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Como criar uma interface responsiva com o ConstraintLayout Parte do Android Jetpack.

ConstraintLayout permite criar layouts grandes e complexos com uma hierarquia de visualização plana, sem grupos de visualização aninhados. É semelhante a RelativeLayout, porque todas as visualizações são dispostas de acordo com as relações entre visualizações irmãs e o layout pai, mas é mais flexível que RelativeLayout e mais fácil de usar com o Layout Editor do Android Studio.

Todo o poder do ConstraintLayout está disponível diretamente nas ferramentas visuais do Layout Editor, porque a API de layout e o Layout Editor são especialmente criados um para o outro. Para criar seu layout com ConstraintLayout, arraste em vez de editar o XML.

Esta página mostra como criar um layout com ConstraintLayout no Android Studio 3.0 ou versões mais recentes. Para saber mais sobre o Layout Editor, consulte Criar uma interface com o Layout Editor.

Para conferir uma variedade de layouts que você pode criar com ConstraintLayout, consulte o projeto de exemplos de layout restrito no GitHub (link em inglês).

Visão geral sobre restrições

Para definir a posição de uma visualização em ConstraintLayout, adicione pelo menos uma restrição horizontal e uma vertical para a visualização. Cada restrição representa uma conexão ou alinhamento para outra visualização, o layout pai ou uma diretriz invisível. Cada restrição define a posição da visualização ao longo do eixo vertical ou horizontal. Cada visualização precisa ter pelo menos uma restrição para cada eixo, mas muitas vezes mais são necessárias.

Quando você solta uma visualização no Layout Editor, ela permanece onde você a deixou, mesmo que não tenha restrições. Isso é apenas para facilitar a edição. Se uma visualização não tiver restrições ao executar o layout em um dispositivo, ela será desenhada na posição [0,0] (canto superior esquerdo).

Na Figura 1, o layout fica bom no editor, mas não há restrição vertical na visualização C. Quando esse layout é desenhado em um dispositivo, a visualização C se alinha horizontalmente com as bordas esquerda e direita da visualização A, mas ela aparece na parte de cima da tela porque não tem restrição vertical.

Figura 1. O editor mostra a visualização C abaixo de A, mas não tem restrição vertical.

Figura 2. A visualização C agora está verticalmente restrita abaixo da visualização A.

Embora uma restrição ausente não cause um erro de compilação, o Layout Editor indica a ausência de restrições como um erro na barra de ferramentas. Para visualizar os erros e outros avisos, clique em Show Warnings and Errors . Para ajudar a evitar a falta de restrições, o Layout Editor adiciona restrições automaticamente com os recursos de Conexão automática e inferência de restrições.

Adicionar ConstraintLayout ao seu projeto

Para usar ConstraintLayout no seu projeto, faça o seguinte:

Verifique se o repositório maven.google.com está declarado no arquivo settings.gradle:

Groovy

    dependencyResolutionManagement {
      ...
      repositories {
          google()
      }
    )

Kotlin

    dependencyResolutionManagement {
      ...
      repositories {
          google()
      }
    }

Adicione a biblioteca como uma dependência no arquivo build.gradle do módulo, conforme mostrado no exemplo abaixo. A versão mais recente pode ser diferente da mostrada no exemplo.

Groovy

dependencies {
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0-alpha13"
    // To use constraintlayout in compose
    implementation "androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0-alpha13"
}

Kotlin

dependencies {
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.2.0-alpha13")
    // To use constraintlayout in compose
    implementation("androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.1.0-alpha13")
}

Na barra de ferramentas ou na notificação de sincronização, clique em Sync Project with Gradle Files.

Agora você está pronto para criar seu layout com o ConstraintLayout.

Converter um layout

Figura 3. O menu para converter um layout em ConstraintLayout.

Para converter um layout já existente em um layout restrito, siga estas etapas:

Abra o layout no Android Studio e clique na guia Design na parte de baixo da janela do editor.
Na janela Component Tree, clique com o botão direito do mouse no layout e clique em Convert LinearLayout to ConstraintLayout.

Criar um novo layout

Para iniciar um novo arquivo de layout restrito, siga estas etapas:

Na janela Project, clique na pasta do módulo e selecione File > New > XML > Layout XML.
Insira um nome para o arquivo de layout e insira "androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout" na tag raiz.
Clique em Finish.

