使用 Compose 构建 Wear OS 应用

适用于 Wear OS 的 Compose 已推出了开发者预览版，使用 Compose 构建 Wear OS 应用，不仅可以轻松遵循 Material You 指南，同时可以将 Compose 的优点发挥出来。开箱即用，帮助开发者使用更少的代码快速构建出更精美的 Wear OS 应用。本文将通过 Wear Compose 主要的可组合项 (Composable) 来帮助您更好地了解如何使用 Compose 来进行构建。

如果您更喜欢通过视频了解此内容，请在此处查看: 

△ 使用 Compose 构建 Wear OS 应用

• Bilibili 视频链接
  https://www.bilibili.com/video/BV1AL411P73L/

△ 主应用界面和通知界面

移动应用往往需要针对多种不同的界面种类进行开发，通常情况下，承载应用的主界面由 Fragment、Activity 和 View 构成，而在 Compose 的世界中则是由可组合项构成，作为开发者您需要了解并适应这种变化。除此之外，您还要针对额外的通知界面进行开发，这意味着您需要在主应用界面之外提醒用户注意某些重要信息，或让他们在启动主应用后继续完成刚刚执行的操作，例如跟踪跑步路线或者播放音乐。如果您使用了 Widget，也可以借助此类界面向用户提供信息。

△ Wear OS 中不同的应用界面

Wear OS 拥有多种界面，在打造完备的 Wear OS 应用体验时，需要您全部考虑:

• 叠加层 (Overlay) 与移动应用的主界面类似，之前由 Activity、View 和 Fragment 组成，现在由可组合项构成，非常适合流程较长或较为复杂的交互；
• 通知 (Notification) 界面同样符合移动应用开发准则；
• 复杂功能 (Complication) 可在表盘中提供信息便于用户直接查看，用户只需在表盘上轻点一下，Complication 即可打开相关联的应用，或执行独立操作，例如饮水记录功能，记录您一天用水杯喝水的次数；
• 图块 (Tile) 提供了更多展示内容的空间，用户可在表盘上通过任意方向滑动，快速访问信息、执行操作。

• 多种界面
  https://developer.android.google.cn/training/wearables/user-interfaces

• 叠加层 (Overlay)
  https://developer.android.google.cn/training/wearables/overlays

本文我们将着重介绍 Overlay 界面，并快速演示几项 Wear 可组合项，了解它们的工作原理及其与移动平台的相似之处。

添加依赖项

在使用 Wear Compose 之前，我们需要先确保已有正确的依赖项，它同移动版 Compose 略有不同。在移动版上，主要使用的依赖项有 Material、Foundation、UI、Runtime 和 Compiler，您还可以选择使用 Navigation 和 Animation 依赖。但在 Wear 中，您可以使用一样的 UI 依赖项，Runtime、Compiler 和 Animation 也都是相同的。此外，其他一些方面也都是相同的，比如工具和一些 Compose 设计理念，比如使用双向数据流。

但还是有一些不同之处的，比如您需要使用 Wear Compose Material 替换 Material，单从技术上来说移动版 Material 也是可以直接用的，但它并没有针对 Wear 的一些特性进行优化，类似的我们还推荐您使用 Wear Navigation 来替换 Navigation。

虽然我们建议直接使用 Wear Compose Material，但您仍然可以使用 Material Ripple 和 Material Icons Extended 等。在添加正确的 Wear 依赖项后，您就可以着手进行开发了。

在 Wear Compose 文档页面查看依赖项:

https://developer.android.google.cn/jetpack/androidx/releases/wear-compose#declaring_dependencies

Wear OS Material 库介绍

Compose Wear OS Material 库提供了很多与移动平台上相同的可组合项，您可以替换 Material 主题，并且自定义颜色、字体等，不同的是它们都针对手表进行了优化。接下来我们就为您介绍一些常用的可组合项。

• Compose Wear OS Material 库
  https://developer.android.google.cn/reference/kotlin/androidx/wear/compose/material/package-summary.html

• Material 主题
  https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/theme

Button

Button 属于紧凑的界面元素，用户可通过点按 Button 执行操作或做出选择。

https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/buttons

通过如下代码可轻松添加 Button，虽然样式与移动版不同，但代码一样。我们在代码里初始化了一个 Button 可组合项，然后声明了一些参数，它们被称为 Modifier，通过 Modifier 可以更改很多属性，比如这里的 onClick、same、enabled，若您还想为 Button 添加一个图标，那就需要用到包含 painter、contentDescription 和 modifier 的 Icon 可组合项:

