创建自定义修饰符

Compose 开箱即用，可为常见行为提供许多修饰符，但您也可以创建自己的自定义修饰符。

修饰符由多个部分组成：

  • 修饰符工厂
    • 这是 Modifier 上的扩展函数，可为修饰符提供惯用 API，并允许修饰符轻松链接在一起。修饰符工厂会生成 Compose 用于修改界面的修饰符元素。
  • 修饰符元素
    • 您可以在这里实现修饰符的行为。

您可以通过多种方式实现自定义修饰符，具体取决于所需的功能。通常，实现自定义修饰符的最简单方法就是实现一个自定义修饰符工厂，将其他已定义的修饰符工厂组合在一起。如果您需要更多自定义行为，请使用 Modifier.Node API 实现修饰符元素，这些 API 级别较低，但提供更高的灵活性。

将现有修饰符链接在一起

通常，只需使用现有修饰符即可创建自定义修饰符。例如，Modifier.clip() 使用 graphicsLayer 修饰符实现。此策略使用现有的修饰符元素，您需要提供自己的自定义修饰符工厂。

在实现自己的自定义修饰符之前，看看是否可以使用相同的策略。

fun Modifier.clip(shape: Shape) = graphicsLayer(shape = shape, clip = true)
CustomModifierSnippets.kt

或者，如果您发现自己经常重复使用同一组修饰符，可以将它们封装到自己的修饰符中：

fun Modifier.myBackground(color: Color) = padding(16.dp)
    .clip(RoundedCornerShape(8.dp))
    .background(color)
CustomModifierSnippets.kt

使用可组合项修饰符工厂创建自定义修饰符

您还可以使用可组合函数创建自定义修饰符，以将值传递给现有修饰符。这称为可组合修饰符工厂。

使用可组合项修饰符工厂创建修饰符还允许使用更高级别的 Compose API，例如 animate*AsState 和其他由 Compose 状态支持的动画 API。例如，以下代码段展示了一个修饰符，用于在启用/停用时为 Alpha 值更改添加动画效果：

@Composable
fun Modifier.fade(enable: Boolean): Modifier {
    val alpha by animateFloatAsState(if (enable) 0.5f else 1.0f)
    return this then Modifier.graphicsLayer { this.alpha = alpha }
}
CustomModifierSnippets.kt

如果您的自定义修饰符是一种从 CompositionLocal 提供默认值的便捷方法，实现此方法的最简单方法是使用可组合项修饰符工厂：

@Composable
fun Modifier.fadedBackground(): Modifier {
    val color = LocalContentColor.current
    return this then Modifier.background(color.copy(alpha = 0.5f))
}
CustomModifierSnippets.kt

这种方法存在一些注意事项，详见下文。

CompositionLocal 值在修饰符工厂的调用点解析

使用可组合项修饰符工厂创建自定义修饰符时，组合局部变量会从其创建（而非使用）的组合树中获取值。这可能会导致意外结果。例如，上面的组合局部修饰符示例使用可组合函数实现的方式略有不同：

@Composable
fun Modifier.myBackground(): Modifier {
    val color = LocalContentColor.current
    return this then Modifier.background(color.copy(alpha = 0.5f))
}

@Composable
fun MyScreen() {
    CompositionLocalProvider(LocalContentColor provides Color.Green) {
        // Background modifier created with green background
        val backgroundModifier = Modifier.myBackground()

        // LocalContentColor updated to red
        CompositionLocalProvider(LocalContentColor provides Color.Red) {

            // Box will have green background, not red as expected.
            Box(modifier = backgroundModifier)
        }
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

如果这不是您期望的修饰符的工作方式，请改用自定义 Modifier.Node，因为 CompositionLocal 会在使用站点正确解析，并且可以安全提升。

系统绝不会跳过可组合函数修饰符

系统绝不会跳过可组合工厂修饰符，因为具有返回值的可组合函数无法跳过。这意味着，系统会在每次重组时调用修饰符函数，如果频繁重组，这可能会很耗费资源。

必须在可组合函数内调用可组合函数修饰符

与所有可组合函数一样，必须从组合内调用可组合工厂修饰符。这限制了修饰符可以提升到的位置，因为它永远无法从组合中提升。相比之下，非可组合修饰符工厂可以从可组合函数中提取，以便更轻松地重复使用并提升性能：

val extractedModifier = Modifier.background(Color.Red) // Hoisted to save allocations

