Masonry是iOS在控制項佈局中經常使用的一個輕量級框架，Masonry讓NSLayoutConstraint使用起來更為簡潔。Masonry簡化了NSLayoutConstraint的使用方式，讓我們可以以鏈式的方式為我們的控制項指定約束。本篇博客的主題不是教你如何去使用Masonry框架的，而是 ...
Masonry是iOS在控制項佈局中經常使用的一個輕量級框架，Masonry讓NSLayoutConstraint使用起來更為簡潔。Masonry簡化了NSLayoutConstraint的使用方式，讓我們可以以鏈式的方式為我們的控制項指定約束。本篇博客的主題不是教你如何去使用Masonry框架的，而是對Masonry框架的源碼進行解析，讓你明白Masonry是如何對NSLayoutConstraint進行封裝的，以及Masonry框架中的各個部分所扮演的角色是什麼樣的。在Masonry框架中，仔細的品味乾貨還是很多的。Masonry框架是Objective-C版本的，如果你的項目是Swift語言的，那麼就得使用SnapKit佈局框架了。SnapKit其實就是Masonry的Swift版本，兩者雖然實現語言不同，但是實現思路大體一致。
今天博客對Masonry框架源碼的解析思路是先對比給一個View添加同樣的約束時，使用Masonry與系統原生的區別。然後就開門見山之間給出Masonry框架主要部分的類圖，從類圖中我們來整體的分析Masonry框架的結構。然後再由整體到部分逐漸的細化，窺探其內部的實現細節。通過上述步驟，我們將對Masonry框架的內部實現進行詳細的瞭解。其實Masonry框架是輕量級的，總共的源碼也沒有多上行，但是仔細的閱讀其實現細節，還是可以吸取很多實用的東西的。
首先Masonry在github上的地址是https://github.com/SnapKit/Masonry, 你可以通過上述鏈接Clone到Masonry框架，其中有Masonry框架介紹以及一些Masonry的使用示例。關於Masonry的使用方式在今天的博客中就不做過多的贅述了，其具體的使用方式請參考上述github上的鏈接。今天我們就剖析一下Masonry框架的源碼。
一、Masonry框架與NSLayoutConstraint調用方式的對比
首先我們NSLayoutConstraint為我們的View添加一個約束，然後再給出Masonry的代碼。當然在此我們就不說Masonry添加約束的簡潔行了，當然好東西是不需要宣傳的。進入該部分的主題，我們要對一個View添加一個top約束，這個約束關係我們用表達式來表示就是“subView.top = superView.top + 10”。也就是子視圖的top與父視圖的top中間隔著10個pt。
1. 使用NSLayoutConstraint添加約束
下方這段代碼就是給subView添加了一個相對於superView的Top約束。一個View要想確定位置一個約束是不夠的，所以可想而知，我們要寫多個下方的這樣的約束來確定一個View的相對位置。其實下方就是一個表達式，NSLayoutConstraint構造器中每個參數構成這個表達式的一個組成部分。由上到下我們隊參數個個參數進行解析，參數constraintWithItem用來指定所約束的對象，在此就是subView。第一個attribute參數則指定約束該對象的那個屬性，在此就是subView的Top屬性。參數relatedBy用來指定約束關係，比如大於等於，小於等於或者等於某個約束值。參數toItem則指定的是約束相對的對象，在此是相對superView的，所以此處的參數是superView。第二個attribute參數就是指定superView的Top屬性。multiplier指定相對約束的倍數關係，constant則是約束的偏移量。
由上到下，NSLayoutConstraint的構造器中的參數會構成一個數學表達式，那就是subView.top = superView.top * 1 + 10，該表達式就直觀的給出了subView.top與superView.top的關係。經下方的代碼我們就為subView添加了一個相對於superView的Top約束，約束的偏移量是10。
2.使用Masonry添加上述約束
接下來就是Masonry出場的時刻了，我們將使用Masonry添加上述約束，其代碼如下。下方給出了三種設置方式，下方三種方式是等價的，當然在Masonry中不知下方三種實現方式。下方Block中的每句話都代表著subView.top = superView.top * 1 + 10的意思，也就是說我們只需要寫這三行代碼中的其中一種即可。使用Masonry的好處一目瞭然，讓你的代碼更為簡潔。
Masonry框架中支持約束的添加，約束的更新，約束的重建以及基本動畫的實現等等。功能還是蠻強大的。在Masonry框架主要中採用了鏈式調用和匿名閉包的方式來簡化約束的添加。有關Masonry更為詳細的使用方式請參見上述Masonry框架的Github鏈接，具體使用方式在此就不做過多的贅述了。
二、Masonry框架的類結構
通過上述的Masonry的使用方式我們可以看出，UIView的對象可以直接調用mas_makeConstraints方法來為相應的View對象添加約束。因為mas_makeConstraints方法位於UIView的View+MASAdditions類目中，所以UIView的對象可以直接調用。同樣在View+MASAdditions類目還有其他方法供UIView的對象使用，稍後會進行詳細的介紹。
