iOS 11 safeArea详解 & iphoneX

最近看了许多iPhone X适配的文章，发现很少有介绍safeArea的，就来随便写写

现在对于iPhone X的适配，有一种常见的做法是给导航栏或tabbar增加一个固定的距离，比如顶部增加44pt，底部增加34pt。这种写死距离的做法乍看上去挺简单，其实并不好，理由如下

1. 不适合多机型的适配，如果以后出了一种带刘海的iPad，需要预留出来的距离就未必是现在写死的距离
2. 不适合需要支持横竖屏的app，横屏顶部不需要增加距离，反而是左右各有44pt，底部的距离也和竖屏不同
3. 不够动态。还是举个例子，假如有电话打进来了，导航栏应该会下移，这时候view可能还是会被挡住

这里我想探讨一下如何使用safeAreaLayoutGuide和safeAreaInsets，以一种动态的方式，一劳永逸地解决iPhone X甚至后续所有机型的适配问题。

safeAreaLayoutGuide

首先我们看看什么是safeAreaLayoutGuide

看起来复杂，其实很简单，我归纳一下有几点：

1. 它是UIView的一个只读属性，意味着所有UIView对象都有并且是系统帮我们创建好的
2. 它继承UILayoutGuide，有layoutFrame意味着它能代表一块区域
3. 它代表的区域避开了诸如导航栏、tabbar或者其他有可能挡住你这个UIView对象显示的所有父view，意味着你的view对象只要相对另一个view的safeLayoutGuide做布局就不用担心她被奇奇怪怪的东西挡住
4. 对于控制器的view的safeAreaLayoutGuide，他的区域同样避开了statusbar或其他有可能挡住view显示的东西，我们甚至可以用控制器的additionalSafeAreaInsets属性，来额外指定inset
5. 如果view完全在父view的安全区域内，或者view不在视图层级或屏幕上，那么view的safeAreaLayoutGuide区域其实和view自身是一样大的

safeAreaLayoutGuide是一个相对抽象的概念，为了便于理解，我们可以把safeAreaLayoutGuide看成是一个“view”，这个“view”系统自动帮我们调整它的bounds，让它不会被各种奇奇怪怪的东西挡住，包括iPhone X的刘海区域和底部的一道杠区域，可以认为在这个“view”上一定能完整显示所有内容。

以下绿色部分就是当前控制器view的safeAreaLayoutGuide区域

不过需要铭记的一点是这个“view”并不会显示在我们的视图层级上。
UILayoutGuides will not show up in the view hierarchy, but may be used as items in an NSLayoutConstraint and represent a rectangle in the layout engine.

在我看来，他最大的作用是作为参照物，让view可以相对某个view的safeAreaLayoutGuide做布局，从而保证view能正常、安全地显示（相对的那个view不一定要是父view）

在一种常见的使用场景里，以前我的某个view是相对于控制器的view做布局，现在是相对控制器view的safeAreaLayoutGuide做布局了

以前是这样写
[NSLayoutConstraint constraintWithItem:someView attribute:NSLayoutAttributeTop relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.vc.view attribute:NSLayoutAttributeTop multiplier:1.0 constant:0];

现在是这样
[NSLayoutConstraint constraintWithItem:someView attribute:NSLayoutAttributeTop relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.vc.view.safeAreaLayoutGuide attribute:NSLayoutAttributeTop multiplier:1.0 constant:0];

适配前后的效果

可以看到，相同的布局下，横屏在没有statusbar时，距离顶部是0，左边是44，如果有statusbar，距离顶部就是20。反正不管怎么弄，只要我们相对safeAreaLayoutGuide做布局，我们的view就能够安全完整地显示出来

那么非iOS11怎么办？

非iOS11 还是只能对view做布局，就要写两套布局代码，稍后会介绍

这样是不是就足够应对所有情况了呢？

并不是

1. 我们自定义的view有一边需要紧挨着屏幕边缘，比如我项目里是自定义的导航栏，它的顶部是挨着屏幕顶部的，那么导航栏就不能相对view的safeAreaLayoutGuide布局，否则顶部会空出来一截子
2. frame布局

这时就轮到safeAreaInsets来发挥作用啦

safeAreaInsets

先看一下safeAreaInsets的官方解释

有没有觉得和safeAreaLayoutGuide很像？safeAreaLayoutGuide可能就是根据safeAreaInsets来调整自己的bounds的

iPhone X竖屏时占满整个屏幕的控制器的view的safeAreaInsets是（44，0，34，0），横屏是（0，44，21，44），inset后的区域正好是safeAreaLayoutGuide区域

既然如此，对于自定义的顶部导航栏来说，我们可以给导航栏的高度加上一个vc.view.safeAreaInsets.top，让他变高一点就可以了，这样在X上，竖屏时top = 44， 横屏时top = 0，导航栏的高度能响应改变

需要注意的是，无论safeAreaLayoutGuide还是safeAreaInsets都是iOS11才能使用的。
对于safeAreaInsets，我们可以把版本判断写在一个函数里

我们可以这样写

static inline UIEdgeInsets sgm_safeAreaInset(UIView *view) {
    if (@available(iOS 11.0, *)) {
        return view.safeAreaInsets;
    }
    return UIEdgeInsetsZero;
}

UIEdgeInsets safeAreaInsets = sgm_safeAreaInset(self.view);
CGFloat height = kDefaultTopViewHeight; // 导航栏原本的高度，通常是44.0
height += safeAreaInsets.top > 0 ? safeAreaInsets.top : 20.0; // 20.0是statusbar的高度

