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Kotlin Material Design组件深度集成

2022-12-135.5k 阅读

一、Material Design 简介

Material Design 是由 Google 推出的一套视觉设计语言，旨在为各种平台提供一致、美观且易用的用户界面设计准则。它融合了传统印刷设计原则与现代数字技术的特点，强调光影、空间和动效等元素，为用户带来沉浸式的交互体验。

在 Android 开发领域，Material Design 提供了一系列丰富的 UI 组件，这些组件遵循 Material Design 的设计规范，使得开发者能够快速构建出符合现代审美且易于操作的应用界面。

二、Kotlin 与 Material Design 组件集成基础

（一）添加依赖

在 Kotlin 项目中使用 Material Design 组件，首先需要在项目的 build.gradle 文件中添加相应的依赖。例如，对于 AndroidX 库中的 Material Design 组件，常见的依赖如下：

implementation 'com.google.android.material:material:1.6.1'

这行代码将 Material Design 库添加到项目中，版本号 1.6.1 可根据实际需求进行更新。

（二）主题设置

为了使应用全面展现 Material Design 的风格，需要在 styles.xml 文件中设置合适的主题。例如，使用 Theme.MaterialComponents 系列主题：

<style name="AppTheme" parent="Theme.MaterialComponents.Light.NoActionBar">
    <!-- 在此处可自定义主题颜色、字体等属性 -->
    <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>
    <item name="colorPrimaryVariant">@color/colorPrimaryVariant</item>
    <item name="colorOnPrimary">@color/colorOnPrimary</item>
    <item name="colorSecondary">@color/colorSecondary</item>
    <item name="colorSecondaryVariant">@color/colorSecondaryVariant</item>
    <item name="colorOnSecondary">@color/colorOnSecondary</item>
    <item name="android:windowBackground">@color/white</item>
</style>

上述主题设置了应用的主要颜色、次要颜色以及窗口背景颜色等，通过调整这些颜色属性，可以定制出独特的应用风格。

三、常用 Material Design 组件集成

（一）按钮（Button）

  1. 基本使用 在布局文件（如 activity_main.xml）中添加一个 Material Design 按钮：
<com.google.android.material.button.MaterialButton
    android:id="@+id/material_button"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="点击我"
    app:cornerRadius="8dp"
    app:rippleColor="@color/ripple_color"
    app:strokeColor="@color/stroke_color"
    app:strokeWidth="2dp" />

在上述代码中，app:cornerRadius 设置了按钮的圆角半径，app:rippleColor 定义了点击时的水波纹颜色，app:strokeColor 和 app:strokeWidth 分别设置了按钮的边框颜色和宽度。

在 Kotlin 代码中，可以为按钮添加点击事件：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val materialButton = findViewById<MaterialButton>(R.id.material_button)
        materialButton.setOnClickListener {
            Toast.makeText(this, "按钮被点击了", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        }
    }
}
  1. 自定义样式 可以通过创建自定义样式来进一步定制按钮的外观。在 styles.xml 文件中定义：
<style name="CustomMaterialButton" parent="Widget.MaterialComponents.Button.OutlinedButton">
    <item name="android:textColor">@color/black</item>
    <item name="backgroundTint">@color/white</item>
    <item name="strokeColor">@color/colorPrimary</item>
    <item name="strokeWidth">4dp</item>
    <item name="cornerRadius">12dp</item>
</style>

然后在布局文件中应用该样式：

<com.google.android.material.button.MaterialButton
    android:id="@+id/custom_material_button"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="自定义按钮"
    style="@style/CustomMaterialButton" />

（二）文本输入框（TextInputLayout 与 EditText）

  1. 基本布局 Material Design 的文本输入框通常由 TextInputLayout 和 EditText 组合使用。在布局文件中添加：
<com.google.android.material.textfield.TextInputLayout
    android:id="@+id/text_input_layout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:hint="请输入用户名"
    app:boxStrokeWidth="1dp"
    app:boxStrokeColor="@color/colorPrimary">

    <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
        android:id="@+id/text_input_edit_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />
</com.google.android.material.textfield.TextInputLayout>

TextInputLayout 提供了提示文本、错误提示等功能，app:boxStrokeWidth 和 app:boxStrokeColor 设置了输入框的边框宽度和颜色。

  1. 获取输入值与错误处理 在 Kotlin 代码中获取输入值并进行错误处理：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val textInputLayout = findViewById<TextInputLayout>(R.id.text_input_layout)
        val textInputEditText = findViewById<TextInputEditText>(R.id.text_input_edit_text)

        val submitButton = findViewById<MaterialButton>(R.id.submit_button)
        submitButton.setOnClickListener {
            val inputText = textInputEditText.text.toString()
            if (inputText.isEmpty()) {
                textInputLayout.error = "用户名不能为空"
            } else {
                textInputLayout.error = null
                Toast.makeText(this, "输入的用户名是：$inputText", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        }
    }
}

