Friday, August 11, 2023

Androidツールバーの影が消えない？`app:elevation`で解決する理由と背景
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モダンなAndroidアプリ開発において、クリーンでフラットなUIデザインは主流の一つです。その過程で、多くの開発者が直面するのが、AppBarLayoutやToolbarの下に表示されるデフォルトの影（シャドウ）を消したいという要求です。直感的にXMLレイアウトでelevationプロパティを0dpに設定しようと試みますが、なぜか影が消えずに時間を溶かしてしまうケースが後を絶ちません。この記事では、この一見単純に見える問題の根本的な原因を解き明かし、正しい解決策とその背景にあるAndroidフレームワークとライブラリの仕組みを詳しく解説します。

多くの開発者が陥る「罠」: `android:elevation="0dp"`

Googleで「Android Toolbar 影 消す」などと検索すると、まず目にするのがelevation属性を利用する方法です。Elevation（標高）は、Android 5.0 (APIレベル21)で導入されたマテリアルデザインの概念で、UI要素のZ軸上の位置を表現し、それに応じて影の描画を制御します。このため、AppBarLayoutの影を消すために、以下のようなコードを記述するのはごく自然な発想です。

<!-- これは期待通りに機能しない例 -->
<com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:elevation="0dp">

    <com.google.android.material.appbar.MaterialToolbar
        android:id="@+id/toolbar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="?attr/actionBarSize" />

</com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

このコードは論理的に正しく見えます。android:elevationはAndroidフレームワークが公式に提供する属性であり、Viewの影を制御するためのものです。しかし、このレイアウトをビルドして実行してみると、多くの場合、依然としてAppBarLayoutの下には薄い影が描画され続けます。なぜ、フレームワークの標準的な属性が、この特定のコンポーネントに対しては機能しないのでしょうか？この謎を解く鍵は、android:という名前空間と、モダンなAndroid開発で使われるライブラリの性質にあります。

解決策: `app:elevation="0dp"`への変更

結論から言うと、この問題を解決する正しいコードは、属性の名前空間をandroid:からapp:に変更することです。

<!-- これが正しい解決策 -->
<com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:elevation="0dp"> <!-- ここを変更！ -->

    <com.google.android.material.appbar.MaterialToolbar
        android:id="@+id/toolbar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="?attr/actionBarSize" />

</com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

たった3文字、androidをappに変えるだけで、これまで頑固に表示され続けていた影が嘘のように消え去ります。このシンプルな変更が劇的な結果をもたらす背景には、AndroidのUIコンポーネントが持つ二重の性質、つまり「フレームワーク標準のView」と「ライブラリが提供する高機能なWidget」という側面が深く関わっています。

なぜ`app:elevation`でなければならないのか？ 根本原因の深掘り

この挙動の違いを理解するためには、「名前空間」と「Material Components for Androidライブラリ」の役割を正確に把握する必要があります。

1. `android:`と`app:`名前空間の根本的な違い

AndroidのXMLレイアウトファイルで使われる属性には、主に2つの名前空間が存在します。

  • android: 名前空間:
    これは、Android OSのフレームワーク自体に組み込まれている属性を指します。例えば、android:layout_width, android:id, android:text, android:backgroundなどがこれにあたります。これらの属性は、特定のAPIレベル以上であれば、どのデバイスでもOSが直接解釈して処理します。android:elevationも、APIレベル21でフレームワークに追加された公式の属性です。

  • app: 名前空間:
    これは、アプリに組み込まれたライブラリ（AndroidXライブラリ、Material Componentsライブラリなど）が独自に定義したカスタム属性を指します。app:属性の主な目的は2つあります。一つは、新しいOSバージョンで追加された機能を古いバージョンのOSでも利用できるようにする「後方互換性」の提供です。もう一つは、ライブラリが提供する特定のコンポーネントに対して、フレームワーク標準の属性だけでは実現できない、より高度で複雑な機能やカスタマイズを提供することです。

この違いが、今回の問題の核心です。AppBarLayoutは、単なるViewGroupではなく、Googleが提供する「Material Components for Android」ライブラリに含まれる、非常に高機能なコンポーネントなのです。

