流式布局的原理和代码实现

   最简单的流式布局模型, 其实就是: 靠左, 靠右, 或者堆叠. 根据这个简单的理论, 可以用两个栈(Stack)数据结构, 一个表示靠左边的控件列表, 另一个表示靠右边的控件列表, 即可实现流式布局模型.

   用伪代码表示如下:

// 视图控件
class View{
    private FlowLayouter layouter;
    
    // 当控件发生 frame 改变后, 调用此方法标记为需要重新布局
    void setNeedsLayout(){
        View view = this;
        while(view){
            view.markNeedsLayout();
            // 当控件需要重新布局时, 一般地, 它的父节点也需要重新布局
            view = view.parent;
        }
    }
    
    void layout(){
        for(View child in this.children){
            this.layouter.place(child);
        }
    }
}

// 流式布局管理器
class FlowLayouter{
    private Stack leftViews;
    private Stack rightViews;
    
    void place(View child){
        Position pos;
        child.layout(); // 子节点先进行布局
        while(!this.spaceFits(child)){
            if(child.floatLeft){
                View view = this.leftViews.pop();
                pos = view.pos;
                // 当被移除的节点比其它节点更高时, 继续移除
                while(pos.y > this.leftViews.last.y){
                    View view = this.leftViews.pop();
                    pos = view.pos;
                }
            }
            if(child.floatRight){
                View view = this.rightViews.pop();
                pos = view.pos;
                // 当被移除的节点比其它节点更高时, 继续移除
                while(pos.y > this.rightViews.last.y){
                    View view = this.rightViews.pop();
                    pos = view.pos;
                }
            }
        }
        
        // place child here
        child.pos = pos;
        
        if(child.floatLeft){
            this.leftViews.push(child.pos);
        }
        if(child.floatRight){
            this.rightViews.push(child.pos);
        }
    }
}

   这段代码最重要的是两点:

   1. 当某个控件发生改变时, 它需要重新布局. 同时, 它的父节点, 以及父节点的父节点, 一直到节点数的根节点, 都需要重新布局. 当然, 这是性能最差的方案, 优化的思路就是减少需要重新布局的节点的数量, 这需要发动每个人的聪明才智来想.

   2. 用两个 Stack 来分别表示靠左的和靠右节点列表. 如果当前的空白空间不足以放下一个控件, 那么, 尝试从节点列表中移除一个节点, 这样, 这个节点就空出来了一些空间. 当然, 这个空间应该往下移, 不能和被移除的节点所占据的空间重叠. 因为流式布局的基本原理就是不重叠(除非通过特殊设定, 如负数的偏移量).

   有了这个简单的流式布局模型, 你可以在所有最基本的绝对定位的 GUI 库上面实现功能强大的流式布局, 例如, iOS 的 UIKit 不支持流式布局, 你可以根据上面的代码扩展, 给 iOS 界面开发加上流式布局功能.

   流式布局其实是非常有趣的一项功能, 它的模型很简洁, 但功能强大且应用广泛. GUI 界面的本质是树, 树是简洁而优美的, 而流式布局使用的数据结构是 Stack, 又是一种非常基础的数据结构.

   说句题外话, 我已经实现了 iOS 系统上面的 UI 流式布局 - CocoaUI, 你可以试用下.