下方就是Masonry框架核心類以及類目之間的關係，下方的類圖是在閱讀Masonry源碼時畫的，僅此一份，如有雷同純屬巧合。如果下圖中的文字比較小的話，你可以圖片另存到本地，然後放大後進行查看，廢話少說，進入我們類圖的主題。下方的類圖中沒有包括Masonry框架中的所有的類，不過所有核心的類都在下方了。我們從左往右依次對下方的類圖進行解說。
1.View+MASAdditions類目介紹（左邊紅框中的部分）
最左邊那一坨大類，也就是綠框中的部分，就是Masonry框架對UIView的公有類目，也就是源文件中的View+MASAdditions的部分，在該類目中為添加了類型為MASViewAttribute的成員屬性（稍後會介紹MASViewAttribute是個神馬東西）。除了添加一系列的成員屬性外，還添加了四個公有的方法：mas_closestCommonSuperview方法負責尋找兩個視圖的最近的公共父視圖（類比兩個數字的最小公倍數）、mas_makeConstraints方法負責創建安裝約束、mas_updateConstraints負責更新已經存在的約束（若約束不存在就Install）、mas_remakeConstraints方法則負責移除原來已經創建的約束並添加上新的約束。上述方式是UIView對象設置約束主要調用的方法，稍後會詳細介紹其實現方式。
2.MASViewAttribute類的介紹（右邊黃框中的部分）
介紹完用戶直接使用的UIView的公共類目，接下來我們來看一下用戶看不到的部分，那就是下方類圖中右邊的那一撮類。右邊的四個小類的耦合性比較高，我們先看一下MASViewAttribute類。MASViewAttribute類的結構比較簡單，主要包括三個屬性，三個方法。從MASViewAttribute這個類名中我們就能看出，這個類是對UIView和NSLayoutAttribute的封裝。使用等式來表示就是MASViewAttribute = UIView + NSLayoutAttribute + item。在MASViewAttribute類中的view屬性表示所約束的對象，而item就是該對象上可以被約束的部分。
此處的item成員屬性我們稍後要作為NSLayoutConstriant構造器中的constraintWithItem與toItem的參數。當然對於UIView來說該item就是UIView本身。而對於UIViewController，該出Item就topLayoutGuide，bottomLayoutGuide稍後會給出詳細的介紹。該類中除了兩個構造器外還有一個isSizeAttribute方法，該方法用來判斷MASViewAttribute類中的layoutAttribute屬性是否是NSLayoutAttributeWidth或者NSLayoutAttributeHeight，如果是Width或者Height的話，那麼約束就添加到當前View上，而不是添加在父視圖上。
3.MASViewConstraint的介紹（右邊黃框中的部分）
接著我們看一下MASViewConstraint類，該類是對NSLayoutConstriant類的進一步封裝。MASViewConstraint做的最核心的一件事情就是初始化NSLayoutConstriant對象，並將該對象添加在相應的視圖上。因為NSLayoutConstriant在初始化時需要NSLayoutAttribute和所約束的View，而MASViewAttribute正是對View與NSLayoutAttribute進行的封裝，所以MASViewConstraint類要依賴於MASViewAttribute類，兩者的關係如下所示。
由下方的類圖我們可以看出MASConstraint是MASViewConstraint的父類，MASConstraint是一個抽象類，不可被實例化。我們可以將MASConstraint看做是一個介面或者協議。MASConstraint抽象類還有一個子類，也就是MASViewConstraint的兄弟類MASCompositeConstraint，從MASCompositeConstraint的命名中我們就可以看出來MASCompositeConstraint是約束的一個組合，也就是其中存儲的是一系列的約束。MASCompositeConstraint類的結構比較簡單，其核心就是一個存儲MASViewConstraint對象的數組，MASCompositeConstraint就是對該數組的一個封裝而已。
4.工廠類MASConstraintMaker（中間綠框中的部分）
兩邊的看完了，接下來我們來看一下中間的部分，也就是MASConstraintMaker類。該類就是一個工廠類，負責創建MASConstraint類型的對象（依賴於MASConstraint介面，而不依賴於具體實現）。在UIView的View+MASAdditions類目中就是調用的MASConstraintMaker類中的一些方法。上述我們在使用Masonry給subView添加約束時，mas_makeConstraints方法中的Block的參數就是MASConstraintMaker的對象。用戶可以通過該Block回調過來的MASConstraintMaker對象給View指定要添加的約束以及該約束的值。該工廠中的constraints屬性數組就記錄了該工廠創建的所有MASConstraint對象。
