Android的Compose - 技术栈

Jetpack Compose 是用于构建原生 Android 界面的新工具包，无需修改任何 XML 布局，也不需要使用布局编辑器。相反，只需调用可组合函数来定义所需的元素，Compose 编译器即会完成后面的所有工作。

简而言之，使用Compose，不再需要xml编写页面。

可组合函数（Composable function）

Compose是围绕可组合函数构建的，只需要描述应用界面的外观并提供数据依赖，而不必关注界面的构建过程（如初始化元素、将其附加到父项等）。而创建Composable function，只需要添加注解**@Composable**到函数名称前。

首先，我们构建创建一个应用：ComposeTutorial。在AS中选择Empty Activity创建。

添加文本元素

Kotlin 复制代码

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {//在此处定义布局
            //此处的Text方法是由Compose界面库定义的文本Composable function
            Text("Hello world!")
        }
    }
}

setContent块定义了activity的布局，在此处我们添加了Text即"Hello World!"。

自定义可组合函数

如果需要将一个函数转换为Composable function，我们需要添加注解"@Composable"。

修改MainActivity：

Kotlin 复制代码

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            MessageCard("Android")//使用我们自定义的Composable function
        }
    }
}

@Composable//添加注解，使该函数成为Composable function
fun MessageCard(name: String) {
    Text(text = "Hello $name!")
}

在AS中预览Composable function

借助**@Preview**注解，可以在AS中预览Composable function，无需安装到设备或虚拟器中。

唯一要求是该注解不能用于接收参数的函数中，因此在MainActivity新增如下函数：

Kotlin 复制代码

@Preview
@Composable
fun PreviewMessageCard() {
    MessageCard("Android")
}

在重新构建后，该函数没有被调用，应用本身不会改变，但是AS对于所有添加了**@Preview**注解的界面元素可以进行预览，点击如下两个按钮之一即可：

布局（Layout）

在此处我们实现一个简单的聊天界面，显示发送者和消息内容，点击消息时可缩放。

添加多个文本

Kotlin 复制代码

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            //向Composable function中传入发送者名称和消息内容 
            MessageCard(Message("Android", "Jetpack Compose"))
        }
    }
}

//新建一个Message类，包含消息发送者和消息内容
data class Message(val author: String, val body: String)

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    Text(text = msg.author)
    Text(text = msg.body)
}

@Preview
@Composable
fun PreviewMessageCard() {
    MessageCard(
        msg = Message("Lexi", "Hey, take a look at Jetpack Compose, it's great!")
    )
}

这段代码会在内容视图中创建两个文本元素。不过，由于未提供有关如何排列这两个文本元素的信息，因此它们会相互重叠，使文本无法阅读。

使用Column、Row、Box

Column，直译为"圆柱体、长列"。

使用该函数修改MessageCard，可以垂直排列元素，使其不再重叠文本。

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    Column {
        Text(text = msg.author)
        Text(text = msg.body)
    }
}

同样的，可以使用Row函数水平排列元素，而使用Box函数可以堆叠元素。

添加图片元素

使用Resource Manager从照片库中导入图片，修改MessageCard：

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    //使用Row方法，水平排列图片和消息
    Row {
        Image(
            painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
            contentDescription = "Contact profile picture",
        )
    
        Column {
            Text(text = msg.author)
            Text(text = msg.body)
        }
  
    }
  
}

配置布局（Modifier）

使用修饰符（Modifier）实现。

Compose中的每一个组件都具有Modifier属性，通过他我们可以设置组件的大小、间距、外观，甚至添加互动事件，如点击、触摸事件。

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    //在消息周围添加8dp的距离
    Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
        Image(
            painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
            contentDescription = "Contact profile picture",
            modifier = Modifier
                //设置图片大小
                .size(40.dp)
                //将图片修剪为圆形
                .clip(CircleShape)
        )

        //在图片和消息之间添加一个水平的空间（Spacer），间距为8dp
        Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

        Column {
            Text(text = msg.author)
            // 在发送者和消息内容之间添加一个垂直的空间
            Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))
            Text(text = msg.body)
        }
    }
}

Material Design

Compose 旨在支持 Material Design 原则。它的许多界面元素都原生支持 Material Design。

使用

Jetpack Compose 原生提供 Material Design 3 及其界面元素的实现。我们使用 Material Design 样式改进MessageCard可组合项的外观。