Adicionar ou remover uma restrição

Para adicionar uma restrição, faça o seguinte:

Vídeo 1. O lado esquerdo de uma visualização é restrito ao lado esquerdo do pai.

Arraste uma visualização da janela Palette para o editor.

Quando você adiciona uma visualização em uma ConstraintLayout, ela é mostrada em uma caixa delimitadora com alças quadradas de redimensionamento em cada canto e alças circulares de restrição em cada lado.
Clique na visualização para selecioná-la
Escolha uma destas opções:
- Clique em uma alça de restrição e arraste-a para um ponto de fixação disponível. Esse ponto pode ser a borda de outra visualização, a borda do layout ou uma linha guia. Conforme você arrasta a alça de restrição, o Layout Editor mostra possíveis âncoras de conexão e sobreposições azuis.
- Clique em um dos botões Create a connection na seção Layout da janela Attributes, conforme mostrado na Figura 4.
  
  Figura 4. A seção Layout da janela Attributes permite criar conexões.

Quando a restrição é criada, o editor fornece uma margem padrão para separar as duas visualizações.

Ao criar restrições, lembre-se das seguintes regras:

Cada visualização precisa ter pelo menos duas restrições: uma horizontal e uma vertical.
Só é possível criar restrições entre uma alça de restrição e um ponto de fixação que compartilham o mesmo plano. Um plano vertical (os lados esquerdo e direito) de uma visualização pode ser restrito apenas a outro plano vertical, e as linhas de base podem ser restritas apenas a outros valores de referência.
Cada alça de restrição pode ser usada para apenas uma restrição, mas você pode criar várias restrições de visualizações diferentes para o mesmo ponto de fixação.

Você pode excluir uma restrição realizando uma das seguintes ações:

Clique em uma restrição para selecioná-la e depois em Excluir.
Pressione Control e clique (Command e clique no macOS) em uma âncora de restrição. A restrição fica vermelha para indicar que você pode clicar para excluí-la, como mostrado na figura 5.

Figura 5. Uma restrição vermelha indica que você pode clicar para excluí-la.
Na seção Layout da janela Attributes, clique em um ponto de fixação de restrição, conforme mostrado na Figura 6.

Figura 6. Clique em um âncora de restrição para excluí-lo.

Vídeo 2. Adicionar uma restrição que se opõe a uma já existente.

Se você adicionar restrições opostas a uma visualização, as linhas de restrição vão ficar enroladas como uma mola para indicar as forças opostas, como mostrado no vídeo 2. O efeito é mais visível quando o tamanho da visualização é definido como "fixo" ou "encapsular conteúdo". Nesse caso, a visualização é centralizada entre as restrições. Se, em vez disso, você quiser que a visualização estenda o tamanho para atender às restrições, mude o tamanho para "corresponder às restrições". Se você quiser manter o tamanho atual, mas mover a visualização de modo que não fique centralizada, ajuste o viés da restrição.

Você pode usar restrições para atingir diferentes tipos de comportamento de layout, conforme descrito nas seções a seguir.

Posição do pai

Restringir o lado de uma visualização à borda correspondente do layout.

Na Figura 7, o lado esquerdo da visualização está conectado à borda esquerda do layout pai. Você pode definir a distância a partir da borda com margem.

Figura 7. Uma restrição horizontal para o pai.

Posição da ordem

Defina a ordem de exibição de duas visualizações, vertical ou horizontalmente.

Na figura 8, B está restrito a estar sempre à direita de A, e C está restrito abaixo de A. No entanto, essas restrições não implicam alinhamento, de modo que B ainda possa se mover para cima e para baixo.

Figura 8. Uma restrição horizontal e vertical.

Alinhamento

Alinhe a borda de uma visualização com a mesma borda de outra.

Na figura 9, o lado esquerdo de B está alinhado com o lado esquerdo de A. Se você quiser alinhar os centros de visualização, crie uma restrição nos dois lados.

Você pode deslocar o alinhamento arrastando a visualização para dentro a partir da restrição. Por exemplo, a figura 10 mostra B com um alinhamento de deslocamento de 24 dp. O deslocamento é definido pela margem da visualização restrita.

Você também pode selecionar todas as visualizações que quer alinhar e clicar em Align na barra de ferramentas para selecionar o tipo de alinhamento.

Figura 9. Uma restrição de alinhamento horizontal.

Figura 10. Uma restrição de deslocamento de alinhamento horizontal.