问题又来了，这段代码放在什么地方合适呢？前面官方文档提到过，如果view不在屏幕上或显示层级里，view的safeAreaInsets = UIEdgeInsetsZero，所以我们需要明确知道safeAreaInsets改变的时机

实际上系统已经提供了回调

对于UIViewController

-(void)viewSafeAreaInsetsDidChange NS_REQUIRES_SUPER API_AVAILABLE(ios(11.0), tvos(11.0));

对于UIView

-(void)safeAreaInsetsDidChange API_AVAILABLE(ios(11.0),tvos(11.0));

这里主要探讨controller的回调，view的回调是类似的。只要controller的view的safeAreaInsets改变，系统就会调用viewSafeAreaInsetsDidChange。自然而然，我们会想把以上代码放在这里，然而这里有个大坑，你会发现，当这个控制器以动画的方式push进来时，导航栏的高度也会动画地变高，产生了不必要的多余动画，这种体验很糟糕

那么究竟应该放在哪里？我们很有必要看一下新的viewController调用时序
以下是从“rootVC” push 到 “pushVC”控制台输出的调用时序以及对应控制器的view的safeAreaInsets

2017-10-04 16:59:59.594811+0800 XXX[15662:803767] Begin pushViewController to [<_TtCC8XXXTests27ContainerViewControllerTest20MockUIViewController: 0x7f9c07b643b0>]
viewDidLoad()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 0.0, left: 0.0, bottom: 0.0, right: 0.0)
willMove(toParentViewController:)---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 0.0, left: 0.0, bottom: 0.0, right: 0.0)
viewWillDisappear---Optional("rootVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewWillAppear---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 0.0, left: 0.0, bottom: 0.0, right: 0.0)
viewSafeAreaInsetsDidChange()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewWillLayoutSubviews()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewDidLayoutSubviews()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewWillLayoutSubviews()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewDidLayoutSubviews()---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewDidAppear---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
viewDidDisappear---Optional("rootVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
didMove(toParentViewController:)---Optional("pushVC")---UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
2017-10-04 16:59:59.604563+0800 XXX[15662:803767] Did PushViewController [<_TtCC8XXXTests27ContainerViewControllerTest20MockUIViewController: 0x7f9c0790d170>]->[<_TtCC8XXXTests27ContainerViewControllerTest20MockUIViewController: 0x7f9c07b643b0>] time = [0.009772]

可以看到，viewSafeAreaInsetsDidChange调用时机很早，在viewWillAppear后，这是为什么出现多余动画的原因。并且“pushVC”的safeAreaInsets直到viewSafeAreaInsetsDidChange调用前，都是UIEdgeInsetsZero，之后才是正确的UIEdgeInsets(top: 44.0, left: 0.0, bottom: 34.0, right: 0.0)
并且viewSafeAreaInsetsDidChange后面会调用两次viewDidLayoutSubviews，所以我们应该把改变高度或布局的代码都写在viewDidLayoutSubviews里，这样就不会有多余的动画效果了。需要注意viewDidLayoutSubviews可能会由别的操作频繁触发，所以如果调整safeArea布局的代码比较耗时，可以考虑加上一个状态标记，只在didChange后执行一次布局调整

最后的代码应该长这样

- (void)viewDidLayoutSubviews {
    [super viewDidLayoutSubviews];
    UIEdgeInsets safeAreaInsets = sgm_safeAreaInset(self.view);
    CGFloat height = 44.0; // 导航栏原本的高度，通常是44.0
    height += safeAreaInsets.top > 0 ? safeAreaInsets.top : 20.0; // 20.0是statusbar的高度，这里假设statusbar不消失
    if (_navigationbar && _navigationbar.height != height) {
        _navigationbar.height = height;
    }

适配前后的效果

这样对于frame布局和autolayout布局的各种情况，有了一个动态的适配方案，就是分别使用safeAreaLayoutGuide和safeAreaInsets来灵活处理布局，相比写死一个固定距离，当前和未来的各种机型都能一套代码适配，扩展性更好。我们项目目前也是采用这种做法，如果你的项目需要适配横竖屏或UI控件布局相对复杂，真的应该考虑使用safeArea

顺便提一下，VFL似乎已经废了，因为|只能表示父view的边缘，并没有一个符号来表示父view的safeAreaLayoutGuide的边缘，以前我们写的VFL代码，好多得改，改起来也特别麻烦，建议别再用VFL了

最后一个版本判断的问题，safeAreaInsets和safeAreaLayoutGuide都是iOS11的API，如果不做封装，直接在代码里写，势必会出现大量@available这种版本判断语句，代码里到处是@available，看起来很崩溃，破坏代码可读性。

因为我之前写了一个自动布局框架，这次就将safeAreaLayoutGuide和版本判断都顺便封装在里面了，个人觉得这套框架比NSLayoutAnchor好用，主要作用是简化布局代码书写，以下是生成一个NSLayoutConstraint的对比

// 需求是topLeftView的top等于self.view的safeAreaLayoutGuide的top
// 使用系统API
if (@available(iOS 11.0, *)) {
        [NSLayoutConstraint constraintWithItem:self.topLeftView attribute:NSLayoutAttributeTop relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view.safeAreaLayoutGuide attribute:NSLayoutAttributeTop multiplier:1.0 constant:0];
    } else {
        [NSLayoutConstraint constraintWithItem:self.topLeftView attribute:NSLayoutAttributeTop relatedBy:NSLayoutRelationEqual toItem:self.view attribute:NSLayoutAttributeTop multiplier:1.0 constant:0];
    }

// 使用NSLayoutConstraint-SSLayout
self.topLeftView.top_attr = self.view.top_attr_safe

在业务代码里不会出现任何版本判断，大家有兴趣的话可以试一下，哈哈
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