@Composable
fun Modifier.composableModifier(): Modifier {
    val color = LocalContentColor.current.copy(alpha = 0.5f)
    return this then Modifier.background(color)
}

@Composable
fun MyComposable() {
    val composedModifier = Modifier.composableModifier() // Cannot be extracted any higher
}
CustomModifierSnippets.kt

使用 Modifier.Node 实现自定义修饰符行为

Modifier.Node 是一个较低级别的 API，用于在 Compose 中创建修饰符。它与 Compose 实现自己的修饰符所用的 API 相同，是创建自定义修饰符的性能最高的方式。

使用 Modifier.Node 实现自定义修饰符

使用 Modifier.Node 实现自定义修饰符分为三个部分：

  • 用于存储修饰符的逻辑和状态的 Modifier.Node 实现。
  • 用于创建和更新修饰符节点实例的 ModifierNodeElement。
  • 如上所述的可选修饰符工厂。

ModifierNodeElement 类是无状态的，系统会在每次重新组合时分配新的实例，而 Modifier.Node 类可以是有状态的，并会在多次重新组合后保留，甚至可以重复使用。

以下部分介绍了每个部分，并举例说明了如何构建自定义修饰符来绘制圆形。

Modifier.Node

Modifier.Node 实现（在此示例中为 CircleNode）会实现自定义修饰符的功能。

// Modifier.Node
private class CircleNode(var color: Color) : DrawModifierNode, Modifier.Node() {
    override fun ContentDrawScope.draw() {
        drawCircle(color)
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

在此示例中，它将使用传入修饰符函数的颜色来绘制圆形。

节点会实现 Modifier.Node 以及零个或多个节点类型。节点类型因修饰符所需的功能而异。上面的示例需要能够绘制，因此实现了 DrawModifierNode，从而允许其替换绘制方法。

可用的类型如下：

节点

用法

示例链接

LayoutModifierNode

用于更改其封装内容的测量和布局方式的 Modifier.Node。

示例

DrawModifierNode

绘制到布局空间中的 Modifier.Node。

示例

CompositionLocalConsumerModifierNode

实现此接口后，您的 Modifier.Node 便可读取组合本地变量。

示例

SemanticsModifierNode

用于添加语义键值对的 Modifier.Node，以便用于测试、无障碍功能和类似用例。

示例

PointerInputModifierNode

接收 PointerInputChange 的 Modifier.Node。

示例

ParentDataModifierNode

为父布局提供数据的 Modifier.Node。

示例

LayoutAwareModifierNode

一个接收 onMeasured 和 onPlaced 回调的 Modifier.Node。

示例

GlobalPositionAwareModifierNode

当内容的全局位置可能发生变化时，接收包含布局最终 LayoutCoordinates 的 onGloballyPositioned 回调的 Modifier.Node。

示例

ObserverModifierNode

实现 ObserverNode 的 Modifier.Node 可以提供自己的 onObservedReadsChanged 实现，系统会在响应 observeReads 块中读取的快照对象发生变化时调用该实现。

示例

DelegatingNode

能够将工作委托给其他 Modifier.Node 实例的 Modifier.Node。

这对于将多个节点实现组合到一个节点非常有用。

示例

TraversableNode

允许 Modifier.Node 类针对相同类型的类或特定键在节点树中向上/向下遍历。

示例

对节点的相应元素调用更新时，节点会自动失效。由于我们的示例是 DrawModifierNode，因此每当对该元素调用 update 时，节点都会触发重新绘制，并且其颜色会正确更新。您可以选择停用自动失效功能，详情请参阅下文。

ModifierNodeElement

ModifierNodeElement 是一个不可变类，用于存储用于创建或更新自定义修饰符的数据：

// ModifierNodeElement
private data class CircleElement(val color: Color) : ModifierNodeElement<CircleNode>() {
    override fun create() = CircleNode(color)

    override fun update(node: CircleNode) {
        node.color = color
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

