Flutter 布局（七）- Row、Column详解
本文主要介绍Flutter布局中的Row、Column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. Row
A widget that displays its children in a horizontal array.
1.1 简介
在Flutter中非常常见的一个多子节点控件，将children排列成一行。估计是借鉴了Web中Flex布局，所以很多属性和表现，都跟其相似。但是注意一点，自身不带滚动属性，如果超出了一行，在debug下面则会显示溢出的提示。
1.2 布局行为
Row的布局有六个步骤，这种布局表现来自Flex（Row和Column的父类）：
- 首先按照不受限制的主轴（main axis）约束条件，对flex为null或者为0的child进行布局，然后按照交叉轴（ cross axis）的约束，对child进行调整；
- 按照不为空的flex值，将主轴方向上剩余的空间分成相应的几等分；
- 对上述步骤flex值不为空的child，在交叉轴方向进行调整，在主轴方向使用最大约束条件，让其占满步骤2所分得的空间；
- Flex交叉轴的范围取自子节点的最大交叉轴；
- 主轴Flex的值是由mainAxisSize属性决定的，其中MainAxisSize可以取max、min以及具体的value值；
- 每一个child的位置是由mainAxisAlignment以及crossAxisAlignment所决定。
Row的布局行为表面上看有这么多个步骤，其实也还算是简单，可以完全参照web中的Flex布局，包括主轴、交叉轴等概念。
1.3 继承关系
Object > Diagnosticable > DiagnosticableTree > Widget > RenderObjectWidget > MultiChildRenderObjectWidget > Flex > Row
Row以及Column都是Flex的子类，它们的具体实现也都是由Flex完成，只是参数不同。
1.4 示例代码
Row(
children: <Widget>[
Expanded(
child: Container(
color: Colors.red,
padding: EdgeInsets.all(5.0),
),
flex: 1,
),
Expanded(
child: Container(
color: Colors.yellow,
padding: EdgeInsets.all(5.0),
),
flex: 2,
),
Expanded(
child: Container(
color: Colors.blue,
padding: EdgeInsets.all(5.0),
),
flex: 1,
),
],
)
一个很简单的例子，使用Expanded控件，将一行的宽度分成四个等分，第一、三个child占1/4的区域，第二个child占1/2区域，由flex属性控制。
1.5 源码解析
构造函数如下：
Row({
Key key,
MainAxisAlignment mainAxisAlignment = MainAxisAlignment.start,
MainAxisSize mainAxisSize = MainAxisSize.max,
CrossAxisAlignment crossAxisAlignment = CrossAxisAlignment.center,
TextDirection textDirection,
VerticalDirection verticalDirection = VerticalDirection.down,
TextBaseline textBaseline,
List<Widget> children = const <Widget>[],
})
1.5.1 属性解析
MainAxisAlignment：主轴方向上的对齐方式，会对child的位置起作用，默认是start。
其中MainAxisAlignment枚举值：
- center：将children放置在主轴的中心；
- end：将children放置在主轴的末尾；
- spaceAround：将主轴方向上的空白区域均分，使得children之间的空白区域相等，但是首尾child的空白区域为1/2；
- spaceBetween：将主轴方向上的空白区域均分，使得children之间的空白区域相等，首尾child都靠近首尾，没有间隙；
- spaceEvenly：将主轴方向上的空白区域均分，使得children之间的空白区域相等，包括首尾child；
- start：将children放置在主轴的起点；
其中spaceAround、spaceBetween以及spaceEvenly的区别，就是对待首尾child的方式。其距离首尾的距离分别是空白区域的1/2、0、1。
MainAxisSize：在主轴方向占有空间的值，默认是max。
MainAxisSize的取值有两种：
- max：根据传入的布局约束条件，最大化主轴方向的可用空间；
- min：与max相反，是最小化主轴方向的可用空间；
CrossAxisAlignment：children在交叉轴方向的对齐方式，与MainAxisAlignment略有不同。
CrossAxisAlignment枚举值有如下几种：
- baseline：在交叉轴方向，使得children的baseline对齐；
- center：children在交叉轴上居中展示；
- end：children在交叉轴上末尾展示；
- start：children在交叉轴上起点处展示；
- stretch：让children填满交叉轴方向；
TextDirection：阿拉伯语系的兼容设置，一般无需处理。
VerticalDirection：定义了children摆放顺序，默认是down。
VerticalDirection枚举值有两种：
- down：从top到bottom进行布局；
- up：从bottom到top进行布局。
top对应Row以及Column的话，就是左边和顶部，bottom的话，则是右边和底部。
TextBaseline：使用的TextBaseline的方式，有两种，前面已经介绍过。
1.5.2 源码
Row以及Column的源代码就一个构造函数，具体的实现全部在它们的父类Flex中。
关于Flex的构造函数
Flex({
Key key,
@required this.direction,
this.mainAxisAlignment = MainAxisAlignment.start,
this.mainAxisSize = MainAxisSize.max,
this.crossAxisAlignment = CrossAxisAlignment.center,
this.textDirection,
this.verticalDirection = VerticalDirection.down,
this.textBaseline,
List<Widget> children = const <Widget>[],
})
可以看出，Flex的构造函数就比Row和Column的多了一个参数。Row跟Column的区别，正是这个direction参数的不同。当为Axis.horizontal的时候，则是Row，当为Axis.vertical的时候，则是Column。
我们来看下Flex的布局函数，由于布局函数比较多，因此分段来讲解：
while (child != null) {
