Jetpack Compose로 개발하는 Android UI - 4장

boring-km·2023년 2월 21일
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Jetpack Compose로 개발하는 Android UI

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04장 요소 배치

미리 정의된 레이아웃 사용

Jetpack Compose는 기준이 되는 축을 따라 컨텐츠를 배열하는 기본적인 레이아웃을 제공한다.

  • Horizontal: Row()
  • Vertical: Column()
  • Stacked: Box(), BoxWithConstraints()

기본 구성 요소 조합

  • 가운데 정렬하기
@Composable
fun CheckboxWithLabel(label: String, state: MutableState<Boolean>) {
    Row(
        modifier = Modifier.clickable {
            state.value = !state.value
        }, verticalAlignment = Alignment.CenterVertically   // 수직 가운데 정렬
    ) {
        Checkbox(
            checked = state.value,
            onCheckedChange = {
                state.value = it
            }
        )
        Text(
            text = label,
            modifier = Modifier.padding(start = 8.dp)
        )
    }
}
  • Box() 내에서 먼저 작성한 뷰부터 뒤에서 겹쳐 쌓인다.
  • 먼저 Column과 Box를 사용한 예제부터 확인
@Composable
@Preview
fun PredefinedLayoutsDemo() {
    val red = remember { mutableStateOf(true) }
    val green = remember { mutableStateOf(true) }
    val blue = remember { mutableStateOf(true) }
    Column(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .padding(16.dp)
    ) {
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.red),
            state = red
        )
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.green),
            state = green
        )
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.blue),
            state = blue
        )
        Box(
            modifier = Modifier
                .fillMaxSize()
                .padding(top = 16.dp)
        ) {
            if (red.value) {
                Box(
                    modifier = Modifier
                        .fillMaxSize()
                        .background(Color.Red)
                )
            }
            if (green.value) {
                Box(
                    modifier = Modifier
                        .fillMaxSize()
                        .padding(32.dp)
                        .background(Color.Green)
                )
            }
            if (blue.value) {
                Box(
                    modifier = Modifier
                        .fillMaxSize()
                        .padding(64.dp)
                        .background(Color.Blue)
                )
            }
        }
    }
}

제약 조건을 기반으로 하는 레이아웃 생성

안드로이드의 전통적인 View기반 세계에서 ConstraintLayout으로 View 계층 구조를 평탄화한 것처럼 Box(), Row(), Column()을 중첩하는 행위를
제한하기 위한 방법