（三）卡片视图（CardView）

  1. 简单展示 卡片视图用于在应用中展示相关信息的集合，使其具有层次感。在布局文件中添加：
<com.google.android.material.card.MaterialCardView
    android:id="@+id/card_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_margin="16dp"
    app:cardCornerRadius="8dp"
    app:cardElevation="4dp">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="vertical"
        android:padding="16dp">

        <TextView
            android:id="@+id/card_title"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="卡片标题"
            android:textSize="20sp"
            android:textStyle="bold" />

        <TextView
            android:id="@+id/card_content"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="这是卡片的内容。"
            android:textSize="16sp"
            android:layout_marginTop="8dp" />
    </LinearLayout>
</com.google.android.material.card.MaterialCardView>

app:cardCornerRadius 设置了卡片的圆角半径，app:cardElevation 定义了卡片的阴影效果。

  1. 动态更新卡片内容 在 Kotlin 代码中动态更新卡片内容：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val cardTitle = findViewById<TextView>(R.id.card_title)
        val cardContent = findViewById<TextView>(R.id.card_content)

        val updateButton = findViewById<MaterialButton>(R.id.update_card_button)
        updateButton.setOnClickListener {
            cardTitle.text = "更新后的标题"
            cardContent.text = "这是更新后的卡片内容。"
        }
    }
}

四、Material Design 组件的动效与交互集成

（一）涟漪效果定制

  1. 颜色定制 如前文在按钮的使用中提到，可以通过 app:rippleColor 属性来定制涟漪效果的颜色。例如：
<com.google.android.material.button.MaterialButton
    android:id="@+id/material_button"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="点击我"
    app:rippleColor="@color/ripple_color" />

在 colors.xml 文件中定义 ripple_color：

<color name="ripple_color">#FF00FF00</color>
  1. 涟漪范围调整 可以通过自定义 RippleDrawable 来调整涟漪的范围。首先在 drawable 目录下创建一个 XML 文件，例如 custom_ripple.xml：
<ripple xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:color="@color/ripple_color">
    <item android:id="@android:id/mask">
        <shape android:shape="oval">
            <solid android:color="#FFFFFF" />
        </shape>
    </item>
</ripple>

然后在布局文件中应用该自定义涟漪：

<com.google.android.material.button.MaterialButton
    android:id="@+id/material_button"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="点击我"
    android:background="@drawable/custom_ripple" />

（二）过渡动画

  1. 页面过渡 在 Android 中，可以使用 FragmentTransaction 结合 FragmentTransitions 来实现页面间的过渡动画。例如，从一个列表页面跳转到详情页面：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val listFragment = ListFragment()
        supportFragmentManager.beginTransaction()
           .replace(R.id.fragment_container, listFragment)
           .commit()

        listFragment.setOnItemClickListener { item ->
            val detailFragment = DetailFragment.newInstance(item)
            supportFragmentManager.beginTransaction()
               .setReorderingAllowed(true)
               .addToBackStack(null)
               .replace(R.id.fragment_container, detailFragment)
               .setCustomAnimations(
                    R.anim.slide_in_right,
                    R.anim.slide_out_left,
                    R.anim.slide_in_left,
                    R.anim.slide_out_right
                )
               .commit()
        }
    }
}

在上述代码中，setCustomAnimations 方法设置了进入和退出动画，R.anim.slide_in_right 等是自定义的动画资源文件。 2. 组件过渡 对于单个组件的过渡，可以使用 ViewPropertyAnimator。例如，让一个按钮在点击时进行缩放动画：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val button = findViewById<MaterialButton>(R.id.anim_button)
        button.setOnClickListener {
            button.animate()
               .scaleX(1.2f)
               .scaleY(1.2f)
               .setDuration(300)
               .withEndAction {
                    button.animate()
                       .scaleX(1f)
                       .scaleY(1f)
                       .setDuration(300)
                }
        }
    }
}