Button(
    modifier = Modifier.size (ButtonDefaults.LargeButtonSize),
    onClick = {... },
    enabled = enabledState
) {
    Icon(
        painter = painterResource (id = R.drawable.ic_phone),
        contentDescription = "phone",
        modifier = Modifier
            .size(24. dp)
            .wrapContentSize(align = Alignment.Center),
    )
}

△ Button 可组合项代码

通过上述代码，我们可以创建精美小巧的 Button，显示效果如下:

△ Button 代码效果

Card

Card 可针对单一主题的内容和操作进行呈现，十分灵活。

https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/cards

如图左侧 Card 展示了一些图标和文字，中间界面只保留了文字，右侧使用了一张图片作为背景。

△ Card 用例

在 Wear OS 中，主要有 AppCard 和 TitleCard 两种 Card，TitleCard 更侧重文字展示，本文我们将着重介绍 AppCard。如下示例代码创建了一个 AppCard，并相继通过 Image、Text 和 Column 定制内容:

AppCard(
    appImage = {
        Image(painter = painterResource(id = R.drawable.ic_message), …)
    },
    appName = { Text ("Messages") },
    time = { Text ("12m" ) },
    title = { Text("Kim Green") },
    onClick = { … },
    body = {
        Column(modifier = Modifier.fillMaxWidth()) {
            Text("On my way!")
        }
    },
)

△ Card 可组合项代码

通过上述代码，我们创建出了一个精美的 Card，显示效果如下:

△ Card 代码效果

如需获得不同外观的精美卡片显示效果，仅需对代码进行轻微调整即可。

Chip

Chip 旨在实现快捷的一键操作，对屏幕空间有限的 Wear 设备尤其有用，各种 Chip 变体也能让您尽情挥洒创意:

https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/chips

下面是实现 Chip 可组合项的代码和实现效果，您会发现它十分易用，同上述的一些代码也大致相似:

Chip(
    modifier = Modifier.align(Alignment.CenterHorizontally),
    onClick = { … },
    enabled = enabledState,
    label = {
        Text(
            text = "1 minute Yoga",
            maxLines = 1,
            overflow = TextOverflow.Ellipsis
        )
    },
    icon = {
        Icon(
            painter = painterResource (id = R.drawable.ic_yoga),
            contentDescription= "yoga icon",
            modifier = Modifier
                .size(24.dp)
                .wrapContentSize(align = Alignment.Center),
        )
    },
)

△ Chip 可组合项代码

△ Chip 代码效果

ToggleChip

ToggleChip 和 Chip 类似，区别是用户使用单选按钮、切换开关、复选框:

https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/toggle-chips

如下所示 ToggleChip 用例:

△ ToggleChip 用例

图左展示，只需轻点即可开关声音；图右则对 ToggleChip 进行了拆分，提供了两个不同的可点击区域，通过右侧按钮可将其关闭，点击左侧可以进入应用以便对闹钟进行编辑。其代码大同小异:

ToggleChip(
    modifier = Modifier.height(32.dp)
    checked = checkedState,
    onCheckedChange = { … }
    label = {
        Text(
            text = "Sound",
            maxLines = 1,
            overflow = TextOverflow.Ellipsis
        )
    }
)

△ ToggleChip 代码

△ ToggleChip 代码效果

CurvedText 和 TimeText

CurvedText 专门针对了圆形屏幕进行了优化，这对圆形设备来说非常重要，而 TimeText 是基于 CurvedText 所创建的可组合项，它为您处理时间方面的所有文字显示工作。

https://developer.android.google.cn/training/wearables/components/curved-text

如下代码示例展示了如何创建 TimeText，并以 CurvedText 的方式进行展示:

var textBeforeTime by rememberSaveable { mutableStateOf("ETA 99 hours") }
// 首先创建在时间之前显示的前缀字符串
TimeText(  
// 创建 TimeText 可组合项
    leadingCurvedContent = {
        BasicCurvedText(
            text = textBeforeTime,
            style = TimeTextDefaults.timeCurvedTextStyle()
        )
    },
// 指定 leadingCurvedContent，在时间文本前显示文字，以 CurvedText 的方式在曲面设备上展示。
    leadingLinearContent = {
        Text(
            text = textBeforeTime,
            style = TimeTextDefaults.timeTextStyle()
        )
    },
// 指定 leadingLinearContent，在时间文本前显示文字，常规显示，适用于非曲面设备。
）