Alinhamento da linha de base

Alinhe a linha de base do texto de uma visualização à linha de base do texto de outra.

Na figura 11, a primeira linha de B está alinhada com o texto em A.

Para criar uma restrição de valor de referência, clique com o botão direito do mouse na visualização de texto que você quer restringir e clique em Show Baseline. Em seguida, clique na linha de base do texto e arraste a linha até outra linha de base.

Figura 11. Uma restrição de alinhamento de valor de referência.

Restringir a uma linha guia

Você pode adicionar uma diretriz vertical ou horizontal que permita restringir as visualizações e que fique invisível para os usuários do app. Você pode posicionar a diretriz no layout com base em unidades de dp ou em uma porcentagem relativa à borda do layout.

Para criar uma diretriz, clique em Guidelines na barra de ferramentas e clique em Add Vertical Guideline ou Add Horizontal Guideline.

Arraste a linha pontilhada para reposicioná-la e clique no círculo na borda da guia para alternar o modo de medição.

Figura 12. Uma visualização restrita a uma diretriz.

Restringir a uma barreira

Semelhante a uma diretriz, uma barreira é uma linha invisível à qual é possível restringir visualizações, mas uma barreira não define a própria posição. Em vez disso, a posição da barreira se move com base na posição das visualizações contidas nela. Isso é útil quando você quer restringir uma visualização a um conjunto de visualizações em vez de uma específica.

Por exemplo, na Figura 13, a visualização C está restrita ao lado direito de uma barreira. A barreira é definida para o "fim" (ou o lado direito, em um layout da esquerda para a direita) da visualização A e da visualização B. A barreira se move dependendo se o lado direito da visualização A ou da visualização B está mais à direita.

Para criar uma barreira, siga estas etapas:

Clique em Guidelines na barra de ferramentas e depois clique em Add Vertical Barrier ou Add Horizontal Barrier.
Na janela Component Tree, selecione as visualizações que você quer que estejam dentro da barreira e arraste-as para o componente de barreira.
Selecione a barreira na Component Tree, abra a janela Attributes e defina barrierDirection.

Agora você pode criar uma restrição de outra visualização para a barreira.

Você também pode restringir à barreira as visualizações que estão dentro da barreira. Dessa forma, você pode alinhar todas as visualizações na barreira umas com as outras, mesmo que não saiba qual é a mais longa ou mais alta.

Você também pode incluir uma diretriz dentro de uma barreira para garantir uma posição "mínima" para ela.

Figura 13. A visualização C está restrita a uma barreira, que se move com base na posição e no tamanho das visualizações A e B.

Ajustar o viés da restrição

Quando você adiciona uma restrição aos dois lados de uma visualização e o tamanho dela é "fixo" ou "encapsulamento de conteúdo", a visualização fica centralizada entre as duas restrições com um viés de 50% por padrão. Ajuste o viés arrastando o controle deslizante na janela Attributes ou arrastando a visualização, como mostrado no vídeo 3.

Se, em vez disso, você quiser que a visualização estenda o tamanho para atender às restrições, mude o tamanho para "corresponder às restrições".

Vídeo 3. Ajustar o viés da restrição.

Ajustar o tamanho da visualização

Figura 14. Ao selecionar uma visualização, a janela Attributes inclui controles para a proporção de tamanho 1, 2 exclusão de restrições, 3 modo de altura ou largura, 4 margens e 5 viés de restrição. Você também pode destacar restrições individuais no Layout Editor clicando nelas na 6 lista de restrições.

Você pode usar as alças dos cantos para redimensionar uma visualização, mas isso vai fixar o tamanho no código. A visualização não é redimensionada para diferentes conteúdos ou tamanhos de tela. Para selecionar um modo de dimensionamento diferente, clique em uma visualização e abra a janela Attributes no lado direito do editor.

Próximo à parte de cima da janela Attributes, está o inspetor de visualização, que inclui controles para vários atributos de layout, como mostrado na figura 14. Isso está disponível apenas para visualizações em um layout restrito.

É possível mudar a forma como a altura e a largura são calculadas clicando nos símbolos indicados com a frase de destaque 3 na Figura 14. Esses símbolos representam o modo de tamanho da seguinte maneira. Clique no símbolo para alternar entre essas configurações:

Fixed: especifica uma dimensão na caixa de texto a seguir ou redimensiona a visualização no editor.
Ajustar conteúdo: a visualização se expande apenas o necessário para ajustar o conteúdo.

layout_restrictedWidth (link em inglês)

Defina como true para permitir que a dimensão horizontal mude para respeitar as restrições. Por padrão, um widget definido como WRAP_CONTENT não é limitado por restrições.