2. `AppBarLayout`とMaterial Componentsライブラリの役割

com.google.android.material.appbar.AppBarLayoutは、スクロールと連動して様々な挙動（コンテンツと一緒にスクロールアウトする、折りたたまれるなど）を実現するために設計されています。この複雑な動作は、CoordinatorLayoutと連携することで実現されます。

重要なのは、AppBarLayoutが自身の状態（例えば、下にスクロール可能なコンテンツがあるかどうか、現在折りたたまれているかなど）に応じて、自身の見た目を動的に変更するロジックを内部に持っているという点です。これには、Elevation（影）の制御も含まれます。

Material Componentsライブラリの開発者たちは、この動的なElevation制御をより柔軟かつ一貫性のある方法で実装するために、フレームワーク標準のandroid:elevationを直接使うのではなく、ライブラリ独自のapp:elevationというカスタム属性を用意しました。AppBarLayoutの内部実装は、このapp:elevation属性の値を参照して影の描画を管理するように作られています。

そのため、開発者がandroid:elevation="0dp"と設定しても、AppBarLayoutの内部ロジックはそれを無視するか、あるいは後から上書きしてしまいます。一方で、app:elevation="0dp"と設定すると、ライブラリが意図した通りの方法でElevationが処理され、コンポーネントは初期状態の影を0として描画するのです。

3. `AppBarLayout`の内部実装とElevationの処理

もう少し具体的に見てみましょう。AppBarLayoutは、CoordinatorLayout内のスクロールイベントを監視しています。例えば、NestedScrollViewやRecyclerViewがスクロールされ、コンテンツがAppBarLayoutの下に隠れるようになると、AppBarLayoutは「境界線」が曖昧にならないように、自動的に自身のElevationを上げて影を濃くすることがあります。この挙動は、app:liftOnScroll="true"という属性で制御できます。

この一連の処理はすべて、ライブラリが独自に実装したロジックです。このロジックは、app:elevationを初期値として参照し、スクロール状態に応じてその値を動的に変更します。したがって、影を完全に、そして恒久的に消したいのであれば、このライブラリ独自のロジックが参照する入り口、すなわちapp:elevationに0dpを設定してあげる必要があるのです。

実装例で理解を深める

理論的な背景を理解した上で、実際のレイアウトXMLの例を見てみましょう。ここでは、よくある構成としてCoordinatorLayout, AppBarLayout, NestedScrollViewを使った例を示します。

間違った実装（`android:elevation`）

このレイアウトでは、android:elevation="0dp"が設定されていますが、実行すると影が表示されてしまいます。

<androidx.coordinatorlayout.widget.CoordinatorLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
        android:id="@+id/app_bar_layout"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:theme="@style/ThemeOverlay.AppCompat.Dark.ActionBar"
        android:elevation="0dp"> <!-- 機能しない -->

        <com.google.android.material.appbar.MaterialToolbar
            android:id="@+id/toolbar"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="?attr/actionBarSize"
            app:title="My App" />

    </com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

    <androidx.core.widget.NestedScrollView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        app:layout_behavior="@string/appbar_scrolling_view_behavior">

        <!-- ここにコンテンツ -->
        <TextView
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:padding="16dp"
            android:text="たくさんのコンテンツ..." />

    </androidx.core.widget.NestedScrollView>

</androidx.coordinatorlayout.widget.CoordinatorLayout>

正しい実装（`app:elevation`）

こちらが、期待通りに影を消すことができる正しいレイアウトです。app名前空間を定義し、app:elevation="0dp"を使用している点に注目してください。

<androidx.coordinatorlayout.widget.CoordinatorLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
        android:id="@+id/app_bar_layout"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:theme="@style/ThemeOverlay.AppCompat.Dark.ActionBar"
        app:elevation="0dp"> <!-- 正しく機能する -->

        <com.google.android.material.appbar.MaterialToolbar
            android:id="@+id/toolbar"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="?attr/actionBarSize"
            app:title="My App" />

    </com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

    <androidx.core.widget.NestedScrollView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        app:layout_behavior="@string/appbar_scrolling_view_behavior">

        <!-- ここにコンテンツ -->
        <TextView
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:padding="16dp"
            android:text="たくさんのコンテンツ..." />