Masonry框架中的核心類以及類目間的關係就介紹完了，下方就是核心類和類目的類圖。下方將會逐步的窺探其代碼實現。
三、View+MASAdditions源碼解析
我們先對UIView的公共類目View+MASAdditions中的源碼進行解析，也就是對應著上方紅框中的部分。用戶是通過 View+MASAdditions中的東西來為View添加約束的，View+MASAdditions也就是Masonry框架與外界交互的通道。該部分主要對View+MASAdditions源碼進行解析，先介紹其成員屬性，然後介紹主要的方法。進入該部分的主題。
1.View+MASAdditions主要成員屬性及getter方法
下方截圖中是View+MASAdditions類目中的部分成員屬性，其他的也與下方類似，這些屬性都是MASViewAttribute類型的。以下方的mas_left成員屬性為例，因為MASViewAttribute是View與NSLayoutAttribute的合體，所以mas_left就代表著當前View的NSLayoutAttributeLeft屬性，也就是mas_left存儲的是當前View的NSLayoutAttributeLeft屬性。同理，mas_top就代表著當前View的NSLayoutAttributeTop屬性，其他成員屬性也是一樣。
通過上述成員屬性所對應的getter方法，我們可以對其中所存儲的內容一目瞭然。下方是mas_left、mas_top和mas_right成員屬性所對應的getter方法，其中所做的事情就是對MASViewAttibute進行實例化，在實例化時指定當前視圖所對應的LayoutAttribute。也就是mas_left = self + NSLayoutAttributeLeft, mas_top = self +NSLayoutAttributeTop, 當然此處的self就代表當前視圖。
2.mas_makeConstraints方法解析
上面在介紹類圖的時候也提到了，用戶是通過調用mas_makeConstraints方法來為當前視圖添加約束的。下方代碼就是mas_makeConstraints函數的代碼實現，根據個人理解，對每行代碼進行了中文註釋,接下來我們來好好的看一下該函數的結構.mas_makeConstraints方法的返回值是一個數組（NSArray）,數組中所存放的就是當前視圖中所添加的所有約束。因為Masonry框架對NSLayoutConstraint封裝成了MASViewConstraint，所有此處數組中存儲的是MASViewConstraint對象。
接下來來看mas_makeConstraints的參數，mas_makeConstraints測參數是一個類型為void(^)(MASConstraintMaker *)的匿名Block（也就是匿名閉包），該閉包的返回值為Void, 並且需要一個MASConstraintMaker工廠類的一個對象。該閉包的作用就是可以讓mas_makeConstraints方法通過該block給MASConstraintMaker工廠類對象中的MAConstraint屬性進行初始化。請參加下方block的使用。
在mas_makeConstraints方法體中，首先將當前View的translatesAutoresizingMaskIntoConstraints屬性設置成No, 然後創建了一個MASConstraintMaker工廠類對象constraintMaker，然後通過block將constraintMaker對象回調給用戶讓用戶對constraintMaker中的MAConstraint類型的屬性進行初始化。換句話說block中所做的事情就是之前用戶設置約束是所添加的代碼，比如make.top(@10) == ( constraintMaker.top = 10 )。最後調用constraintMaker的install方法對用戶指定的約束進行安裝。
3.mas_updateConstraints與mas_remakeConstraints函數的解析
這兩個函數內部的實現與mas_makeConstraints類似，就是多了一個屬性的設置。mas_updateConstraints中將constraintMaker中的updateExisting設置為YES, 也就是說當添加約束時要先檢查約束是否已經被安裝了，如果被添加了就更新，如果沒有被添加就添加。而mas_remakeConstraints中所做的事情是將removeExisting屬性設置成YES, 表示將當前視圖上的舊約束進行移除，然後添加上新的約束。
4、mas_closestCommonSuperview方法解析
