Criar modificadores personalizados

O Compose oferece muitos modificadores para comportamentos comuns prontos para uso, mas você também pode criar seus próprios modificadores personalizados.

Os modificadores têm várias partes:

  • Uma fábrica de modificadores
    • Essa é uma função de extensão em Modifier, que fornece uma API idiomática para seu modificador e permite que os modificadores sejam facilmente encadeados. A fábrica do modificador produz os elementos modificadores usados pelo Compose para modificar a interface.
  • Um elemento modificador.
    • É aqui que você implementa o comportamento do modificador.

Há várias maneiras de implementar um modificador personalizado, dependendo da funcionalidade necessária. Muitas vezes, a maneira mais fácil de implementar um modificador personalizado é apenas implementar uma fábrica de modificadores personalizados que combina outras fábricas de modificadoras já definidas. Caso você precise de um comportamento mais personalizado, implemente o elemento modificador usando as APIs Modifier.Node, que são de nível inferior, mas oferecem mais flexibilidade.

Encadear modificadores atuais

Muitas vezes, é possível criar modificadores personalizados apenas usando os modificadores existentes. Por exemplo, Modifier.clip() é implementado usando o modificador graphicsLayer. Essa estratégia usa elementos modificadores atuais, e você fornece sua própria fábrica de modificadores personalizados.

Antes de implementar seu próprio modificador personalizado, confira se você pode usar a mesma estratégia.

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

Ou, se você descobrir que está repetindo o mesmo grupo de modificadores com frequência, poderá uni-los ao seu próprio modificador:

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

Criar um modificador personalizado usando uma fábrica de modificadores de composição

Você também pode criar um modificador personalizado usando uma função combinável para transmitir valores a um modificador existente. Isso é conhecido como uma fábrica de modificadores de composição.

O uso de uma fábrica de modificadores de composição para criar um modificador também permite o uso de APIs do Compose de nível superior, como animate*AsState e outras APIs de animação com suporte de estado do Compose. Por exemplo, o snippet abaixo mostra um modificador que anima uma mudança Alfa quando ativado/desativado:

@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 }
}

Caso seu modificador personalizado seja um método conveniente para fornecer valores padrão de um CompositionLocal, a maneira mais fácil de implementar isso é usando uma fábrica de modificador de composição:

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

Essa abordagem tem algumas ressalvas detalhadas abaixo.

Os valores de CompositionLocal são resolvidos no local de chamada da fábrica de modificadores.

Ao criar um modificador personalizado usando uma fábrica de modificadores de composição, os locais de composição recebem o valor da árvore de composição em que são criados, e não usados. Isso pode levar a resultados inesperados. Por exemplo, considere o exemplo do modificador local de composição acima, implementado de maneira um pouco diferente usando uma função combinável:

@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)
        }
    }
}

Caso não seja assim que você espera que o modificador funcione, use um Modifier.Node personalizado, já que os locais de composição serão resolvidos corretamente no local de uso e poderão ser elevados com segurança.

Modificadores de funções combináveis nunca são ignorados

Os modificadores de fábrica combináveis nunca são ignorados porque as funções combináveis que têm valores de retorno não podem ser ignoradas. Isso significa que a função modificadora será chamada em cada recomposição, o que pode ser caro se ela for recomposta com frequência.

Os modificadores de função combinável precisam ser chamados em uma função combinável.

Como todas as funções combináveis, um modificador de fábrica combinável precisa ser chamado na composição. Isso limita o local em que um modificador pode ser elevado, já que ele nunca pode ser elevado para fora da composição. Em comparação, fábricas de modificadores não combináveis podem ser elevadas para fora das funções combináveis para facilitar a reutilização e melhorar o desempenho:

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
}

Implementar o comportamento de modificador personalizado usando Modifier.Node

Modifier.Node é uma API de nível inferior para criar modificadores no Compose. É a mesma API em que o Compose implementa os próprios modificadores, e é a maneira mais eficiente de criar modificadores personalizados.