    </androidx.core.widget.NestedScrollView>

</androidx.coordinatorlayout.widget.CoordinatorLayout>

さらに踏み込んだカスタマイズと注意点

app:elevationを理解すると、さらにいくつかの応用的なカスタマイズやトラブルシューティングが可能になります。

コードからの動的なElevation制御

XMLだけでなく、KotlinやJavaのコードから動的にElevationを変更することも可能です。この場合も、Viewの標準的なsetElevation()メソッドではなく、AppBarLayoutが持つプロパティ（またはセッター）を直接操作するのが確実です。

Kotlinでの例:

val appBarLayout: AppBarLayout = findViewById(R.id.app_bar_layout)

// AppBarLayoutのelevationプロパティを直接変更する
appBarLayout.elevation = 0f // 単位はピクセル

// 何らかの条件に応じて影を復活させる
if (someCondition) {
    // 4dpをピクセルに変換して設定
    val elevationInPixels = 4 * resources.displayMetrics.density 
    appBarLayout.elevation = elevationInPixels
}

ここでも、AppBarLayoutのelevationプロパティを直接操作することが、ライブラリの内部ロジックと正しく連携するための鍵となります。これは、XMLでのapp:elevationの設定に対応するプログラム的なアプローチです。

`StateListAnimator`の影響と無効化

APIレベル21以降では、Viewの状態（押されている、フォーカスされているなど）に応じてElevationなどのプロパティをアニメーションさせるStateListAnimatorという仕組みがあります。AppBarLayoutはデフォルトで、スクロール状態に応じてElevationを変更するためのStateListAnimatorがセットされていることがあります。

もしapp:elevation="0dp"を設定しても、スクロールした際に影が現れてしまう場合、このAnimatorが原因である可能性が高いです。この挙動を完全に無効化するには、app:stateListAnimator属性に@nullを指定します。

<com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
    ...
    app:elevation="0dp"
    app:stateListAnimator="@null"> <!-- スクロール時のElevation変化も無効化 -->
    ...
</com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

これにより、AppBarLayoutに関連付けられた状態変化アニメーションがすべて無効になり、Elevationは常に0dpに固定されます。

テーマとスタイルによる一括設定

アプリ内で使用するすべてのAppBarLayoutの影をデフォルトで消したい場合、毎回XMLに記述するのは非効率です。このような場合は、アプリのテーマや専用のスタイルで設定するのが良いプラクティスです。

res/values/styles.xml (または themes.xml) に以下のようなスタイルを定義します。

<style name="AppTheme.AppBarOverlay.NoElevation" parent="ThemeOverlay.AppCompat.Dark.ActionBar">
    <item name="elevation">0dp</item>
</style>

そして、レイアウトファイルでこのスタイルを適用します。

<com.google.android.material.appbar.AppBarLayout
    ...
    android:theme="@style/AppTheme.AppBarOverlay.NoElevation">
    ...
</com.google.android.material.appbar.AppBarLayout>

注意点として、スタイル内で定義する属性名はapp:やandroid:のプレフィックスを付けずにelevationと記述します。システムがコンテキストに応じて適切な属性（この場合はMaterial Componentsのelevation）を解決してくれます。

まとめ

AppBarLayoutの影がandroid:elevation="0dp"で消えない問題は、単なるバグや特殊なケースではなく、AndroidのUI開発における重要な原則を示唆しています。

  • Material Componentsを理解する: AppBarLayout, FloatingActionButton, CardViewなど、com.google.android.materialパッケージに含まれるコンポーネントは、単なるViewではありません。それらは独自のロジックと後方互換性のための仕組みを持つ、高機能なウィジェットです。
  • `app:`名前空間を優先する: これらのMaterial Componentsをカスタマイズする際は、まず公式ドキュメントでapp:名前空間のカスタム属性が用意されていないかを確認する癖をつけましょう。多くの場合、それがライブラリ開発者が意図した正しいカスタマイズ方法です。
  • フレームワークとライブラリの関係を意識する: android:はOSの基本機能、app:はアプリに組み込まれたライブラリの拡張機能という関係性を理解することで、多くのレイアウト関連の問題をスムーズに解決できるようになります。

一見すると些細なandroid:とapp:の違いですが、その背後にある設計思想を理解することは、より堅牢で予測可能なUIを構築するための大きな一歩となります。次にあなたがAppBarLayoutの影を消したくなったとき、迷わずapp:elevation="0dp"と記述できるだけでなく、その理由も明確に説明できるはずです。


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