mas_closestCommonSuperview方法負責計算出兩個視圖的公共父視圖，這個類似求兩個數字的最小公倍數。下方的代碼就是尋找兩個視圖的公共父視圖，當然是最近的那個公共父視圖。如果找到了就返回，如果找不到就返回nil。尋找兩個視圖的公共父視圖對於約束的添加來說是非常重要的，因為相對的約束是添加到其公共父視圖上的。比如舉個列子 viewA.left = viewB.right + 10, 因為是viewA與viewB的相對約束，那麼約束是添加在viewA與viewB的公共父視圖上的，如果viewB是viewA的父視圖，那麼約束就添加在viewB上從而對viewA起到約束作用。
四、順藤摸瓜，解析約束工廠類MASConstraintMaker
上一個部分我們分析了View+MASAdditions類目，在該類目中主要使用到了約束的工廠類MASConstraintMaker，接下我們就來窺探一下MASConstraintMaker中的內容。MASConstraintMaker之所以成為約束工廠類，因為MASConstraintMaker賦值創建NSLayoutConstraint對象，因為Masonry將NSLayoutConstraint類進一步封裝成了MASViewConstraint，所以MASConstraintMaker是負責創建MASViewConstraint的對象，並調用MASViewConstraint對象的Install方法將該約束添加到相應的視圖中。
1.MASConstraintMaker中的核心公有屬性。
下方截圖是MASConstraintMaker中的部分屬性，可以看出下方的屬性都是MSAConstriant類型，MSAConstriant是抽象類，所以下方成員變數存儲的實質上是MSAConstriant子類MASViewConstraint的對象。MASConstraintMaker就負責對MASViewConstraint進行實例化。一句話解釋MASViewConstraint，MASViewConstraint = View + NSLayoutConstraint + Install。稍後會給出MASViewConstraint具體技術細節的實現。在MASConstraintMaker還有一個私有數組constraints，該數組就用來記錄以及創建的Constraint對象。
2.MASConstraintMake中的工廠方法解析
工廠類肯定有工廠方法，接下來我們來介紹MASConstraintMaker中的工廠方法方法，上面每個MASConstraint類型的屬性都對應一個getter方法，在getter方法中都會調用addConstraintWithLayoutAttribute方法，而addConstraintWithLayoutAttribute會調用第二個截個圖中的方法，而截圖中的這個方法就是MASConstraintMaker工廠類的工廠方法，根據提供的參數創建MSAViewConstraint對象，如果該函數的第一個參數不為空的話就會將新創建的MSAViewConstraint對象與參數進行合併組合成MASCompositeConstraint類（MASCompositeConstraint本質上是MSAViewConstraint對象的數組）的對象。
下方就是MASConstraintMaker工廠類的工廠方法，負責創建MASConstraint類的對象。下方的方法可以創建MASCompositeConstraint和MASViewConstraint對象，上面也說了，MASCompositeConstraint對象就是MASViewConstraint對象的數組。下方創建完MASConstraint類的相應的對象後，會把該創建的對象添加進MASConstraintMaker工廠類的私有constraints數組，來記錄該工廠對象創建的所有約束。newConstraint.delegate = self; 這句話是非常重要的，由於為MASConstraint對象設置了代理，所以才支持鏈式調用（例如：maker.top.left.right.equalTo(@10)）。
關於鏈式調用咱就以maker.top.left.right為例。此處的maker, 就是我們的MASConstraintMaker工廠對象，maker.top會返回帶有NSLayoutAttributeTop屬性的MASViewConstraint類的對象，我們先做一個轉換：newConstraint = maker.top。那麼maker.top.left 等價於newConstraint.left，需要註意的是此刻調用的left方法就不在是我們工廠MASConstraintMaker中的left的getter方法了，而是被換到MASViewConstraint類中的left屬性的getter方法了。給newConstraint設置代理就是為了可以在MASViewConstraint類中通過代理來調用MASConstraintMaker工廠類的工廠方法來完成創建。下方代碼如果沒有newConstraint.delegate = self;代理的設置的話，那就不支持鏈式調用。
說了這麼多，總結一下，如果你調用maker.top, maker.left等等這些方法都會調用下方的工廠方法來創建相應的MASViewConstraint對象，並記錄在工廠對象的約束數組中。之所以能鏈式調用，就是講當前的工廠對象指定為MASViewConstraint對象的代理，所以一個MASViewConstraint對象就可以通過代理來調用工廠方法來創建另一個新的MASViewConstraint對象了，此處用到了代理模式。