在创建ComposeTutorial项目时，会同时创建一个名为"ComposeTutorialTheme "的Material主题，和一个来自Material Design 3的"Surface"。我们将用到这两位来封装MessageCard函数。

Material Design是围绕Color、Typography、Shape来构建的，我们将逐一添加这些元素。

修改MainActivity：

Kotlin 复制代码

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            //使用ComposeTutorialTheme和Surface封装MessageCard函数
            ComposeTutorialTheme {
                //将给定的组件或布局填满父容器的界面
                Surface(modifier = Modifier.fillMaxSize()) {
                    MessageCard(Message("Android", "Jetpack Compose"))
                }
            }
        }
    }
}

@Preview
@Composable
fun PreviewMessageCard() {
    //在@Preview中也要封装，沿用应用主题中定义的样式，保持统一
    ComposeTutorialTheme {
        Surface {
            MessageCard(
                msg = Message("Lexi", "Take a look at Jetpack Compose, it's great!")
            )
        }
    }
}

颜色

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
   Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
       Image(
           painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
           contentDescription = null,
           modifier = Modifier
               .size(40.dp)
               .clip(CircleShape)
               //为图像增加一个圆框
               .border(1.5.dp, MaterialTheme.colorScheme.primary, CircleShape)
       )

       Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

       Column {
           Text(
               text = msg.author,
               //通过MaterialTheme.colorScheme，使用已封装主题中的颜色设置样式
               color = MaterialTheme.colorScheme.secondary
           )

           Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))
           Text(text = msg.body)
       }
   }
}

Typography（排版）

MaterialTheme 中提供了 Material Typography 样式，只需将其添加到 Text 可组合项中即可。

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
   Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
       Image(
           painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
           contentDescription = null,
           modifier = Modifier
               .size(40.dp)
               .clip(CircleShape)
               .border(1.5.dp, MaterialTheme.colorScheme.primary, CircleShape)
       )
       Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

       Column {
           Text(
               text = msg.author,
               color = MaterialTheme.colorScheme.secondary,
               style = MaterialTheme.typography.titleSmall
           )

           Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))

           Text(
               text = msg.body,
               style = MaterialTheme.typography.bodyMedium
           )
       }
   }
}

Shape（形状）

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
   Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
       Image(
           painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
           contentDescription = null,
           modifier = Modifier
               .size(40.dp)
               .clip(CircleShape)
               .border(1.5.dp, MaterialTheme.colorScheme.primary, CircleShape)
       )
       Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

       Column {
           Text(
               text = msg.author,
               color = MaterialTheme.colorScheme.secondary,
               style = MaterialTheme.typography.titleSmall
           )

           Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))

           //将消息详情封装在Surface中，此时可自定义消息详情的大小、形状等布局
           Surface(shape = MaterialTheme.shapes.medium, shadowElevation = 1.dp) {
               Text(
                   text = msg.body,
                   modifier = Modifier.padding(all = 4.dp),
                   style = MaterialTheme.typography.bodyMedium
               )
           }
       }
   }
}

启用深色主题

又称夜间模式。由于支持Material Design，Jetpack Compose默认能够处理深色主题。

使用Material Design颜色、文本和背景时，系统会自动适应深色背景。

Kotlin 复制代码

//可以在文件中以单独函数的形式创建多个预览，也可以向同一个函数中添加多个注解
@Preview(name = "Light Mode")
@Preview(
    uiMode = Configuration.UI_MODE_NIGHT_YES,
    showBackground = true,
    name = "Dark Mode"
)
@Composable
fun PreviewMessageCard() {
   ComposeTutorialTheme {
    Surface {
      MessageCard(
        msg = Message("Lexi", "Hey, take a look at Jetpack Compose, it's great!")
      )
    }
   }
}

列表和动画

创建消息列表（LazyColumn、LazyRow）

LazyColumn、LazyRow是Compose常见的两个组件，他们的优点是可以延迟加载。他们只会加载当前可见的列表项，并在滚动时动态回收其他项，这使得他们适用于展示大量数据或无限滚动的列表。

