount - 1) : 0.0;
      break;
    case WrapAlignment.spaceAround:
      childBetweenSpace = mainAxisFreeSpace / childCount;
      childLeadingSpace = childBetweenSpace / 2.0;
      break;
    case WrapAlignment.spaceEvenly:
      childBetweenSpace = mainAxisFreeSpace / (childCount + 1);
      childLeadingSpace = childBetweenSpace;
      break;
  }

最后一步,调整child的位置。

  while (child != null) {
    final WrapParentData childParentData = child.parentData;
    if (childParentData._runIndex != i)
      break;
    final double childMainAxisExtent = _getMainAxisExtent(child);
    final double childCrossAxisExtent = _getCrossAxisExtent(child);
    final double childCrossAxisOffset = _getChildCrossAxisOffset(flipCrossAxis, runCrossAxisExtent, childCrossAxisExtent);
    if (flipMainAxis)
      childMainPosition -= childMainAxisExtent;
    childParentData.offset = _getOffset(childMainPosition, crossAxisOffset + childCrossAxisOffset);
    if (flipMainAxis)
      childMainPosition -= childBetweenSpace;
    else
      childMainPosition += childMainAxisExtent + childBetweenSpace;
    child = childParentData.nextSibling;
  }

  if (flipCrossAxis)
    crossAxisOffset -= runBetweenSpace;
  else
    crossAxisOffset += runCrossAxisExtent + runBetweenSpace;

我们大致梳理一下布局的流程。

  • 如果第一个child为null,则将Wrap设置为最小尺寸,布局结束;
  • 根据direction、textDirection以及verticalDirection属性,计算出mainAxis、crossAxis是否需要调整方向;
  • 计算出主轴以及交叉轴的区域大小;
  • 根据direction设置Wrap的尺寸;
  • 根据runAlignment计算出每一个run之间的距离;
  • 根据alignment计算出每一个run中child的主轴方向上的间距
  • 调整每一个child的位置。

3.6 使用场景

对于一些需要按宽度或者高度,让child自动换行布局的场景,可以使用,但是Wrap可以满足的场景,Flow一定可以实现,只不过会复杂很多,但是相对的会灵活以及高效很多。

4. 后话

笔者建了一个Flutter学习相关的项目,Github地址,里面包含了笔者写的关于Flutter学习相关的一些文章,会定期更新,也会上传一些学习Demo,欢迎大家关注。

5. 参考

  1. Flow class
  2. Table class
  3. Wrap class

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