上述代码实现了按钮在点击时先放大 1.2 倍，然后再恢复到原始大小的动画效果。

五、深度定制与扩展 Material Design 组件

（一）继承与重写组件

  1. 继承 MaterialButton 类 假设我们要创建一个具有特殊点击效果的按钮，继承 MaterialButton 类：
class CustomMaterialButton(context: Context, attrs: AttributeSet? = null) :
    MaterialButton(context, attrs) {

    private var isClicked = false

    init {
        // 初始化设置
        setOnClickListener {
            if (!isClicked) {
                animate()
                   .scaleX(1.1f)
                   .scaleY(1.1f)
                   .setDuration(200)
                   .withEndAction {
                        animate()
                           .scaleX(1f)
                           .scaleY(1f)
                           .setDuration(200)
                    }
                isClicked = true
            }
        }
    }
}

在布局文件中使用该自定义按钮：

<com.example.yourapp.CustomMaterialButton
    android:id="@+id/custom_material_button"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="自定义特殊点击按钮" />
  1. 重写组件方法 例如，重写 TextInputLayout 的 onValidate 方法来实现自定义的输入验证逻辑：
class CustomTextInputLayout(context: Context, attrs: AttributeSet? = null) :
    TextInputLayout(context, attrs) {

    override fun onValidate(): Boolean {
        val editText = editText
        if (editText!= null) {
            val text = editText.text.toString()
            if (text.length < 6) {
                error = "输入长度至少为6位"
                return false
            } else {
                error = null
                return true
            }
        }
        return true
    }
}

在布局文件中使用：

<com.example.yourapp.CustomTextInputLayout
    android:id="@+id/custom_text_input_layout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:hint="请输入内容">

    <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
        android:id="@+id/custom_text_input_edit_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />
</com.example.yourapp.CustomTextInputLayout>

（二）使用自定义属性扩展组件

  1. 定义自定义属性 在 res/values/attrs.xml 文件中定义自定义属性：
<resources>
    <declare-styleable name="CustomCardView">
        <attr name="customCornerRadius" format="dimension" />
        <attr name="customBorderColor" format="color" />
    </declare-styleable>
</resources>
  1. 在自定义组件中使用 创建一个继承自 MaterialCardView 的自定义卡片视图：
class CustomCardView(context: Context, attrs: AttributeSet? = null) :
    MaterialCardView(context, attrs) {

    init {
        val typedArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CustomCardView)
        val customCornerRadius = typedArray.getDimension(R.styleable.CustomCardView_customCornerRadius, 0f)
        val customBorderColor = typedArray.getColor(R.styleable.CustomCardView_customBorderColor, Color.BLACK)
        typedArray.recycle()

        if (customCornerRadius > 0) {
            radius = customCornerRadius
        }
        // 假设存在设置边框颜色的方法
        setBorderColor(customBorderColor)
    }
}

在布局文件中使用自定义属性：

<com.example.yourapp.CustomCardView
    android:id="@+id/custom_card_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:customCornerRadius="12dp"
    app:customBorderColor="@color/colorPrimary">

    <!-- 卡片内容 -->
</com.example.yourapp.CustomCardView>

六、与其他框架集成中的 Material Design 组件

（一）与 Retrofit 的集成

  1. 构建网络请求界面 在使用 Retrofit 进行网络请求时，通常会结合 Material Design 组件构建用户界面。例如，创建一个显示网络数据的列表页面。首先定义 Retrofit 接口：
interface ApiService {
    @GET("data")
    suspend fun getData(): Response<List<DataModel>>
}

然后在 MainActivity 中进行网络请求并更新 UI：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var adapter: DataAdapter
    private val dataList = mutableListOf<DataModel>()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val recyclerView = findViewById<RecyclerView>(R.id.recycler_view)
        recyclerView.layoutManager = LinearLayoutManager(this)
        adapter = DataAdapter(dataList)
        recyclerView.adapter = adapter

        val retrofit = Retrofit.Builder()
           .baseUrl("https://example.com/api/")
           .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
           .build()

        val apiService = retrofit.create(ApiService::class.java)

        lifecycleScope.launch {
            try {
                val response = apiService.getData()
                if (response.isSuccessful) {
                    dataList.clear()
                    dataList.addAll(response.body()?: emptyList())
                    adapter.notifyDataSetChanged()
                } else {
                    Toast.makeText(this@MainActivity, "请求失败", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                }
            } catch (e: Exception) {
                e.printStackTrace()
                Toast.makeText(this@MainActivity, "发生错误", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        }
    }
}

在布局文件中，RecyclerView 通常会使用 CardView 作为列表项的容器，以展示网络数据：

<androidx.recyclerview.widget.RecyclerView
    android:id="@+id/recycler_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

列表项布局 item_layout.xml：

<com.google.android.material.card.MaterialCardView
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_margin="16dp"
    app:cardCornerRadius="8dp"
    app:cardElevation="4dp">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="vertical"
        android:padding="16dp">

