实战 | 在应用中使用 Compose Material 3

Posted 2022-03-11 懂你的大海

作者：android 开发者

前言

Material You 是下一代 Material Design 的发展方向，也是一种全新的设计愿景: 方便您打造个性化的样式设计、满足各种需求并自适应各种屏幕；Jetpack Compose 是用于构建原生 Android 界面的新款现代工具包，可以帮助您更快地构建更出色的应用。

您可能对现有的 Compose Material 库十分了解，它基于 Material Design 2 规范，其中包括了 Material 主题、Material 组件和深色主题等功能。新的 Compose Material 3 Jetpack 库 现已发布 Alpha 版，它基于 Material Design 3 规范，包括了更新后的主题、组件以及动态配色这类 Material You 个性化功能，旨在与新的 Android 12 视觉样式和系统界面相得益彰。接下来，我们将使用 Jetchat 来说明如何应用 Material Design 3 和 Material You。

Jetchat 是一款使用 Jetpack Compose 构建的示例聊天应用，目前使用 Material Design 2 中的主题和组件。我们将在 Jetchat 中，应用由我们的设计人员提供的 Compose Material 3 库的更新，其中包括更广泛的色调颜色、对组件的最新更新，甚至包括动态配色以使应用更加个性化，从而使其更加美观。

在开始前，我们首先要将 Material 3 的依赖项添加到模块的 build.gradle 文件中：

implementation 'androidx.compose.material3:material3:1.0.0-alpha01'

MaterialTheme

我们先来看看 MaterialTheme。现有的 MaterialTheme 可组合项是 Material Design 2 的实现，它通过调整颜色、排版和形状系统，可以在整个应用内实现对 Material 2 组件进行主题设置。我们为 Material Design 3 引入了新版本的 MaterialTheme，可以通过调整配色方案和排版系统对 Material 3 组件的主题进行设置，而更新 Shape 的功能也会在不久之后加入。

import androidx.compose.material3.MaterialTheme

@Composable
fun MaterialTheme (
    colorScheme: ColorScheme,
    typography: Typography,
    // 更新 Shape 的功能即将到来
    content: @Composable () -> Unit
)

首先，我们看一下配色方案。Material Design 3 将颜色细分到特定名称的颜色槽中。比如 Material 3 组件使用的 Primary、Background 和 Error，这些颜色槽共同形成一种配色方案。部分颜色槽来自 Material Design 2，同时也引入了一些新的颜色槽以扩充整体调色板。这些颜色槽都包含了美观的全新默认基准颜色，在浅色和深色主题上都可以应用。

上面这些颜色取自一组色调调色板，例如，我们来看一下 Primary 颜色槽。该颜色槽使用的颜色值来自 Primary 色调调色板中的不同色调，并根据浅色和深色主题选择相应的色调，以满足无障碍功能要求。

Compose 使用新的 ColorScheme 类对此进行建模，其参数以 Material Design 3 配色方案中的颜色槽命名。您可以使用 lightColorScheme 函数创建具有浅色基准值的 ColorScheme 实例；也可以使用自定义颜色覆盖默认值，或者使用 darkColorScheme 设置深色默认基准值；您还可以使用 isSystemInDarkTheme 工具函数，根据系统设置在浅色和深色配色方案之间切换。

val AppLightColorScheme = lightColorScheme (
    primary = Color(...),
    // secondary、tertiary 等等
    // 具有浅色基准值的 ColorScheme 实例
)

val AppDarkColorScheme = darkColorScheme(
    // primary、secondary、tertiary 等等
    // 具有深色基准值的 ColorScheme 实例
）

val dark = isSystemInDarkTheme()
val colorScheme = if (dark) AppDarkColorScheme else AppLightColorScheme

// 将 colorScheme 作为参数传递给 MaterialTheme。
MaterialTheme (
    colorScheme = colorScheme,
    // 字型
) 
    // 应用内容

接下来，我们来看看 Jetchat 的配色方案。Jetchat 的配色方案由 MaterialTheme Builder 工具生成，我们使用 Jetchat 品牌颜色中的蓝色和黄色作为 Primary 颜色、Secondary 颜色和 Tertiary 颜色的来源，生成了非常适合 Jetchat 的 Material 3 配色方案，其中涵盖了用于浅色和深色主题的颜色。Jetchat 所使用的品牌颜色取自 MaterialTheme Builder 工具生成的一组自定义色调调色板，下图中显示了 Primary 颜色，即蓝色的色调调色板，以及配色方案中匹配的 Primary 颜色槽。