Match Constraints: a visualização se expande o máximo possível para atender às restrições de cada lado, depois de contabilizar as margens da visualização. No entanto, é possível modificar esse comportamento com os atributos e valores a seguir. Esses atributos só entram em vigor quando você define a largura da visualização como "corresponder às restrições":
- layout_constraintWidth_min (em inglês)
  Isso leva uma dimensão dp para a largura mínima da visualização.
- layout_constraintWidth_max (em inglês)
  Isso leva uma dimensão dp para a largura máxima da visualização.
No entanto, se a dimensão especificada tiver apenas uma restrição, a visualização se expandirá para caber o conteúdo. O uso desse modo na altura ou na largura também permite definir uma proporção de tamanho.

Observação: não é possível usar match_parent para nenhuma visualização em um ConstraintLayout. Em vez disso, use "match constraints" (0dp).

Definir o tamanho como uma proporção

Figura 15. A visualização é definida como uma proporção de 16:9 com a largura com base em uma proporção da altura.

Você pode definir o tamanho da visualização como uma proporção, como 16:9, se pelo menos uma das dimensões estiver definida como "match constraints" (0dp). Para ativar a proporção, clique em Toggle Aspect Ratio Constraint (frase de destaque 1 na Figura 14) e insira a proporção width:height na entrada exibida.

Se a largura e a altura estiverem definidas como "match constraints", você pode clicar em Toggle Aspect Ratio Constraint para selecionar qual dimensão é baseada em uma proporção da outra. O inspetor de visualização indica qual dimensão é definida como uma proporção conectando as bordas correspondentes com uma linha sólida.

Por exemplo, se você definir os dois lados como "corresponder restrições", clique em Alternar restrição de proporção duas vezes para definir a largura como uma proporção da altura. O tamanho total é determinado pela altura da visualização, que pode ser definida de qualquer forma, conforme mostrado na Figura 15.

Ajustar as margens da visualização

Para que suas visualizações sejam espaçadas uniformemente, clique em Margin na barra de ferramentas para selecionar a margem padrão para cada visualização adicionada ao layout. Qualquer mudança feita na margem padrão se aplica apenas às visualizações adicionadas a partir de então.

Você pode controlar a margem de cada visualização na janela Attributes clicando no número na linha que representa cada restrição. Na Figura 14, a frase de destaque 4 mostra que a margem inferior está definida como 16 dp.

Figura 16. O botão Margin da barra de ferramentas.

Todas as margens oferecidas pela ferramenta são fatores de 8 dp para ajudar a alinhar as visualizações às recomendações de grade quadrada de 8 dp do Material Design.

Controlar grupos lineares com uma cadeia

Figura 17. Uma cadeia horizontal com duas visualizações.

Uma cadeia é um grupo de visualizações vinculadas umas às outras com restrições de posição bidirecionais. As visualizações em uma cadeia podem ser distribuídas verticalmente ou horizontalmente.

Figura 18. Exemplos de cada estilo de cadeia.

As cadeias podem ser estilizadas de uma das seguintes maneiras:

Distribuição: as visualizações são distribuídas uniformemente depois que as margens são contabilizadas. Esse é o padrão.
Espalhado por dentro:a primeira e a última visualizações são fixadas nas restrições de cada extremidade da cadeia, e o restante é distribuído de maneira uniforme.
Ponderada:quando a cadeia é definida como spread ou distribuída dentro, você pode preencher o espaço restante definindo uma ou mais visualizações como "corresponder restrições" (0dp). Por padrão, o espaço é distribuído uniformemente entre cada visualização definida como "corresponder restrições", mas você pode atribuir uma ponderação de importância a cada uma delas usando os atributos layout_constraintHorizontal_weight e layout_constraintVertical_weight. Isso funciona da mesma forma que layout_weight em um layout linear: a visualização com o maior valor ponderado recebe mais espaço, e as visualizações com a mesma ponderação recebem a mesma quantidade de espaço.
Packed:as visualizações são agrupadas depois que as margens são contabilizadas. Ajuste o viés de toda a cadeia (para a esquerda, para a direita ou para cima ou para baixo) mudando o viés de visualização da "cabeça" da cadeia.

