iOS開發-LayoutGuide（從top/bottom LayoutGuide到Safe Area）

iOS7 topLayoutGuide/bottomLayoutGuide 創建一個叫做LayoutGuideStudy的工程，我們打開看一下Main.storyboard： storyboard-top_bottom_layoutGuide.png 可以看到View Controller下麵出現t ...

iOS7 topLayoutGuide/bottomLayoutGuide

創建一個叫做LayoutGuideStudy的工程，我們打開看一下Main.storyboard：

storyboard-top_bottom_layoutGuide.png

可以看到View Controller下麵出現topLayoutGuide/bottomLayoutGuide這兩個東西，並且和Controller的View處於同一層級。
並且在UIViewController頭文件裡面,這兩個屬性是id類型遵守一個UILayoutSupport協議並且是只讀的屬性：

// These objects may be used as layout items in the NSLayoutConstraint API
@property(nonatomic,readonly,strong) id<UILayoutSupport> topLayoutGuide NS_AVAILABLE_IOS(7_0);
@property(nonatomic,readonly,strong) id<UILayoutSupport> bottomLayoutGuide NS_AVAILABLE_IOS(7_0);

這就說明瞭這兩個LayoutGuide是系統自動創建並管理的，這也解釋了剛剛我們創建的工程裡面Main.storyboard為什麼會自動出現topLayoutGuide/bottomLayoutGuide。

看看有什麼用

我們拖拽一個紅色的view到Controller的view里，添加約束的時候，註意到是右下角的約束設定框，關於頂部約束的基準view下拉選擇，xcode預設勾選了Top Layout Guide：

autoLayout-useLayoutGuide.png

，再添加完寬高約束，最後約束結果：

constraint_result.png
直接build看結果：

run-result.png

可以看出top約束基於系統提供的topLayoutGuide，系統會自動為這個view避開頂部狀態欄。
我們在ViewController裡面列印紅色view：

<UIView: 0x7ff10860fa90; frame = (0 20; 240 128); autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x60000003b5c0>>

看到紅色view的y值就是20.剛好是狀態欄的高度。由此看出Top Layout Guide的作用就是在進行自動佈局的時候，幫助開發者隔離出狀態欄的空間。那麼我們再看看導航控制器（頂部出現導航欄）的情況：

navagation-result.png

build看結果：

run_nav_result.png
Top Layout Guide同樣自動幫助隔離出狀態欄+導航欄。
在ViewController裡面列印黃色view：

<UIView: 0x7fb04fe08040; frame = (0 64; 240 128); autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x61800003ef60>>

看到黃色view的y值就是64.剛好是狀態欄+導航欄的高度。

同理，bottomLayoutGuide就是用於在TabbarController裡面隔離底部的tabbar:

tabbar-bottomGuide.png

扒一扒topLayoutGuide/bottomLayoutGuide對象：

在UIViewController的viewDidLayoutSubviews方法列印

- (void)viewDidLayoutSubviews
 {
    [super viewDidLayoutSubviews];
    NSLog(@"topLayoutGuide-%@",self.topLayoutGuide);
    NSLog(@"bottomLayoutGuide-%@",self.bottomLayoutGuide);
}
列印結果：
topLayoutGuide-
<_UILayoutGuide: 0x7fd7cce0c350; frame = (0 0; 0 64); hidden = YES; layer = <CALayer: 0x61000003f2c0>>

bottomLayoutGuide-
<_UILayoutGuide: 0x7fd7cce0d6b0; frame = (0 667; 0 0); hidden = YES; layer = <CALayer: 0x610000221620>>

這個是_UILayoutGuide類型的私有對象，看起來裡面有frame，hidden，layer屬性，感覺十分像UIView啊，那我們就驗證一下：

if ([self.topLayoutGuide isKindOfClass:[UIView class]]) {
    NSLog(@"topLayoutGuide is an UIView");
}
 if ([self.bottomLayoutGuide isKindOfClass:[UIView class]]) {
    NSLog(@"bottomLayoutGuide is an UIView");
}
列印結果：
topLayoutGuide is an UIView
bottomLayoutGuide is an UIView