工具中生成的 Jetchat 配色方案 要实现 Jetchat 配色方案，首先使用 Color 类声明这些颜色。MaterialTheme Builder 工具还可以为您导出生成的代码。接下来，便可以使用相应的颜色值声明 Jetchat 浅色和深色配色方案。

// 来自名为'Blue'的色调调色盘的 Primary 颜色
val Blue10 = Color (0xFF000965)
val Blue20 = Color (0xFF00159E)
val Blue30 = Color (0xFF0023DA)
val Blue40 = Color (0xFF1E40FF)
val Blue80 = Color (0xFFBBC3FF)
val Blue90 = Color (0xFFDDE0FF)

val JetchatLightColorScheme = lightColorScheme (
    primary = Blue40,
    onPrimary = Color.White,
    primaryContainer = Blue90,
    onPrimaryContainer = Blue10,
    // secondary、tertiary、surface 等等
)

val JetchatDarkColorScheme = darkColorScheme (
    primary = Blue80,
    onPrimary = Blue20,
    primaryContainer = Blue30,
    onPrimaryContainer = Blue90,
    // secondary、tertiary、surface 等等
)

我们为 Jetchat 主题创建了一个新的可组合函数，该函数接收一个用于判断深色主题的参数和一个应用内容参数，从而使我们可以在 Jetchat 的浅色和深色配色方案之间切换。接下来，我们将 colorScheme 值和 content 传递给内部的 MaterialTheme 可组合项，这使我们能够封装 Jetchat 内容并为应用提供主题。

@Composable
fun JetchatTheme (
    dark: Boolean = isSystemInDarkTheme(),
    content: @Composable () -> Unit
) 
    val colorScheme = if (dark) JetchatDarkColorScheme else JetchatLightColorScheme
    MaterialTheme (
        colorScheme = colorScheme,
        content = content,
    )

下面让我们看一下 Jetchat 对话界面，界面中的不同部分使用了配色方案中的不同颜色槽。例如，根据用户不同，消息头像的边框颜色使用 Primary 颜色或 Tertiary 颜色。这里使用 MaterialTheme.colorScheme 访问主题颜色值。

@Composable
fun Message(...) 
    val avatarBorderColor = if (isUserMe) 
        MaterialTheme.colorScheme.primary
     else 
        MaterialTheme.colorScheme.tertiary
    
    ...

动态配色

接下来，让我们来了解什么是动态配色。动态配色是 Material You 的重要部分，即用算法从用户的壁纸中提取自定义颜色并应用于应用和系统界面，您可将此作为起点来生成完整的浅色和深色配色方案。

动态配色可在 Android 12 及更高版本中使用，要在 Compose 中实现动态 ColorScheme，需要首先检查 Build.VERSION.SDK。如果动态配色可用，我们便可以设置动态 ColorScheme；如果不可用，则可以回退到像以前一样使用 lightColorScheme 或 darkColorScheme：

val dynamic = Build.VERSION.SOK_INT >= Build.VERSION_CODES.S
val colorScheme = if (dynamic) 
    val context = LocalContext.current
    // 使用 dynamicLightColorScheme 函数创建具有浅色动态值的 ColorScheme 实例
    // 或使用 dynamicDarkColorScheme 创建具有深色动态值的实例
    // 传入 Context 以便从 Android 系统获取动态配色资源
    if (dark) dynamiclightColorScheme(context) else dynamicDarkColorScheme(context)
 else 
    // 使用 lightColorScheme 或者 darkColorScheme

目前，Jetchat 一直在使用品牌的蓝色配色方案，但我们希望增加对基于壁纸的动态配色方案的支持，以配合用户的个性化调整。在本例中，色调调色板基于壁纸中的颜色生成，而动态配色方案则派生自这些色调调色板，其中包括用于浅色和深色主题的颜色。为了在 Jetchat 中实现这一点，我们首先更新 JetchatTheme 为动态配色添加一个新参数，然后使用该动态配色参数设置动态 ColorScheme，或者在不可用时回退到品牌的蓝色配色方案。与前面一样将 colorScheme 值和 content 传递给内部的 MaterialTheme 可组合项。