ModifierNodeElement 实现需要替换以下方法：

  1. create：这是用于实例化修饰符节点的函数。在首次应用修饰符时，系统会调用此方法来创建节点。通常，这相当于构造节点并使用传入到修饰符工厂的参数对其进行配置。
  2. update：每当在此节点已存在且属性已更改的同一位置提供此修饰符时，系统都会调用此函数。这由类的 equals 方法确定。之前创建的修饰符节点会作为参数发送到 update 调用。此时，您应更新节点的属性，使其与更新后的参数相符。能够以这种方式重复使用节点是 Modifier.Node 带来的性能提升的关键；因此，您必须更新现有节点，而不是在 update 方法中创建新节点。在圆形示例中，节点的颜色会更新。

此外，ModifierNodeElement 实现还需要实现 equals 和 hashCode。只有在与上一个元素进行等式比较时返回 false 时，系统才会调用 update。

上面的示例使用数据类来实现此目的。这些方法用于检查节点是否需要更新。如果元素具有不影响节点是否需要更新的属性，或者您出于二进制兼容性原因想要避免使用数据类，则可以手动实现 equals 和 hashCode，例如内边距修饰符元素。

修饰符工厂

这是修饰符的公共 API 接口。大多数实现都只是创建修饰符元素并将其添加到修饰符链中：

// Modifier factory
fun Modifier.circle(color: Color) = this then CircleElement(color)
CustomModifierSnippets.kt

完整示例

以下三个部分结合在一起，创建了用于使用 Modifier.Node API 绘制圆形的自定义修饰符：

// Modifier factory
fun Modifier.circle(color: Color) = this then CircleElement(color)

// ModifierNodeElement
private data class CircleElement(val color: Color) : ModifierNodeElement<CircleNode>() {
    override fun create() = CircleNode(color)

    override fun update(node: CircleNode) {
        node.color = color
    }
}

// Modifier.Node
private class CircleNode(var color: Color) : DrawModifierNode, Modifier.Node() {
    override fun ContentDrawScope.draw() {
        drawCircle(color)
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

使用 Modifier.Node 的常见情况

使用 Modifier.Node 创建自定义修饰符时，您可能会遇到以下一些常见情况。

零参数

如果修饰符没有参数，则永远不需要更新，此外，它也不需要是数据类。下面是一个示例修饰符实现，用于向可组合项应用固定的内边距：

fun Modifier.fixedPadding() = this then FixedPaddingElement

data object FixedPaddingElement : ModifierNodeElement<FixedPaddingNode>() {
    override fun create() = FixedPaddingNode()
    override fun update(node: FixedPaddingNode) {}
}

class FixedPaddingNode : LayoutModifierNode, Modifier.Node() {
    private val PADDING = 16.dp

    override fun MeasureScope.measure(
        measurable: Measurable,
        constraints: Constraints
    ): MeasureResult {
        val paddingPx = PADDING.roundToPx()
        val horizontal = paddingPx * 2
        val vertical = paddingPx * 2

        val placeable = measurable.measure(constraints.offset(-horizontal, -vertical))

        val width = constraints.constrainWidth(placeable.width + horizontal)
        val height = constraints.constrainHeight(placeable.height + vertical)
        return layout(width, height) {
            placeable.place(paddingPx, paddingPx)
        }
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

引用组合本地变量

Modifier.Node 修饰符不会自动观察 Compose 状态对象（例如 CompositionLocal）的更改。与仅使用可组合项工厂创建的修饰符相比，Modifier.Node 修饰符的优势在于，它们可以使用 currentValueOf 从界面树中使用修饰符的位置（而非修饰符的分配位置）读取组合本地的值。

但是，修饰符节点实例不会自动观察状态变化。如需自动响应本地组合变更，您可以在作用域内读取其当前值：

此示例会监控 LocalContentColor 的值，以根据其颜色绘制背景。由于 ContentDrawScope 会观察快照更改，因此当 LocalContentColor 的值发生变化时，它会自动重新绘制：

class BackgroundColorConsumerNode :
    Modifier.Node(),
    DrawModifierNode,
    CompositionLocalConsumerModifierNode {
    override fun ContentDrawScope.draw() {
        val currentColor = currentValueOf(LocalContentColor)
        drawRect(color = currentColor)
        drawContent()
    }
}
CustomModifierSnippets.kt