Compose에서는 기본 제공은 아니고 gradle 추가 필요함

implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.0.1'
  • Domain-Specific Language(DSL, 도메인 특화 언어)를 사용해 다른 요소와 연관이 있는 UI 요소의 위치와 크기를 정의한다.
  • 그래서 내부에 있는 각각의 Composable 함수는 자신과 관련된 참조를 갖고 있어야 하며, 이 참조는 createRefs()를 사용해 생성된다.
  • 제약조건은 modifier에서 constrainAs()를 사용하면 된다.
@Stable
fun Modifier.constrainAs(
    ref: ConstrainedLayoutReference,
    constrainBlock: ConstrainScope.() -> Unit
) = this.then(ConstrainAsModifier(ref, constrainBlock))
  • constrainAs() 파라미터에서 후행 람다 표현식은 ConstrainScope를
    받는다. ConstrainScope 문서
  • 이렇게 다른 컴포저블의 위치와 연결되는 위치를 정의하기 때문에 이런 프로퍼티를 anchors(앵커)라고 부른다.
  • ConstraintLayout() 예제 확인해보자
@ExperimentalComposeUiApi
@Composable
@Preview
fun ConstraintLayoutDemo() {
    val red = remember { mutableStateOf(true) }
    val green = remember { mutableStateOf(true) }
    val blue = remember { mutableStateOf(true) }
    ConstraintLayout(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .padding(16.dp)
    ) {
        val (cbRed, cbGreen, cbBlue, boxRed, boxGreen, boxBlue) = createRefs()  // 여기서 제약조건의 참조가 될 값들을 선언/초기화 
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.red),
            state = red,
            modifier = Modifier.constrainAs(cbRed) {
                top.linkTo(parent.top)  // 맨 위에 위치
            }
        )
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.green),
            state = green,
            modifier = Modifier.constrainAs(cbGreen) {
                top.linkTo(cbRed.bottom)    // cbRed의 아래에 위치
            }
        )
        CheckboxWithLabel(
            label = stringResource(id = R.string.blue),
            state = blue,
            modifier = Modifier.constrainAs(cbBlue) {
                top.linkTo(cbGreen.bottom)  // cbGreen의 아래에 위치
            }
        )
        // Dimension.fillToConstraints
        if (red.value) {
            Box(
                modifier = Modifier
                    .background(Color.Red)
                    .constrainAs(boxRed) {
                        start.linkTo(parent.start)
                        end.linkTo(parent.end)
                        top.linkTo(cbBlue.bottom, margin = 16.dp)
                        bottom.linkTo(parent.bottom)
                        width = Dimension.fillToConstraints
                        height = Dimension.fillToConstraints
                    }
            )
        }
        if (green.value) {
            Box(
                modifier = Modifier
                    .background(Color.Green)
                    .constrainAs(boxGreen) {
                        start.linkTo(parent.start, margin = 32.dp)
                        end.linkTo(parent.end, margin = 32.dp)
                        top.linkTo(cbBlue.bottom, margin = (16 + 32).dp)
                        bottom.linkTo(parent.bottom, margin = 32.dp)
                        width = Dimension.fillToConstraints
                        height = Dimension.fillToConstraints
                    }
            )
        }
        if (blue.value) {
            Box(
                modifier = Modifier
                    .background(Color.Blue)
                    .constrainAs(boxBlue) {
                        start.linkTo(parent.start, margin = 64.dp)
                        end.linkTo(parent.end, margin = 64.dp)
                        top.linkTo(cbBlue.bottom, margin = (16 + 64).dp)
                        bottom.linkTo(parent.bottom, margin = 64.dp)
                        width = Dimension.fillToConstraints
                        height = Dimension.fillToConstraints
                    }
            )
        }
    }
}

단일 측정 단계의 이해

Column()에서 2개의 Text를 넣으면, 첫 번째 Text의 길이에 따라 Column의 최대 길이가 달라지는 영향이 생긴다. -> 제약조건

@Composable
inline fun Column(
    modifier: Modifier = Modifier,
    verticalArrangement: Arrangement.Vertical = Arrangement.Top,
    horizontalAlignment: Alignment.Horizontal = Alignment.Start,
    content: @Composable ColumnScope.() -> Unit
) {
    val measurePolicy = columnMeasurePolicy(verticalArrangement, horizontalAlignment)
    Layout(
        content = { ColumnScopeInstance.content() },
        measurePolicy = measurePolicy,
        modifier = modifier
    )
}
  • 여기서 measurePolicy 변수의 값에 따라 길이가 바뀐다.

측정 정책 정의

@PublishedApi
@Composable
internal fun columnMeasurePolicy(
    verticalArrangement: Arrangement.Vertical,
    horizontalAlignment: Alignment.Horizontal
) = remember(verticalArrangement, horizontalAlignment) {
    // DefaultColumnMeasurePolicy 혹은 rowColumnMeasurePolicy
    if (verticalArrangement == Arrangement.Top && horizontalAlignment == Alignment.Start) {
        DefaultColumnMeasurePolicy
    } else {
        rowColumnMeasurePolicy(
            orientation = LayoutOrientation.Vertical,
            arrangement = { totalSize, size, _, density, outPosition ->
                with(verticalArrangement) { density.arrange(totalSize, size, outPosition) }
            },
            arrangementSpacing = verticalArrangement.spacing,
            crossAxisAlignment = CrossAxisAlignment.horizontal(horizontalAlignment),
            crossAxisSize = SizeMode.Wrap
        )
    }
}

여기서 MeasurePolicy 인터페이스가 레이아웃을 어떻게 측정하고 배치할지 정의하기 때문에
미리 정의된 레이아웃(Row, Column, Box)과 커스텀 레이아웃의 기본 구성 요소가 된다.