@Composable
fun JetchatTheme (
    dark: Boolean = isSystemInDarkTheme (),
    dynamic: Boolean = Build. VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.S,
    content: @Composable () -> Unit
) 
    // ColorScheme 配置以及 MaterialTheme
    val colorScheme = if (dynamic) 
        val context = LocalContext.current
        if (dark) dynamicDarkColorScheme(context) else dynamicLightColorScheme(context)
     else 
        if (dark) JetchatDarkColor Scheme else Jetchat Light Color Scheme
    

    MaterialTheme(
        colorScheme = colorScheme, 
        content = content,
    )

现在，在 Android 12 及更高版本上，Jetchat 界面可根据用户壁纸自动调整配色，无论是浅色主题还是深色主题都可提供适合品牌的美观体验。

排版

现在我们已经了解了配色方案，接下来让我们来看看排版。Material Design 3 有了新的字体规格，包括了由 Material Design 2 适配而来的文本样式。样式的命名和分组简化为显示、大标题、标题、正文和标签；每个分组都有大号、中号和小号字体。

Compose 使用新的 Typography 类对字体规格进行建模，其参数以 Material Design 3 字体规格中的样式命名。我们可以使用 Roboto 基准值创建一个 Typography 实例，用自定义文本样式覆盖默认值，最后将 Typography 作为参数传递给 MaterialTheme。

import androidx.compose.material3.Typography

class Typography (
    val displayLarge: TextStyle,
    val displayMedium: TextStyle,
    val displaySmall: TextStyle,
    // headlineLarge、titleMedium、bodySmall 等等
)

val AppTypography = Typography (
    bodyLarge = TextStyle(...),
    // displayLarge、titleMedium、labelSmall 等等
    // 使用默认的 Roboto 基准值
)

MaterialTheme (
    typography = AppTypography,
    // colorScheme
) 
    //App content

我们再来看看 Jetchat 的排版。设计人员为我们提供了新的品牌字体规格，用到了自定义字体 Montserrat 和 Karla：

我们首先使用 FontFamily 类声明这些字体，该类将保存 Font 类的实例。我们可以使用字体资源 ID 和字体粗细构造 Font 类，然后使用 Typography 类声明 Jetchat 字体样式，并使用 TextStyle 类覆盖每个文本样式，包括我们的字体、字号、字体粗细等其他排版值。最后，同样的，将 Typography 作为参数传递给 MaterialTheme：

val MontserratFontFamily = FontFamily ( 
    Font(R.font.montserrat_regular),
    Font(R.font montserrat_light, FontWeight Light),
    Font(R.font.montserrat_semibold, FontWeight. SemiBold)
)

val KarlaFontFamily = FontFamily (
    Font(R.font.karla_regular),
    Font(R.font.karla_bold, FontWeight. Bold)
)

val JetchatTypography = Typography( 
    bodyLarge = TextStyle(
        fontFamily = KarlaFontFamily,
        fontWeight = FontWeight. Normal,
        fontSize = 16.sp,
        lineHeight = 24.sp,
        letterSpacing = 0.15.sp
    ),

    // titleMedium、labelSmall 等等
)

MaterialTheme (
    typography = JetchatTypography,
    // colorScheme、content
)

我们来看一下 Jetchat 对话界面，界面中的每个部分使用了 Jetchat 字体规格中的不同文本样式。例如，消息中的联系人和时间戳，分别使用了 titleMedium 和 labelSmall 样式。它们通过 MaterialTheme.typography 表示访问主题字体值。

@Composable
fun Message(...) 
    …
    Text (style = MaterialTheme.typography.titleMedium, ...)
    …
    Text (style = MaterialTheme.typography.labelSmall, ...)

高度

在了解了 Material 3 主题相关的更新后，接下来让我们看看 Material Design 另一个关键更新——高度。概括来说，Material 2 中使用阴影表示高度，而 Material 3 中改为使用色调颜色叠加层表示高度。这是一种区分容器和表面的新方式，增加色调高度会使色调变得更为突出。

在 Material 2 中高度叠加层是深色主题的一部分，在 Material 3 中也已更改为色调颜色叠加层。

我们以 Surface 组件为例，Surface 是用于支持大多数 Material 组件的可组合项，现有的 Surface 可组合项实现的是 Material Design 2 的高度系统。在 Material Design 2 中 Surface 接收一个 elevation 参数并处理深色主题中的阴影和叠加层渲染。我们为 Material Design 3 引入了新版 Surface，它接受一个 tonalElevation 参数，并会在浅色和深色主题中处理色调颜色叠加层渲染。让我们看看前后有何不同：