得到結論就是topLayoutGuide/bottomLayoutGuide其實是一個UIView類型的對象。
我們再列印一下UIViewController的view的subviews：

- (void)viewDidLayoutSubviews
 {
    [super viewDidLayoutSubviews];
     NSLog(@"viewController view subViews %@",self.view.subviews);
}
列印結果：
viewController view subViews (
    "<UIView: 0x7ffc774035b0; frame = (0 64; 240 128); autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x60800002c720>>",
    "<_UILayoutGuide: 0x7ffc7740ae10; frame = (0 0; 0 64); hidden = YES; layer = <CALayer: 0x60800002c480>>",
    "<_UILayoutGuide: 0x7ffc7740b1e0; frame = (0 667; 0 0); hidden = YES; layer = <CALayer: 0x60800002b820>>"
)

這樣就明瞭了！
總結一下：
topLayoutGuide/bottomLayoutGuide其實是作為虛擬的占坑view，用於在自動佈局的時候幫助開發者避開頂部的狀態欄，導航欄以及底部的tabbar等。

iOS9 UILayoutGuide

iOS9開始，蘋果新增加了一個UILayoutGuide的類，看看蘋果官方對它的解釋：

The UILayoutGuide class defines a rectangular area that can interact with Auto Layout. 
Use layout guides to replace the dummy views you may have created to represent
inter-view spaces or encapsulation in your user interface

大概意思是UILayoutGuide用於提供一個矩形區域可以用Auto Layout來定製一些約束特性，作為一個虛擬的view使用。
我想大概是蘋果的工程師覺得以前的topLayoutGuide/bottomLayoutGuide提供虛擬占坑view，隔離導航欄/tabber的思想不錯，進而有了啟發，能不能讓整個LayoutGuide變得更靈活，讓開發者能夠自由定製，於是這個UILayoutGuide類就設計出來了。。

那麼如何自由定製一個UILayoutGuide，我們看看這個類的幾個屬性：

@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *leadingAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *trailingAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *leftAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *rightAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *topAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *bottomAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutDimension *widthAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutDimension *heightAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *centerXAnchor;
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *centerYAnchor;

NSLayoutXAxisAnchor,NSLayoutYAxisAnchor,NSLayoutDimension這幾個類也是跟隨UILayoutGuide在
iOS9以後新增的，即便很陌生，但我們看上面UILayoutGuide的幾個屬性裡面leading，trailing，top，bottom，center等熟悉的字眼，就能明白這些屬性就是用於給UILayoutGuide對象增加佈局約束的。

我們在看UIView裡面新增的一個分類：

@interface UIView (UIViewLayoutConstraintCreation)

@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *leadingAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *trailingAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *leftAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *rightAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *topAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *bottomAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutDimension *widthAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutDimension *heightAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutXAxisAnchor *centerXAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *centerYAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *firstBaselineAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
@property(readonly, strong) NSLayoutYAxisAnchor *lastBaselineAnchor NS_AVAILABLE_IOS(9_0);

@end

也是跟UILayoutGuide一樣的提供了一致的屬性。這就說明瞭UILayoutGuide是可以跟UIView進行Auto Layout的約束交互的。

我們用一個例子說明：

創建一個UILayoutGuide，約束它距離控制器view的頂部64，左邊0，寬250，高200，於是在viewDidLoad方法裡面的代碼：

// 創建
UILayoutGuide *layoutGuide = [[UILayoutGuide alloc] init];
// 需要使用UIView的addLayoutGuide方法添加新建的layoutGuide
[self.view addLayoutGuide:layoutGuide];
// 正式的約束代碼
[layoutGuide.topAnchor constraintEqualToAnchor:self.view.topAnchor constant:64].active = YES;
[layoutGuide.leadingAnchor constraintEqualToAnchor:self.view.leadingAnchor].active = YES;
[layoutGuide.widthAnchor constraintEqualToConstant:250].active = YES;
[layoutGuide.heightAnchor constraintEqualToConstant:200].active = YES;