MeasureScope.measure()는 MeasureResult 인스턴스를 반환한다.

  • 레이아웃의 크기 (width, height)
  • 정렬선 (alignmentLines)
  • 자식 요소를 배치하기 위한 로직 (placeChildren())

기존 Android View 시스템에서는 자식 레이아웃을 다시 측정하면 성능 저하 때문에 한 번만 측정하고 있었다.

하지만 Compose에서 Layout은 자식 Layout의 intrinsic size(고유 크기)를 query(질의)할 수 있으며, 이를 사용해 크기나 위치를 지정한다.

  • minIntrinsicWidth()
  • maxIntrinsicWidth()
  • minIntrinsicHeight()
  • maxIntrinsicHeight()
fun IntrinsicMeasureScope.minIntrinsicWidth(
    measurables: List<IntrinsicMeasurable>,
    height: Int
): Int {
  // measurables에서 DefaultIntrinsicMeasurable() 값에 해당되는 값들로 변경 List<Measurable>
    val mapped = measurables.fastMap {
        DefaultIntrinsicMeasurable(it, IntrinsicMinMax.Min, IntrinsicWidthHeight.Width)
    }
    val constraints = Constraints(maxHeight = height)
    val layoutReceiver = IntrinsicsMeasureScope(this, layoutDirection)  // 크기 측정
    val layoutResult = layoutReceiver.measure(mapped, constraints)
    return layoutResult.width
}
// Layout.kt
internal class DefaultIntrinsicMeasurable(
    val measurable: IntrinsicMeasurable,
    val minMax: IntrinsicMinMax,
    val widthHeight: IntrinsicWidthHeight
) : Measurable {
    override val parentData: Any?
        get() = measurable.parentData
  
    override fun measure(constraints: Constraints): Placeable { // Constraints에서 minWidth, minHeight, maxWidth, maxHeight
        if (widthHeight == IntrinsicWidthHeight.Width) {
            val width = if (minMax == IntrinsicMinMax.Max) {
                measurable.maxIntrinsicWidth(constraints.maxHeight)
            } else {
                measurable.minIntrinsicWidth(constraints.maxHeight)
            }
            return FixedSizeIntrinsicsPlaceable(width, constraints.maxHeight)   // 가장 작은 너비 제공
        }
        val height = if (minMax == IntrinsicMinMax.Max) {
            measurable.maxIntrinsicHeight(constraints.maxWidth)
        } else {
            measurable.minIntrinsicHeight(constraints.maxWidth)
        }
        return FixedSizeIntrinsicsPlaceable(constraints.maxWidth, height) // 가장 작은 너비 제공
    }

    override fun minIntrinsicWidth(height: Int): Int {
        return measurable.minIntrinsicWidth(height)
    }

    override fun maxIntrinsicWidth(height: Int): Int {
        return measurable.maxIntrinsicWidth(height)
    }

    override fun minIntrinsicHeight(width: Int): Int {
        return measurable.minIntrinsicHeight(width)
    }

    override fun maxIntrinsicHeight(width: Int): Int {
        return measurable.maxIntrinsicHeight(width)
    }
}
  • Layout() Composable 함수는 컨텐츠, MeasurePolicy, Modifier 이 3개의 parameter를 받는다.
  • MeasurePolicy는 Layout을 어떻게 측정(measure)하고 위치시킬지 정의한다.
  • Layout의 고유 크기는 해당 입력값의 최소 또는 최대 크기를 결정한다.
  • Jetpack Compose에서는 자식 뷰를 화면에 배치하기 전에 딱 한 번만 측정되기를 요구한다. 이는 측정성을 향상하는 결과를 불러온다.