Implementar um modificador personalizado usando Modifier.Node

A implementação de um modificador personalizado usando o Modifier.Node é dividida em três partes:

  • Uma implementação de Modifier.Node que contém a lógica e o estado do modificador.
  • Um ModifierNodeElement que cria e atualiza instâncias de nós modificadores.
  • Uma fábrica de modificadores opcional, conforme detalhado acima.

As classes ModifierNodeElement não têm estado, e novas instâncias são alocadas a cada recomposição, enquanto as classes Modifier.Node podem ser com estado e sobreviver a várias recomposições e até mesmo ser reutilizadas.

A seção abaixo descreve cada parte e mostra um exemplo de como criar um modificador personalizado para desenhar um círculo.

Modifier.Node

A implementação de Modifier.Node (neste exemplo, CircleNode) implementa a funcionalidade do seu modificador personalizado.

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

Neste exemplo, o círculo é desenhado com a cor transmitida para a função modificadora.

Um nó implementa Modifier.Node, assim como zero ou mais tipos de nó. Há diferentes tipos de nós com base na funcionalidade que seu modificador exige. O exemplo acima precisa ser capaz de desenhar, então ele implementa DrawModifierNode, que permite substituir o método de desenho.

Os tipos disponíveis são os seguintes:

Uso

Exemplo de link

LayoutModifierNode

Uma Modifier.Node que muda a forma como o conteúdo encapsulado é medido e disposto.

Exemplo

DrawModifierNode

Um Modifier.Node que é desenhado no espaço do layout.

Exemplo

CompositionLocalConsumerModifierNode

A implementação dessa interface permite que a Modifier.Node leia os locais de composição.

Exemplo

SemanticsModifierNode

Um Modifier.Node que adiciona chave/valor de semântica para uso em testes, acessibilidade e casos de uso semelhantes.

Exemplo

PointerInputModifierNode

Um Modifier.Node que recebe PointerInputChanges.

Exemplo

ParentDataModifierNode

Um Modifier.Node que fornece dados ao layout pai.

Exemplo

LayoutAwareModifierNode

Um Modifier.Node que recebe callbacks onMeasured e onPlaced.

Exemplo

GlobalPositionAwareModifierNode

Um Modifier.Node que recebe um callback onGloballyPositioned com o LayoutCoordinates final do layout quando a posição global do conteúdo pode ter mudado.

Exemplo

ObserverModifierNode

Modifier.Nodes que implementam ObserverNode podem fornecer a própria implementação de onObservedReadsChanged, que será chamada em resposta a mudanças nos objetos de snapshot lidos em um bloco observeReads.

Exemplo

DelegatingNode

Uma Modifier.Node, que pode delegar trabalho a outras instâncias de Modifier.Node.

Isso pode ser útil para compor várias implementações de nó em uma.

Exemplo

TraversableNode

Permite que as classes Modifier.Node percorram para cima/baixo na árvore de nós para classes do mesmo tipo ou para uma determinada chave.

Exemplo

Os nós são invalidados automaticamente quando a atualização é chamada no elemento correspondente. Como nosso exemplo é um DrawModifierNode, sempre que uma atualização é chamada no elemento, o nó aciona um redesenho e a cor é atualizada corretamente. É possível desativar a invalidação automática, conforme detalhado abaixo.

ModifierNodeElement

Um ModifierNodeElement é uma classe imutável que contém os dados para criar ou atualizar seu modificador personalizado:

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

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

As implementações de ModifierNodeElement precisam substituir os seguintes métodos:

  1. create: é a função que instancia o nó modificador. Ele é chamado para criar o nó quando o modificador é aplicado pela primeira vez. Normalmente, isso equivale a construir o nó e configurá-lo com os parâmetros que foram transmitidos para a fábrica do modificador.
  2. update: essa função é chamada sempre que o modificador é fornecido no mesmo local em que esse nó já existe, mas uma propriedade muda. Isso é determinado pelo método equals da classe. O nó modificador que foi criado anteriormente é enviado como um parâmetro para a chamada de update. Agora, atualize as propriedades dos nós para que correspondam aos parâmetros atualizados. A capacidade de reutilização dos nós é fundamental para os ganhos de desempenho proporcionados pelo Modifier.Node. Portanto, é necessário atualizar o nó existente em vez de criar um novo no método update. Em nosso exemplo de círculo, a cor do nó é atualizada.