這樣約束代碼明顯比使用NSLayoutConstraint簡潔多了。

接著，我們再創建一個紫色view，基於這個創建的layoutGuide進行約束，紫色view頂部距離上述layoutGuide底部20，和layoutGuide左對齊，寬和高和layoutGuide保持一致：

UIView *viewBaseLayoutGuide = [[UIView alloc] init];
viewBaseLayoutGuide.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = NO;
viewBaseLayoutGuide.backgroundColor = [UIColor purpleColor];
[self.view addSubview:viewBaseLayoutGuide];

[viewBaseLayoutGuide.topAnchor constraintEqualToAnchor:layoutGuide.bottomAnchor constant:20].active = YES;
[viewBaseLayoutGuide.leadingAnchor constraintEqualToAnchor:layoutGuide.leadingAnchor].active = YES;
[viewBaseLayoutGuide.widthAnchor constraintEqualToAnchor:layoutGuide.widthAnchor].active = YES;
[viewBaseLayoutGuide.heightAnchor constraintEqualToAnchor:layoutGuide.heightAnchor].active = YES;

運行程式的結果：

layoutGuide-test.png

iOS11 Safe Area / safeAreaLayoutGuide

iOS11又引入了一個Safe Area（安全區域）的概念，蘋果建議在這個安全區域內放置UI控制項。這個安全區域的範圍其實就是整個屏幕隔離出狀態欄，導航欄，tabar，以及iPhone X頂部劉海，底部虛擬home手勢區域的範圍。
從這個介紹可以看得出，所謂的Safe Area其實也就是升級版本的topLayoutGuide/bottomLayoutGuide，以前只能限制top/bottom的Layout，現在更加強大了。
再看一下UIViewController頭文件：（用xcode9以上版本打開）：

@property(nonatomic,readonly,strong) id<UILayoutSupport> topLayoutGuide API_DEPRECATED_WITH_REPLACEMENT("-[UIView safeAreaLayoutGuide]", ios(7.0,11.0), tvos(7.0,11.0));
@property(nonatomic,readonly,strong) id<UILayoutSupport> bottomLayoutGuide API_DEPRECATED_WITH_REPLACEMENT("-[UIView safeAreaLayoutGuide]", ios(7.0,11.0), tvos(7.0,11.0));

蘋果提示topLayoutGuide/bottomLayoutGuide這兩個屬性在iOS11已經過期，推薦使用UIView 的safeAreaLayoutGuide屬性（safeAreaLayoutGuide稍後會介紹）。

另外用xcode9以上版本創建工程的時候，Main.storyboard會預設選擇Use Safe Area Layout Guides，控制器view下麵會出現safe area：

xcode9_safeArea.png

驗證使用safeArea的效果：

如上圖所示，我們基於storyboard提供的控制器view的safeArea區域對紅色的view進行約束：頂部距離
安全區域0，左邊距離安全區域0，寬240，高180：

constraint-safeArea.png
在iPhone 8上運行結果：

run-safeArea.png

為了驗證Safe Area在豎屏iPhone X底部起到的隔離作用，又增加了一個棕色的view：左邊距離安全區域0，底部距離安全區域0，寬240，高180：

iPhone X-bottom.png

在iPhone X上運行結果：

iPhone X-SafeArea.png

利用安全區域進行Auto Layout佈局，分別在iPhone 8，iPhone X上以及避開了狀態欄/劉海/底部的home虛擬手勢區域，使得開發者不用關心狀態欄以及適配iPhone X避開劉海的高度，只需要安安心心的蘋果指定的這個安全區域放置子控制項，佈局就可以了。

UIView 的safeAreaLayoutGuide屬性

查看UIView在iOS11上關於Safe Area新增的兩個屬性：

@property (nonatomic,readonly) UIEdgeInsets safeAreaInsets API_AVAILABLE(ios(11.0),tvos(11.0));
@property(nonatomic,readonly,strong) UILayoutGuide *safeAreaLayoutGuide API_AVAILABLE(ios(11.0),tvos(11.0));