△ TimeText 代码

通过上述代码，我们可以看到时间文本在圆形屏幕的显示效果如下:

△ TimeText 显示效果

ScalingLazyColumn

列表几乎是每个应用中都会用到的组件，它纵向展示了连续的界面元素。但由于 Wear OS 手表设备的屏幕顶部和底部空间都非常小，因此 Material Design 引入了新的 ScalingLazyColumn 来进行缩放和透明度的展示，这样有助于您在较小的空间内查看列表的内容。

△ ScalingLazyColumn 显示效果

上图展示了 ScalingLazyColumn 的效果，您可以看到随着列表内元素的滑入，当列表的某一行靠近中心位置时，会放大到完整尺寸，而随着该元素的滑出，会变得越来越小 (并且变得更透明) 直至完全消失，这种效果十分有利于内容的展示，内容更易于用户阅读。

ScalingLazyColumn 底层是由 LazyColumn 实现的，它只会对即将要在屏幕上呈现的内容进行处理，这样能够高效地处理大量数据，且能够以缩放和透明效果进行展示，因此它应该成为 Wear OS 的默认组件。

如上效果，ScalingLazyColumn 代码示例如下:

val scalingLazyListState: ScalingLazyListState = rememberScalingLazyListState()
 
ScalingLazyColumn(
    modifier = Modifier.fillMaxSize(),
    verticalArrangement = Arrangement.spacedBy(6.dp),
    state = scalingLazyListState,
) {
    items(messageList.size) { message ->
        Card(...) {...}
    }
    item {
        Card(...) {...}
    }
}

△ ScalingLazyColumn 示例代码

SwipeToDismissBox

这是大家十分熟悉的 Box 组件被视为界面中的一个容器，可在移动端使用，但 Wear 中有专属版本 SwipeToDismissBox，可用于您的布局，顾名思义它的功能是滑动以关闭。在 Wear OS 中，主要的手势就是滑动，通过使用 SwipeToDismissBox 向右滑动，就相当于点击了 "返回" 按钮。

val state = rememberSwipeToDismissBoxState()
 
SwipeToDismissBox(
    state = state,
){ isBackground ->
    if (isBackground) {
        Box(modifier = Modifier. fillMaxSize().background(MaterialTheme.colors.secondaryVariant))
    } else {
        Column(
            modifier = Modifier.fillMaxSize().background(MaterialTheme.colors.primary),
            horizontalAlignment = Alignment.CenterHorizontally,
            verticalArrangement = Arrangement.Center,
        ){
            Text ("Swipe to dismiss", color = MaterialTheme.colors.onPrimary)
        }
    }
}

△ SwipeToDismissBox 示例代码

在上述代码中，我们为 SwipeToDismissBox 设置了 state 属性，这一点和移动端不同。通过传递的 state 获取到 isBackground 回调值，它代表了此过程是否是滑动返回，您可以根据不同的状态展示不同的内容。下图是最终的呈现效果:

△ SwipeToDismissBox 代码效果

至此，我们介绍了一些 Wear OS 的可组合项，若您对移动端的可组合项开发有所了解，您可能会发现在 Wear OS 中开发基本是一样的，换句话说，您之前学习 Compose 时掌握的知识可以直接用于 Wear OS 开发。

使用 Scaffold

Scaffold 可让您实现具有基本 Material Design 布局结构的界面，它可为最常见的顶层 Material 组件 (例如 TopBar、BottomBar、FloatingActionButton 和 Drawer) 提供槽位。使用 Scaffold 时，您可以确保这些组件能够正确放置并协同工作。而在 Wear OS 中，它也有着专属的版本，除了同移动版相同的 content 组件之外，额外提供了以下三个主要组件:

△ Wear Scaffold 中的三个主要组件

1. TimeText: 可以将时间置于屏幕的顶部，我们已经介绍过它，具体请参考上文中关于 TimeText 的部分；
2. Vignette: 可在屏幕周围为您提供漂亮的晕影效果，如上图中所示；
3. PositionIndicator: 也称为滚动指示器，是屏幕右侧的指示符，用于根据您传入的状态对象类型显示当前指示符的位置。将它放置于 Scaffold 中是由于屏幕是弧形的，因此位置指示器需要位于表盘中央 (Scaffold)，而不仅仅是在视口 (viewport) 中央。否则，指示器可能会被截断。