Além disso, as implementações de ModifierNodeElement também precisam implementar equals e hashCode. update só será chamado se uma comparação de igual com o elemento anterior retornar "false".

O exemplo acima usa uma classe de dados para fazer isso. Eles são usados para verificar se um nó precisa ser atualizado ou não. Se o elemento tiver propriedades que não contribuem para a atualização de um nó ou se você quiser evitar classes de dados por motivos de compatibilidade binária, implemente manualmente equals e hashCode, por exemplo, o elemento modificador de padding.

Fábrica de modificadores

Essa é a superfície de API pública do seu modificador. A maioria das implementações simplesmente cria o elemento modificador e o adiciona à cadeia de modificadores:

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

Exemplo completo

Essas três partes se unem para criar o modificador personalizado para desenhar um círculo usando as APIs Modifier.Node:

// 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)
    }
}

Situações comuns usando Modifier.Node

Veja algumas situações comuns que você pode encontrar ao criar modificadores personalizados com Modifier.Node.

Nenhum parâmetro

Se o modificador não tiver parâmetros, ele nunca vai precisar ser atualizado e, além disso, não vai precisar ser uma classe de dados. Este é um exemplo de implementação de um modificador que aplica uma quantidade fixa de padding a um elemento combinável:

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)
        }
    }
}

Como fazer referência a locais de composição

Os modificadores Modifier.Node não observam automaticamente as mudanças nos objetos de estado do Compose, como CompositionLocal. A vantagem dos modificadores Modifier.Node em relação aos modificadores que acabaram de ser criados com uma fábrica de composição é que eles podem ler o valor do local de composição de onde o modificador é usado na árvore de interface, não onde o modificador está alocado, usando currentValueOf.

No entanto, as instâncias do nó modificador não observam automaticamente as mudanças de estado. Para reagir automaticamente a uma mudança local de composição, leia o valor atual dentro de um escopo:

Este exemplo observa o valor de LocalContentColor para desenhar um plano de fundo com base na cor. Como ContentDrawScope observa mudanças no snapshot, ele é redesenhado automaticamente quando o valor de LocalContentColor muda:

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

Para reagir a mudanças de estado fora de um escopo e atualizar automaticamente o modificador, use um ObserverModifierNode.

Por exemplo, Modifier.scrollable usa essa técnica para observar mudanças em LocalDensity. Confira um exemplo simplificado abaixo:

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)
    }
}

Modificador de animação

As implementações de Modifier.Node têm acesso a um coroutineScope. Isso permite o uso das APIs Compose Animatable. Por exemplo, o snippet a seguir modifica o CircleNode acima para aparecer e desaparecer repetidamente:

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)
            ) {
            }
        }
    }
}

Como compartilhar o estado entre modificadores usando delegação

Os modificadores Modifier.Node podem delegar a outros nós. Há muitos casos de uso para isso, como extrair implementações comuns em diferentes modificadores, mas também pode ser usado para compartilhar um estado comum entre modificadores.

Por exemplo, uma implementação básica de um nó modificador clicável que compartilha dados de interação:

class ClickableNode : DelegatingNode() {
    val interactionData = InteractionData()
    val focusableNode = delegate(
        FocusableNode(interactionData)
    )
    val indicationNode = delegate(
        IndicationNode(interactionData)
    )
}

Como desativar a invalidação automática de nós

Os nós Modifier.Node são invalidados automaticamente quando as chamadas ModifierNodeElement correspondentes são atualizadas. Às vezes, em um modificador mais complexo, você pode desativar esse comportamento para ter um controle mais refinado sobre quando o modificador invalida fases.

Isso pode ser particularmente útil se o modificador personalizado modificar o layout e o desenho. Desativar a invalidação automática permite que você apenas invalide o desenho quando apenas propriedades relacionadas ao desenho, como color, mudar e não invalidar o layout. Isso pode melhorar o desempenho do modificador.

Um exemplo hipotético disso é mostrado abaixo com um modificador que tem uma lambda color, size e onClick como propriedades. Esse modificador invalida apenas o necessário e ignora qualquer invalidação que não seja:

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)
        }
    }
}