如需对作用域之外的状态更改做出响应并自动更新修饰符，请使用 ObserverModifierNode。

例如，Modifier.scrollable 使用此技术来观察 LocalDensity 中的更改。下面是一个简化示例：

class ScrollableNode :
    Modifier.Node(),
    ObserverModifierNode,
    CompositionLocalConsumerModifierNode {

    // Place holder fling behavior, we'll initialize it when the density is available.
    val defaultFlingBehavior = DefaultFlingBehavior(splineBasedDecay(UnityDensity))

    override fun onAttach() {
        updateDefaultFlingBehavior()
        observeReads { currentValueOf(LocalDensity) } // monitor change in Density
    }

    override fun onObservedReadsChanged() {
        // if density changes, update the default fling behavior.
        updateDefaultFlingBehavior()
    }

    private fun updateDefaultFlingBehavior() {
        val density = currentValueOf(LocalDensity)
        defaultFlingBehavior.flingDecay = splineBasedDecay(density)
    }
}
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动画修饰符

Modifier.Node 实现可以访问 coroutineScope。这样便可使用 Compose Animatable API。例如，以下代码段将上述 CircleNode 修改为重复淡入和淡出：

class CircleNode(var color: Color) : Modifier.Node(), DrawModifierNode {
    private val alpha = Animatable(1f)

    override fun ContentDrawScope.draw() {
        drawCircle(color = color, alpha = alpha.value)
        drawContent()
    }

    override fun onAttach() {
        coroutineScope.launch {
            alpha.animateTo(
                0f,
                infiniteRepeatable(tween(1000), RepeatMode.Reverse)
            ) {
            }
        }
    }
}
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使用委托在修饰符之间共享状态

Modifier.Node 修饰符可以委托给其他节点。这有很多用例，例如从不同修饰符中提取常见实现，但它还可用于在修饰符之间共享常见状态。

例如，共享互动数据的可点击修饰符节点的基本实现：

class ClickableNode : DelegatingNode() {
    val interactionData = InteractionData()
    val focusableNode = delegate(
        FocusableNode(interactionData)
    )
    val indicationNode = delegate(
        IndicationNode(interactionData)
    )
}
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选择停用节点自动失效

当相应的 ModifierNodeElement 调用更新时，Modifier.Node 节点会自动失效。有时，在更复杂的修饰符中，您可能希望停用此行为，以便更精细地控制修饰符何时使阶段失效。

如果您的自定义修饰符同时修改布局和绘制，这会特别有用。选择停用自动失效功能后，您只需在与绘制相关的属性（如 color 更改）和不让布局失效时使绘制失效。这可以提升修饰符的性能。

下面显示了一个假设示例，其修饰符具有 color、size 和 onClick lambda 作为属性。此修饰符只会使必需的项失效，并跳过所有不必要的失效操作：

class SampleInvalidatingNode(
    var color: Color,
    var size: IntSize,
    var onClick: () -> Unit
) : DelegatingNode(), LayoutModifierNode, DrawModifierNode {
    override val shouldAutoInvalidate: Boolean
        get() = false

    private val clickableNode = delegate(
        ClickablePointerInputNode(onClick)
    )

    fun update(color: Color, size: IntSize, onClick: () -> Unit) {
        if (this.color != color) {
            this.color = color
            // Only invalidate draw when color changes
            invalidateDraw()
        }

        if (this.size != size) {
            this.size = size
            // Only invalidate layout when size changes
            invalidateMeasurement()
        }

        // If only onClick changes, we don't need to invalidate anything
        clickableNode.update(onClick)
    }

    override fun ContentDrawScope.draw() {
        drawRect(color)
    }

    override fun MeasureScope.measure(
        measurable: Measurable,
        constraints: Constraints
    ): MeasureResult {
        val size = constraints.constrain(size)
        val placeable = measurable.measure(constraints)
        return layout(size.width, size.height) {
            placeable.place(0, 0)
        }
    }
}
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