커스텀 레이아웃 작성

  • 커스텀 레이아웃은 적어도 2개의 매개변수를 받는데, content와 Modifier를 기본값으로 갖는 modifier다.
@Composable
@Preview
fun CustomLayoutDemo() {
    SimpleFlexBox {
        for (i in 0..42) {
            ColoredBox()
        }
    }
}

@Composable
fun ColoredBox() {
    Box(
        modifier = Modifier
            .border(
                width = 2.dp,
                color = Color.Black
            )
            .background(randomColor())
            .width((40 * randomInt123()).dp)
            .height((10 * randomInt123()).dp)
    )
}

// Layout()을 만드는데 modifier, content 필요
@Composable
fun SimpleFlexBox(
    modifier: Modifier = Modifier,
    content: @Composable () -> Unit
) {
    Layout(
        modifier = modifier,
        content = content,
        measurePolicy = simpleFlexboxMeasurePolicy()
    )
}

커스텀 측정 정책 구현

MeasurePolicy 구현체는 MeasureScope.measure() 구현체를 제공해야만 한다.
이유는 MeasurePolicy interface 안에 MeasureScope.measure()가 선언되어 있으니까

// MeasurePolicy.kt
fun MeasureScope.measure(
    measurables: List<Measurable>,
    constraints: Constraints
): MeasureResult
private fun simpleFlexboxMeasurePolicy(): MeasurePolicy =
    MeasurePolicy { measurables, constraints ->
        val placeables = measurables.map { measurable ->
            measurable.measure(constraints)
        }
		// MeasureScope.measure() 구현체를 제공하는 대신 layout() 호출 -> MeasurePolicy 인터페이스의 구현체함수 호출 -> MeasureResult 리턴함
        layout(
            constraints.maxWidth,
            constraints.maxHeight
        ) {
        	// placementBlock: Placeable.PlacementScope.() -> Unit
            var yPos = 0
            var xPos = 0
            var maxY = 0
            // placementBlock은 placeables를 반복하면서 xPos와 yPos를 증가시켜 placeable의 위치를 계산한다.
            placeables.forEach { placeable ->
            	// placeable이 현재 열에 완벽히 맞는지 판단 및 xPos, yPos 값 조절
                if (xPos + placeable.width >
                    constraints.maxWidth
                ) {
                    xPos = 0
                    yPos += maxY
                    maxY = 0
                }
                placeable.placeRelative(
                    x = xPos,
                    y = yPos
                )
                xPos += placeable.width
                if (maxY < placeable.height) {
                    maxY = placeable.height
                }
            }
        }
    }
  • placementBlock 람다식 안에서 Placeable.PlacementScope 클래스 내 선언된 함수들을 사용 가능하다.
fun Placeable.placeRelative(x: Int, y: Int, zIndex: Float = 0f) =
            placeAutoMirrored(IntOffset(x, y), zIndex, null)
  • 코드에서 layout을 잠시 지우면 이런 에러가 뜬다.

fun layout(
    width: Int,
    height: Int,
    alignmentLines: Map<AlignmentLine, Int> = emptyMap(),
    placementBlock: Placeable.PlacementScope.() -> Unit
) = object : MeasureResult {
    override val width = width
    override val height = height
    override val alignmentLines = alignmentLines
    override fun placeChildren() {
        Placeable.PlacementScope.executeWithRtlMirroringValues(
            width,
            layoutDirection,
            this@MeasureScope as? LookaheadCapablePlaceable,
            placementBlock
        )
    }
}
  • MeasureScope.measure()에서 리턴해야할 MeasureResult 구현체를 리턴함을 알 수 있다.

요약

  • 미리 정의되어 있는 레이아웃 Row(), Column(), Box() 살펴보기
  • ConstraintLayout UI 요소 계층 구조 평탄화
  • Jetpack Compose에서 Layout
  • 커스텀 레이아웃으로 자식 레이아웃의 렌더링을 정밀하게 제어하는 방법 알아보기
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