        <TextView
            android:id="@+id/item_title"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:textSize="20sp"
            android:textStyle="bold" />

        <TextView
            android:id="@+id/item_content"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:textSize="16sp"
            android:layout_marginTop="8dp" />
    </LinearLayout>
</com.google.android.material.card.MaterialCardView>
  1. 处理网络请求状态 可以使用 Material Design 的进度指示器（如 ProgressBar）来显示网络请求的状态。在布局文件中添加：
<ProgressBar
    android:id="@+id/loading_progress_bar"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_gravity="center"
    android:visibility="gone" />

在 Kotlin 代码中，在发起网络请求时显示进度条，请求完成后隐藏：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    //...

    lifecycleScope.launch {
        val progressBar = findViewById<ProgressBar>(R.id.loading_progress_bar)
        progressBar.visibility = View.VISIBLE
        try {
            val response = apiService.getData()
            if (response.isSuccessful) {
                dataList.clear()
                dataList.addAll(response.body()?: emptyList())
                adapter.notifyDataSetChanged()
            } else {
                Toast.makeText(this@MainActivity, "请求失败", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
            Toast.makeText(this@MainActivity, "发生错误", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        } finally {
            progressBar.visibility = View.GONE
        }
    }
}

（二）与 Room 的集成

  1. 数据展示与编辑界面 在使用 Room 进行本地数据库操作时，结合 Material Design 组件创建数据展示和编辑界面。例如，创建一个待办事项应用，首先定义 Room 数据库相关类：
@Entity(tableName = "todo_items")
data class TodoItem(
    @PrimaryKey(autoGenerate = true)
    val id: Int,
    val title: String,
    val isCompleted: Boolean
)

@Dao
interface TodoDao {
    @Insert
    suspend fun insert(todoItem: TodoItem)

    @Update
    suspend fun update(todoItem: TodoItem)

    @Delete
    suspend fun delete(todoItem: TodoItem)

    @Query("SELECT * FROM todo_items")
    suspend fun getAllTodoItems(): List<TodoItem>
}

@Database(entities = [TodoItem::class], version = 1)
abstract class TodoDatabase : RoomDatabase() {
    abstract fun todoDao(): TodoDao
}

在 MainActivity 中展示和操作数据：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var adapter: TodoAdapter
    private val todoList = mutableListOf<TodoItem>()

    private lateinit var database: TodoDatabase

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val recyclerView = findViewById<RecyclerView>(R.id.todo_recycler_view)
        recyclerView.layoutManager = LinearLayoutManager(this)
        adapter = TodoAdapter(todoList) { todoItem ->
            // 处理点击事件，例如跳转到编辑页面
        }
        recyclerView.adapter = adapter

        database = Room.databaseBuilder(
            applicationContext,
            TodoDatabase::class.java,
            "todo_database"
        ).build()

        lifecycleScope.launch {
            loadTodoItems()
        }
    }

    private suspend fun loadTodoItems() {
        val todoItems = database.todoDao().getAllTodoItems()
        todoList.clear()
        todoList.addAll(todoItems)
        adapter.notifyDataSetChanged()
    }
}

布局文件 activity_main.xml：

<androidx.recyclerview.widget.RecyclerView
    android:id="@+id/todo_recycler_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

列表项布局 todo_item_layout.xml：

<com.google.android.material.card.MaterialCardView
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_margin="16dp"
    app:cardCornerRadius="8dp"
    app:cardElevation="4dp">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal"
        android:padding="16dp">

        <CheckBox
            android:id="@+id/todo_checkbox"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content" />

        <TextView
            android:id="@+id/todo_title"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:textSize="18sp"
            android:layout_marginStart="16dp" />
    </LinearLayout>
</com.google.android.material.card.MaterialCardView>
  1. 数据更新反馈 当数据在本地数据库更新后，可以使用 Material Design 的 Snackbar 来反馈给用户。例如，在完成一个待办事项后：
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    //...

    private suspend fun completeTodoItem(todoItem: TodoItem) {
        todoItem.isCompleted = true
        database.todoDao().update(todoItem)
        loadTodoItems()

        Snackbar.make(findViewById(android.R.id.content), "待办事项已完成", Snackbar.LENGTH_SHORT).show()
    }
}

这样，通过与 Retrofit 和 Room 等框架的集成，充分发挥了 Material Design 组件在构建完整、功能丰富且用户体验良好的应用中的作用。

通过以上内容，我们深入探讨了 Kotlin 与 Material Design 组件的深度集成，从基础使用到高级定制，以及与其他常用框架的协同工作，希望能帮助开发者打造出更优质的 Android 应用。