在使用中，会包含一个items子项。他接受LIst作为参数，并且其lambda会接收到参数。系统会针对提供的List的每个项调用此lambda。

Kotlin 复制代码

@Composable
fun Conversation(messages: List<Message>) {
    LazyColumn {
        //items子项
        items(messages) { message ->
            MessageCard(message)
        }
    }
}

@Preview
@Composable
fun PreviewConversation() {
    ComposeTutorialTheme {
        Conversation(SampleData.conversationSample)
    }
}

在展开消息时显示动画效果

为了存储某条消息是否已展开，我们使用remember和mutableStateOf函数。

可组合函数可以使用remember将本地状态存储到内存中，并跟踪传递给mutableStateOf的值的变化。而mutableStateOf函数可以在可组合函数内部创建一个可变的状态，并将其与UI组件进行绑定。当状态值发生变化时，Compose会自动重绘相关的组件。

Kotlin 复制代码

class MainActivity : ComponentActivity() {
   override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
       super.onCreate(savedInstanceState)
       setContent {
           ComposeTutorialTheme {
               Conversation(SampleData.conversationSample)
           }
       }
   }
}

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
        Image(
            painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
            contentDescription = null,
            modifier = Modifier
                .size(40.dp)
                .clip(CircleShape)
                .border(1.5.dp, MaterialTheme.colorScheme.primary, CircleShape)
        )
        Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

        // 在此变量中，跟踪当前消息是否展开
        var isExpanded by remember { mutableStateOf(false) }

        // 当点击该消息时，改变展开状态
        Column(modifier = Modifier.clickable { isExpanded = !isExpanded }) {
            Text(
                text = msg.author,
                color = MaterialTheme.colorScheme.secondary,
                style = MaterialTheme.typography.titleSmall
            )

            Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))

            Surface(
                shape = MaterialTheme.shapes.medium,
                shadowElevation = 1.dp,
            ) {
                Text(
                    text = msg.body,
                    modifier = Modifier.padding(all = 4.dp),
                    // 若展开，全部显示；不展开，最大显示一行
                    maxLines = if (isExpanded) Int.MAX_VALUE else 1,
                    style = MaterialTheme.typography.bodyMedium
                )
            }
        }
    }
}

注：需要添加以下导入内容才能正确使用 Kotlin 的委托属性语法（by 关键字）：
import androidx.compose.runtime.getValue

import androidx.compose.runtime.setValue

同时我们可以加入颜色，在消息缩放时改变消息的颜色。但不能只是简单的改变消息的背景颜色，我们应当加入动画，使得变化时逐步更改。

相同的，在点击缩放时，我们也可以加上动画，使得缩放更加顺滑。

Kotlin 复制代码

@Composable
fun MessageCard(msg: Message) {
    Row(modifier = Modifier.padding(all = 8.dp)) {
        Image(
            painter = painterResource(R.drawable.profile_picture),
            contentDescription = null,
            modifier = Modifier
                .size(40.dp)
                .clip(CircleShape)
                .border(1.5.dp, MaterialTheme.colorScheme.secondary, CircleShape)
        )
        Spacer(modifier = Modifier.width(8.dp))

        var isExpanded by remember { mutableStateOf(false) }
        // 该变量会逐步更新颜色，animateColorAsState函数实现颜色之间的过渡动画效果
        val surfaceColor by animateColorAsState(
            if (isExpanded) MaterialTheme.colorScheme.primary else MaterialTheme.colorScheme.surface,
        )

        Column(modifier = Modifier.clickable { isExpanded = !isExpanded }) {
            Text(
                text = msg.author,
                color = MaterialTheme.colorScheme.secondary,
                style = MaterialTheme.typography.titleSmall
            )

            Spacer(modifier = Modifier.height(4.dp))

            Surface(
                shape = MaterialTheme.shapes.medium,
                shadowElevation = 1.dp,
                color = surfaceColor,
                //加入animateContentSize，给缩放加入动画，更加顺滑
                modifier = Modifier.animateContentSize().padding(1.dp)
            ) {
                Text(
                    text = msg.body,
                    modifier = Modifier.padding(all = 4.dp),
                    maxLines = if (isExpanded) Int.MAX_VALUE else 1,
                    style = MaterialTheme.typography.bodyMedium
                )
            }
        }
    }
}