组件更新

Material 3 对许多组件进行了更新，比如按钮、应用栏、对话框、FAB 和导航组件。此类更新利用了新的 Material 3 主题设置值，并包含了对每个组件规范的最新更新。

例如 Material 2 中的 BottomNavigation。它符合 Material Design 2 规范，并接受 backgroundColor 和 elevation 等参数。在 Material 3 中该可组合项更名为 NavigationBar，它符合 Material Design 3 规范，其中的参数更改为 containerColor 和 tonalElevation，以更准确地反映各自的用途。

// Materail 2 中的 NavigationBar
import androidx.compose.material.BottomNavigation

@Composable
fun BottomNavigation (
    // M2 默认值
    backgroundColor: Color, 
    elevation: Dp,
    …
)


// Materail 3 中的 NavigationBar
import androidx.compose.material3.NavigationBar

@Composable
fun NavigationBar (
    // M3 默认值
    containerColor: Color, 
    tonalElevation: Dp,
    …
)

Compose Material 3 中的组件进行了很多更新，为了让您全面了解所有的组件以及它们的实现方式，我们更新了 Compose Material Catalog 应用，并新增了 Material 3 部分。请在 AOSP 上查看 源代码 并在 Google Play 中下载该应用。

下面我们来看看 Jetchat 中的一个例子。在个人资料界面上有一个用于撰写消息的扩展 FAB，该组件已从 Material 2 更新为 Material 3 版本。这是 Material 2 版本的一个简单实现，使用了 ExtendedFloatingActionButton 可组合项，内部使用了 Icon 和 Text、可组合项以及自定义的 Primary 背景颜色。

import androidx.compose.material.ExtendedFloatingActionButton
import androidx.compose.material.Icon
import androidx.compose.material.Text

ExtendedFloatingActionButton(
    icon =  Icon(...) ,
    text =  Text(...) ,
    backgroundColor = MaterialTheme.colors.primary,
    ...
)

Material 3 对该组件的更新如这里所示，可组合项的依赖导入已更改为 Material 3，我们使用更名后的 containerColor 参数和 Material 3 配色方案中的 Tertiary 颜色。

import androidx.compose.material3.ExtendedFloatingActionButton
import androidx.compose.material3.Icon
import androidx.compose.material3.Text

ExtendedFloatingActionButton(
    icon =  Icon(...) ,
    text =  Text(...) ,
    containerColor = MaterialTheme.colorScheme.tertiary,
    ...
)

视觉效果

Material You 的某些方面来自新的 Android 12 视觉样式和系统界面，其中的两个重要变化是波纹和滚动效果。现在，波纹效果会在按下时使用细微的闪光照亮表面，滚动效果则会在滚动容器的边缘使用拉伸效果。实现这些更改不需要额外的工作，在 Compose Foundation 1.1 及更高版本的滚动容器可组合项中拉伸滚动默认处于开启状态；Android 12 上提供的闪光波纹适用于所有 Material 组件。

// 拉伸滚动
// 适用于 LazyColumn、Lazy Row、LazyVerticalGrid 等组件
// ComposeFoundation 1.1.0+ 可用

// 闪光波纹
// 适用于所有 Material 2 和 Material 3 组件
// Android 12+ 可用

与 Android View 的互操作性改进

与 Android 视图的互操作性是使用 Compose 开发应用的一个重要部分，我们已经在 Material 3 中进行了一些更新来支持这一点。MDC-AndroidCompose Theme Adapter 库 是一款支持重用 Android XML 主题的 Material 组件，以方便我们在 Jetpack Compose 中设置主题。

现有的 MdcTheme 可组合项与 Material 2 XML 主题兼容，我们还引入了一个新的 Mdc3Theme 可组合项，它与 Material 3 XML 主题兼容。

尾声

现在是在您的 Android 应用中试用 Compose Material 3 的好时机，我们准备了一系列资源来帮助您顺利完成旅程。我们提供了新的关于 Compose Material 3 的 API 文档，并在 Android Studio 中提供了新的 Empty Compose Activity 模板，其中包含有关 Material 3 的更新。此外，我们还更新了 Compose 中的主题设置 指南，以及在前面看到的 Jetchat 示例和 Compose Material Catalog 应用，以及 MDC-Android ComposeTheme Adapter 互操作性库。