final FlexParentData childParentData = child.parentData;
totalChildren++;
final int flex = _getFlex(child);
if (flex > 0) {
totalFlex += childParentData.flex;
lastFlexChild = child;
} else {
BoxConstraints innerConstraints;
if (crossAxisAlignment == CrossAxisAlignment.stretch) {
switch (_direction) {
case Axis.horizontal:
innerConstraints = new BoxConstraints(minHeight: constraints.maxHeight,
maxHeight: constraints.maxHeight);
break;
case Axis.vertical:
innerConstraints = new BoxConstraints(minWidth: constraints.maxWidth,
maxWidth: constraints.maxWidth);
break;
}
} else {
switch (_direction) {
case Axis.horizontal:
innerConstraints = new BoxConstraints(maxHeight: constraints.maxHeight);
break;
case Axis.vertical:
innerConstraints = new BoxConstraints(maxWidth: constraints.maxWidth);
break;
}
}
child.layout(innerConstraints, parentUsesSize: true);
allocatedSize += _getMainSize(child);
crossSize = math.max(crossSize, _getCrossSize(child));
}
child = childParentData.nextSibling;
}
上面这段代码，我把中间的一些assert以及错误信息之类的代码剔除了，不影响实际的理解。
在布局的开始，首先会遍历一遍child，遍历的作用有两点：
- 对于存在flex值的child，计算出flex的和，找到最后一个包含flex值的child。找到这个child，是因为主轴对齐方式，可能会对它的位置做调整，需要找出来；
- 对于不包含flex的child，根据交叉轴方向的设置，对child进行调整。
final double freeSpace = math.max(0.0, (canFlex ? maxMainSize : 0.0) - allocatedSize);
if (totalFlex > 0 || crossAxisAlignment == CrossAxisAlignment.baseline) {
final double spacePerFlex = canFlex && totalFlex > 0 ? (freeSpace / totalFlex) : double.nan;
child = firstChild;
while (child != null) {
final int flex = _getFlex(child);
if (flex > 0) {
final double maxChildExtent = canFlex ? (child == lastFlexChild ? (freeSpace - allocatedFlexSpace) : spacePerFlex * flex) : double.infinity;
double minChildExtent;
switch (_getFit(child)) {
case FlexFit.tight:
assert(maxChildExtent < double.infinity);
minChildExtent = maxChildExtent;
break;
case FlexFit.loose:
minChildExtent = 0.0;
break;
}
BoxConstraints innerConstraints;
if (crossAxisAlignment == CrossAxisAlignment.stretch) {
switch (_direction) {
case Axis.horizontal:
innerConstraints = new BoxConstraints(minWidth: minChildExtent,
maxWidth: maxChildExtent,
minHeight: constraints.maxHeight,
maxHeight: constraints.maxHeight);
break;
case Axis.vertical:
innerConstraints = new BoxConstraints(minWidth: constraints.maxWidth,
maxWidth: constraints.maxWidth,
minHeight: minChildExtent,
maxHeight: maxChildExtent);
break;
}
} else {
switch (_direction) {
case Axis.horizontal:
innerConstraints = new BoxConstraints(minWidth: minChildExtent,
maxWidth: maxChildExtent,
maxHeight: constraints.maxHeight);
break;
case Axis.vertical:
innerConstraints = new BoxConstraints(maxWidth: constraints.maxWidth,
minHeight: minChildExtent,
maxHeight: maxChildExtent);
break;
}
}
child.layout(innerConstraints, parentUsesSize: true);
final double childSize = _getMainSize(child);
allocatedSize += childSize;
allocatedFlexSpace += maxChildExtent;
crossSize = math.max(crossSize, _getCrossSize(child));
}
if (crossAxisAlignment == CrossAxisAlignment.baseline) {
final double distance = child.getDistanceToBaseline(textBaseline, onlyReal: true);
if (distance != null)
maxBaselineDistance = math.max(maxBaselineDistance, distance);
}
final FlexParentData childParentData = child.parentData;
child = childParentData.nextSibling;
}
}
上面的代码段所做的事情也有两点：