3. 工廠類中的install方法
雖然我們將MASConstraintMake視為工廠類，不過該工廠類的功能不僅僅創建MASConstraint的對象，還負責調用MASConstraint對象的install方法來將相應的約束安裝到想要的視圖上。在MASConstraintMake類中的install方法就是遍歷工廠對象所創建所有約束對象並調用每個約束對象的install方法來進行約束的安裝。下方就是該工廠類中的install方法。
在安裝約束時，如果self.removeExisting == Yes, 那麼用戶就通過mas_remakeConstraints方法調用的install方法，就先將原來的約束進行移除掉，然後添加上新的約束。在安裝約束時，將updateExisting賦值給每個約束，每個約束在調用本身的install方法時會判斷是否更新。下方就是MASConstraintMake的install方法的實現和註釋。
五、繼續順藤摸瓜，解析MASViewConstraint
MASConstraintMaker工廠類所創建的對象實質上是MASViewConstraint類的對象。而MASViewConstraint類實質上是對MASLayoutConstraint的封裝，進一步說MASViewConstraint負責為MASLayoutConstraint構造器組織參數並創建MASLayoutConstraint的對象，並將該對象添加到相應的視圖中。接下來我們將對MASViewConstraint類中的內容進行解析。
1.MASViewConstraint的對象鏈式調用探索
MASViewConstraint的對象是支持鏈式調用的，比如constraint.top.left.equalTo(superView).offset(10); 上面的這種方式就是鏈式調用，而且像equalTo(superView)這種形式也不是Objective-C中函數調用的方式，在Objective-C中是通過[]來調用函數的，而此處使用了()。接下來講分析這種鏈式的調用是如何實現的。
在MASViewConstraint類中的left, top等約束的getter方法都會調用下方的這個方法，而這個方法中所做的事情就是通過代理來調用工廠中的工廠方法來根據LayoutAttribute創建相應的MASConstraint對象。
而像offset(10)這種調用方式是如何實現的呢？我們知道在OC中是不能通過小括弧來調用方法的，那邊閉包是可以的，不過offset()不是一個簡單的閉包。在offset()的代碼分析後我們不難發現offset() = offset + (); offset的代碼實現方式如下。offset是一個getter方法的名，offset函數的返回值是一個匿名Block, 也就是offset後邊的()。這個匿名閉包有一個CGFloat的參數，為了支持鏈式調用該匿名閉包返回一個MASConstraint的對象。
2.install方法解析
MASViewConstraint中install方法負責創建MASLayoutConstraint對象，並且將該對象添加到相應的View上。下方代碼就是install中根據MASViewConstraint所收集的參數來創建NSLayoutConstraint對象，下方的MASLayoutConstraint其實就是NSLayoutConstraint的別名。下方就是調用系統的NSLayoutConstraint為創建相應的約束對象，下方的構造器與第一部分中的NSLayoutConstraint一致。
創建完約束對象後，我們要尋找該約束添加到那個View上。下方的代碼段就是獲取接收該約束對象的視圖。如果是兩個視圖相對約束，就獲取兩種的公共父視圖。如果添加的是Width或者Height，那麼久添加到當前視圖上。如果既沒有指定相對視圖，也不是Size類型的約束，那麼就將該約束對象添加到當前視圖的父視圖上。代碼實現如下：
創建完約束對象，並且找到承載約束的視圖後，接下來就是將該約束添加到該視圖上。子啊添加約束是我們要判斷是不是對約束的更新，如果是對約束的更新的話就先獲取已經存在的約束並對該約束進行更新，如果被更新的約束不存在就進行添加。添加成功後我們將通過mas_installedConstraints屬性記錄一下本安裝的約束。mas_installedConstraints是通過運行時為UIView關聯的一個NSMutable類型的屬性，用來記錄約束該視圖的所有約束。
3.UIView的私有類目UIView+MASConstraints
在MASViewConstraint中定義了一個UIView的私有類目UIView+MASConstraints，該類目的功能為UIView通過運行時來關聯一個NSMutableSet類型的mas_installedConstraints屬性。該屬性中記錄了約束該View的所有約束。代碼實現如下。
因為篇幅有限，今天的博客就先到這兒。對Masonry框架中的代碼不可能在本篇博客中都進行一一介紹。不過在github上分享了一個Masonry的一個使用Demo以及源碼解析的工程。其中對Masonry的關鍵代碼都進行了說明與註釋。下方是其github分享鏈接。
github分享地址：https://github.com/lizelu/MasonryDemo