Scaffold 设计

△ Scaffold 设计层级

在进行 Scaffold 的设计时，请参考上图中的层级顺序进行考虑，首先要做的是对 App 进行设置，其次是设置 MaterialTheme 来自定义一些应用的外观和风格，紧接着是考虑如何放置 Scaffold，最后才是对 Content 的定义。这个顺序同在移动端是一样的，先考虑设置 Theme，再到 Scaffold，接下来看一下如何编写代码:

// positionIndicator 在 Content 之外，因此要将 state 提升到 Scaffold 之上的级别
val scalingLazyListState: ScalingLazyListState = rememberScalingLazyListState()
 
MaterialTheme {
    Scaffold(
        modifier = Modifier.fillMaxSize(),
        timeText = {...},
        vignette = { 
            Vignette (vignettePosition = 
                VignettePosition.TopAndBottom)
        },
        positionIndicator = {
            // 通过查看 state 来判断是否处于滚动状态，若否，则不会进行展示
            if (scalingLazyListState.isScrollInProgress) {
                // PositionIndicator 需要用到 state，这也是我们从 LazyColumn 提升状态的主要原因
                PositionIndicator(scalingLazyListState =
                    scalingLazyListState)
            }
        }
    ) {
        // 设置 content
        …
    }
}

△ Scaffold 示例代码

上述代码中，由于 positionIndicator 位于 content 之外，因此要将 state 提升到 Scaffold 之上的级别，来避免它在屏幕中被截断。而在滚动时，可以通过检查滚动状态，通过隐藏时间显示来为屏幕留出更多的空间，还可以根据状态来关闭或打开 vignette 效果。positionIndicator 支持多种滚动选项，本例中我们使用了 scalingLazyListState，还可以使用很多效果炫酷的其他选项，具体请参考相关文档。而关于 modifier 和 TimeText 想必不用过多介绍了，而 vignette 的设置其实也很简单。

Navigation

在本文一开始就提到您需要使用 Wear Navigation 依赖项来替换 Navigation，这里再次强调一下，从技术层面来说您仍可使用 Navigation，但是可能会遇到各种问题，所以还是建议您直接使用已针对 Wear 优化的 Wear Navigation。

△ Navigation 设计

• Wear Navigation
  https://developer.android.google.cn/training/wearables/design/navigation

关于 Navigation 的设计，同 Scaffold 大致相同，采用了和移动版相同的设计，只是在 Scaffold 之下和 Content 之上增加了 SwipeDismissableNavHost，顾名思义该组件支持滑出操作，您可以直接使用与移动应用开发相同的知识来编写代码。

MaterialTheme {
    Scaffold(...){
        val navController = rememberSwipeDismissableNavController()
 
        SwipeDismissableNavHost(
            navController = navController,
            startDestination = Screen.MainScreen.route
        ) {
            composable(route = Screen.MainScreen.route){
                MyListScreen(...)
            }
            composable(route = Screen.DetailsScreen. route + "/{$ID}", ...) {
                MyDetailScreen(...)
            }
        }
    }
}

△ Navigation 示例代码

在上述代码中，MaterialTheme 和 Scaffold 与之前一样，但我们创建了一个 navController，并使用了 SwipeDismissable 版本的 rememberSwipeDismissableNavController，名称非常拗口，但是很容易理解它的功能。然后使用了 SwipeDismissableNavHost 将 startDestination 及其路径传递到控制器中，再设置主屏幕内容即可。您会发现代码基本上同移动端相同，非常便于理解。

总结

在 Wear OS 中，请确保使用合适的依赖项，替换 Material 并添加 Foundation 依赖，如果使用的是 Navigation 同样也要进行替换。另外，所有 Compose 构建方面的知识都可以直接应用于 Wear Compose 中，用移动端的开发经验助您快速构建精美的 Wear 界面。

如需了解更多详细信息，请参阅:

• Wear OS 概览

  https://developer.android.google.cn/training/wearables

• 文档指南: 在 Wear OS 上使用 Jetpack Compose
  https://developer.android.google.cn/training/wearables/compose
• Codelab: 开始编写适用于 Wear OS 的应用
  https://developer.android.google.cn/codelabs/compose-for-wear-os
• GitHub 示例
  https://github.com/android/wear-os-samples#readme

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