- 为包含flex的child分配剩余的空间
对于每份flex所对应的空间大小，它的计算方式如下：
final double freeSpace = math.max(0.0, (canFlex ? maxMainSize : 0.0) - allocatedSize);
final double spacePerFlex = canFlex && totalFlex > 0 ? (freeSpace / totalFlex) : double.nan;
其中，allocatedSize是不包含flex所占用的空间。当每一份flex所占用的空间计算出来后，则根据交叉轴的设置，对包含flex的child进行调整。
- 计算出baseline值
如果交叉轴的对齐方式为baseline，则计算出最大的baseline值，将其作为整体的baseline值。
switch (_mainAxisAlignment) {
case MainAxisAlignment.start:
leadingSpace = 0.0;
betweenSpace = 0.0;
break;
case MainAxisAlignment.end:
leadingSpace = remainingSpace;
betweenSpace = 0.0;
break;
case MainAxisAlignment.center:
leadingSpace = remainingSpace / 2.0;
betweenSpace = 0.0;
break;
case MainAxisAlignment.spaceBetween:
leadingSpace = 0.0;
betweenSpace = totalChildren > 1 ? remainingSpace / (totalChildren - 1) : 0.0;
break;
case MainAxisAlignment.spaceAround:
betweenSpace = totalChildren > 0 ? remainingSpace / totalChildren : 0.0;
leadingSpace = betweenSpace / 2.0;
break;
case MainAxisAlignment.spaceEvenly:
betweenSpace = totalChildren > 0 ? remainingSpace / (totalChildren + 1) : 0.0;
leadingSpace = betweenSpace;
break;
}
然后，就是将child在主轴方向上按照设置的对齐方式，进行位置调整。上面代码就是计算前后空白区域值的过程，可以看出spaceBetween、spaceAround以及spaceEvenly的差别。
double childMainPosition = flipMainAxis ? actualSize - leadingSpace : leadingSpace;
child = firstChild;
while (child != null) {
final FlexParentData childParentData = child.parentData;
double childCrossPosition;
switch (_crossAxisAlignment) {
case CrossAxisAlignment.start:
case CrossAxisAlignment.end:
childCrossPosition = _startIsTopLeft(flipAxis(direction), textDirection, verticalDirection)
== (_crossAxisAlignment == CrossAxisAlignment.start)
? 0.0
: crossSize - _getCrossSize(child);
break;
case CrossAxisAlignment.center:
childCrossPosition = crossSize / 2.0 - _getCrossSize(child) / 2.0;
break;
case CrossAxisAlignment.stretch:
childCrossPosition = 0.0;
break;
case CrossAxisAlignment.baseline:
childCrossPosition = 0.0;
if (_direction == Axis.horizontal) {
assert(textBaseline != null);
final double distance = child.getDistanceToBaseline(textBaseline, onlyReal: true);
if (distance != null)
childCrossPosition = maxBaselineDistance - distance;
}
break;
}
if (flipMainAxis)
childMainPosition -= _getMainSize(child);
switch (_direction) {
case Axis.horizontal:
childParentData.offset = new Offset(childMainPosition, childCrossPosition);
break;
case Axis.vertical:
childParentData.offset = new Offset(childCrossPosition, childMainPosition);
break;
}
if (flipMainAxis) {
childMainPosition -= betweenSpace;
} else {
childMainPosition += _getMainSize(child) + betweenSpace;
}
child = childParentData.nextSibling;
}
最后，则是根据交叉轴的对齐方式设置，对child进行位置调整，到此，布局结束。
我们可以顺一下整体的流程：
- 计算出flex的总和，并找到最后一个设置了flex的child；
- 对不包含flex的child，根据交叉轴对齐方式，对齐进行调整，并计算出主轴方向上所占区域大小；
- 计算出每一份flex所占用的空间，并根据交叉轴对齐方式，对包含flex的child进行调整；
- 如果交叉轴设置为baseline对齐，则计算出整体的baseline值；
- 按照主轴对齐方式，对child进行调整；
- 最后，根据交叉轴对齐方式，对所有child位置进行调整，完成布局。
1.6 使用场景
Row和Column都是非常常用的布局控件。一般情况下，比方说需要将控件在一行或者一列显示的时候，都可以使用。但并不是说只能使用Row或者Column去布局，也可以使用Stack，看具体的场景选择。
2. Column
在讲解Row的时候，其实是按照Flex的一些布局行为来进行的，包括源码分析，也都是在用Flex进行分析的。Row和Column都是Flex的子类，只是direction参数不同。Column各方面同Row，因此在这里不再另行讲解。
在讲解Flex的时候，也说过是参照了web的Flex布局，如果有相关开发经验的同学，完全可以参照着去理解，这样子更容易去理解它们的用法和原理。
3. 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。