很明顯這個只讀的safeAreaLayoutGuide屬性是系統自動創建的，可以讓開發者用代碼進行基於安全區域進行自動佈局。
點擊控制器的view觸發touchesBegan進行列印驗證：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"safeAreaInsets %@",NSStringFromUIEdgeInsets(self.view.safeAreaInsets));
    NSLog(@"safeAreaGuide %@",self.view.safeAreaLayoutGuide);
}
列印結果：
safeAreaInsets {44, 0, 34, 0}
safeAreaGuide <UILayoutGuide: 0x6080009a3c60 - "UIViewSafeAreaLayoutGuide",
layoutFrame = {{0, 44}, {375, 734}}, owningView = <UIView: 0x7f888240c3b0; frame = (0 0; 375 812); 
autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x608000431ec0>>>

根據列印結果safeAreaInsets.top=44，剛好是蘋果規定的適配iPhone X要避開的劉海的距離，
safeAreaInsets.bottom=34，剛好是底部的home虛擬手勢區域的高度。

橫屏旋轉測試：

進行橫屏切換後：

lascape-1.png

再次點擊控制器的view觸發touchesBegan進行列印驗證，列印結果：

safeAreaInsets {0, 44, 21, 44}
safeAreaGuide <UILayoutGuide: 0x6080009a3c60 - "UIViewSafeAreaLayoutGuide", layoutFrame =
{{44, 0}, {724, 354}}, owningView = <UIView: 0x7f888240c3b0; frame = (0 0; 812 375); autoresize =
W+H; layer = <CALayer: 0x608000431ec0>>>

旋轉之後，safeAreaInsets.left距離劉海隔離區域依然是44，底部的home虛擬手勢區域變成了21。
由此證明，系統也把屏幕旋轉的情況也自動計算好了。

iOS 11.0之後系統新增安全區域變化方法

1 2 3 4 UIViewController中新增： - (void)viewSafeAreaInsetsDidChange; UIView中新增： - (void)viewSafeAreaInsetsDidChange；

通過安全區域變化來改變視圖的位置

如果屏幕旋轉，相應的安全區域也會變化，所以不比擔心。![safearea.gif](http://upload-

1 2 3 4 5 6 7 8 images.jianshu.io/upload_images/1186277-ab32b1be56378531.gif?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240) - (void)viewSafeAreaInsetsDidChange { [super viewSafeAreaInsetsDidChange]; NSLog(@"viewSafeAreaInsetsDidChange-%@",NSStringFromUIEdgeInsets(self.view.safeAreaInsets)); [self updateOrientation]; }

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 /** 更新屏幕safearea frame */ - (void)updateOrientation { if (@available(iOS 11.0, *)) { CGRect frame = self.customerView.frame; frame.origin.x = self.view.safeAreaInsets.left; frame.size.width = self.view.frame.size.width - self.view.safeAreaInsets.left - self.view.safeAreaInsets.right; frame.size.height = self.view.frame.size.height - self.view.safeAreaInsets.bottom; self.customerView.frame = frame; } else { // Fallback on earlier versions } }

總結

這次為了適配iPhone X，個人從一開始看到iOS11的Safe Area這個概念，追溯到iOS7 topLayoutGuide/bottomLayoutGuide，從頭開始學習，受益匪淺。也體會到了蘋果工程師針對UI適配，面向開發者進行的一系列探索，以及優化的心路歷程。也看到了他們如何將一個好的思路，面對當前的需求變化，進行合理的擴展，設計出的靈活可擴展的API：
1.iOS7: topLayoutGuide/bottomLayoutGuide，利用一個虛擬的view初步解決導航欄，tabbar的隔離問題。

2.iOS9:有了虛擬view的思路,又考慮能不能去除top/bottom概念的局限性，讓開發者都可以靈活自定義這個隔離區域，又提供一些更方便簡潔易懂的API方便進行代碼自動佈局，於是有了UILayoutGuide這個類。。

3.兩年後的iOS11,有了iPhone X，蘋果工程師順理成章的將他們在iOS9的探索成果利用起來，他們自定義了一個UILayoutGuide，給開發者提供了一個只讀屬性的safeAreaLayoutGuide，並且提出安全區域的概念。

參考鏈接: https://stackoverflow.com/questions/46184197/ios-11-safe-area-layout-guide-backwards-compatibility