A visualização da "cabeça" da cadeia, a visualização mais à esquerda em uma cadeia horizontal (em um layout da esquerda para a direita) e a visualização mais acima em uma cadeia vertical, definem o estilo da cadeia em XML. No entanto, você pode alternar entre spread, spread inside e packed selecionando qualquer visualização na cadeia e clicando no botão de corrente que aparece abaixo da visualização.

Para criar uma cadeia, faça o seguinte, conforme mostrado no vídeo 4:

Selecione todas as visualizações a serem incluídas na cadeia.
Clique com o botão direito do mouse em uma das visualizações.
Selecione Redes.
Selecione Centralizar horizontalmente ou Centralizar verticalmente.

Vídeo 4. Como criar uma cadeia horizontal.

Confira alguns pontos a serem considerados ao usar cadeias:

Uma visualização pode fazer parte de uma cadeia horizontal e vertical, para que você possa criar layouts de grade flexíveis.
Uma cadeia só funciona corretamente se cada extremidade está restrita a outro objeto no mesmo eixo, como mostrado na Figura 14.
Embora a orientação de uma cadeia seja vertical ou horizontal, o uso de uma não alinha as visualizações nessa direção. Para conseguir a posição adequada para cada visualização na cadeia, inclua outras restrições, como restrições de alinhamento.

Criar restrições automaticamente

Em vez de adicionar restrições a cada visualização à medida que você as coloca no layout, é possível mover cada visualização para as posições desejadas no Layout Editor e clicar em Infer Constraints para criar restrições automaticamente.

Infer Constraints verifica o layout para determinar o conjunto de restrições mais eficaz para todas as visualizações. Ele restringe as visualizações às posições atuais, proporcionando flexibilidade. Talvez seja necessário fazer ajustes para que o layout responda da maneira pretendida para diferentes tamanhos e orientações de tela.

O Autoconnect to Parent é um recurso separado que você pode ativar. Quando ele está ativado e você adiciona visualizações filhas a uma mãe, esse recurso cria automaticamente duas ou mais restrições para cada visualização à medida que são adicionadas ao layout, mas somente quando é apropriado restringir a visualização ao layout pai. A conexão automática não cria restrições para outras visualizações no layout.

O recurso de conexão automática fica desativado por padrão. Para ativar, clique em Enable Autoconnection to Parent na barra de ferramentas do Layout Editor.

Animações de frames-chave

Em uma ConstraintLayout, é possível animar mudanças no tamanho e na posição dos elementos usando ConstraintSet e TransitionManager.

Um ConstraintSet é um objeto leve que representa as restrições, margens e padding de todos os elementos filhos em uma ConstraintLayout. Quando você aplica uma ConstraintSet a uma ConstraintLayout exibida, o layout atualiza as restrições de todos os filhos.

Para criar uma animação usando ConstraintSet, especifique dois arquivos de layout que atuam como frames-chave de início e término da animação. Você pode carregar um ConstraintSet do segundo arquivo de frame-chave e aplicá-lo ao ConstraintLayout exibido.

Observação:as animações ConstraintSet animam apenas o tamanho e a posição dos elementos filhos. Eles não animam outros atributos, como cor.

O exemplo de código abaixo mostra como animar movendo um único botão para a parte de baixo da tela.

// MainActivity.kt

fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.keyframe_one)
    constraintLayout = findViewById(R.id.constraint_layout) // member variable
}

fun animateToKeyframeTwo() {
    val constraintSet = ConstraintSet()
    constraintSet.load(this, R.layout.keyframe_two)
    TransitionManager.beginDelayedTransition()
    constraintSet.applyTo(constraintLayout)
}

// layout/keyframe1.xml
// Keyframe 1 contains the starting position for all elements in the animation
// as well as final colors and text sizes.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

// layout/keyframe2.xml
// Keyframe 2 contains another ConstraintLayout with the final positions.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" />
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

Observação:com o Android Studio 3.6 e versões mais recentes, o recurso de vinculação de visualizações pode substituir chamadas findViewById(). Ela também oferece segurança de tipo durante a compilação para código que interage com visualizações. Considere usar a vinculação de visualizações em vez de findViewById().

Outros recursos

O ConstraintLayout é usado no app de demonstração Sunflower (link em inglês).