2亿用户背后的Flutter应用框架Fish Redux

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2019-01-16
原文链接: mp.weixin.qq.com
背景

在闲鱼深度使用 Flutter 开发过程中,我们遇到了业务代码耦合严重,代码可维护性糟糕,如入泥泞。对于闲鱼这样的负责业务场景,我们需要一个统一的应用框架来摆脱当下的开发困境,而这也是 Flutter 领域空缺的一块处女地。

Fish Redux 是为解决上面问题上层应用框架,它是一个基于 Redux 数据管理的组装式 flutter 应用框架, 特别适用于构建中大型的复杂应用。

它的最大特点是配置式组装, 它会非常干净,易编写、易维护、易协作。

Fish Redux 的灵感主要来自于 Redux、React、Elm、Dva 这样的优秀框架,而 Fish Redux 站在巨人的肩膀上,将集中,分治,复用,隔离做的更进一步。

分层架构图

架构图,主体自底而上,分三层,每一层用来解决不同层面的问题和矛盾,下面依次来展开。

Redux
  • Redux 是来自前端社区的一个数据管理框架, 对 Native 开发同学来说可能会有一点陌生,我们做一个简单的介绍。

1Redux做什么的?

  • Redux 是一个用来做[可预测][集中式][易调试][灵活性]的数据管理的框架。所有对数据的增删改查等操作都由 Redux 来集中负责。

2Redux是怎么设计和实现的?

  • Redux 是一个函数式的数据管理的框架。 传统 OOP 做数据管理,往往是定义一些 Bean,每一个 Bean 对外暴露一些 Public-API 用来操作内部数据(充血模型)。 函数式的做法是更上一个抽象的纬度,对数据的定义是一些 Struct(贫血模型),而操作数据的方法都统一到具有相同函数签名 (T, Action) => T 的 Reducer 中。 FP:Struct(贫血模型) + Reducer = OOP:Bean(充血模型) 同时 Redux 加上了 FP 中常用的 Middleware(AOP) 模式和 Subscribe 机制,给框架带了极高的灵活性和扩展性。 贫血模型、充血模型 参考: https://en.wikipedia.org/wiki/PlainoldJava_object

3Redux的缺点?

  • Redux 核心仅仅关心数据管理,不关心具体什么场景来使用它,这是它的优点同时也是它的缺点。

  • 在我们实际使用 Redux 中面临两个具体问题

    • Redux 的集中和 Component 的分治之间的矛盾。

    • Redux 的 Reducer 需要一层层手动组装,带来的繁琐性和易错性。

4Fish Redux的改良?

Fish Redux 通过 Redux 做集中化的可观察的数据管理。然不仅于此,对于传统 Redux 在使用层面上的缺点,在面向端侧 flutter 页面纬度开发的场景中,我们通过更好更高的抽象,做了改良。

一个组件需要定义一个数据(Struct)和一个 Reducer。同时组件之间存在着父依赖子的关系。通过这层依赖关系,我们解决了【集中】和【分治】之间的矛盾,同时对 Reducer 的手动层层 Combine 变成由框架自动完成,大大简化了使用 Redux 的困难。

我们得到了理想的集中的效果和分治的代码。

5对社区标准的follow

  • State、Action、Reducer、Store、Middleware 以上概念和社区的 ReduxJS 是完全一致的。我们将原汁原味地保留所有的 Redux 的优势。

  • 如果想对 Redux 有更近一步的理解,请参考  https://github.com/reduxjs/redux

Component

组件是对局部的展示和功能的封装。 基于 Redux 的原则,我们对功能细分为修改数据的功能(Reducer)和非修改数据的功能(副作用 Effect)。

于是我们得到了,View、 Effect、Reducer 三部分,称之为组件的三要素,分别负责了组件的展示、非修改数据的行为、修改数据的行为。

这是一种面向当下,也面向未来的拆分。在面向当下的 Redux 看来,是数据管理和其他。在面向未来的 UI-Automation 看来是 UI 表达和其他。

UI 的表达对程序员而言即将进入黑盒时代,研发工程师们会把更多的精力放在非修改数据的行为、修改数据的行为上。

组件是对视图的分治,也是对数据的分治。通过逐层分治,我们将复杂的页面和数据切分为相互独立的小模块。这将利于团队内的协作开发。

1关于View

View 仅仅是一个函数签名: (T,Dispatch,ViewService) => Widget

它主要包含三方面的信息:

  • 视图是完全由数据驱动。

  • 视图产生的事件/回调,通过 Dispatch 发出“意图”,不做具体的实现。

  • 需要用到的组件依赖等,通过 ViewService 标准化调用。 比如一个典型的符合 View 签名的函数

2关于Effect

Effect 是对非修改数据行为的标准定义,它是一个函数签名: (Context , Action) => Object

它主要包含四方面的信息:

  • 接收来自 View 的“意图”,也包括对应的生命周期的回调,然后做出具体的执行。

  • 它的处理可能是一个异步函数,数据可能在过程中被修改,所以我们不崇尚持有数据,而通过上下文来获取最新数据。

  • 它不修改数据, 如果修要,应该发一个 Action 到 Reducer 里去处理。

  • 它的返回值仅限于 bool or Future, 对应支持同步函数和协程的处理流程。 比如:良好的协程的支持

3关于Reducer

Reducer 是一个完全符合 Redux 规范的函数签名:(T,Action) => T

 一个符合签名的 Reducer

同时我们以显式配置的方式来完成大组件所依赖的小组件、适配器的注册,这份依赖配置称之为 Dependencies。

所以有这样的公式 Component = View + Effect(可选) + Reducer(可选) + Dependencies(可选)。

一个典型的组装

通过 Component 的抽象,我们得到了完整的分治,多纬度的复用,更好的解耦。

Adapter

Adapter 也是对局部的展示和功能的封装。它为 ListView 高性能场景而生,它是 Component 实现上的一种变化。

  • 它的目标是解决 Component 模型在 flutter-ListView 的场景下的 3 个问题

    • 1)将一个"Big-Cell"放在 Component 里,无法享受 ListView 代码的性能优化。

    • 2)Component 无法区分 appear|disappear 和 init|dispose 。

    • 3)Effect 的生命周期和 View 的耦合,在 ListView 的场景下不符合直观的预期。 概括的讲,我们想要一个逻辑上的 ScrollView,性能上的 ListView ,这样的一种局部展示和功能封装的抽象。 做出这样独立一层的抽象是, 我们看实际的效果, 我们对页面不使用框架,使用框架 Component,使用框架 Component+Adapter 的性能基线对比

  • Reducer is long-lived, Effect is medium-lived, View is short-lived. 我们通过不断的测试做对比,以某 android 机为例:

  • 使用框架前 我们的详情页面的 FPS,基线在 52FPS。

  • 使用框架, 仅使用 Component 抽象下,FPS 下降到 40, 遭遇“Big-Cell”的陷阱。

  • 使用框架,同时使用 Adapter 抽象后,FPS 提升到 53,回到基线以上,有小幅度的提升。

Dictionary

推荐的目录结构会是这样

    sample_page

    -- action.dart

    -- page.dart

    -- view.dart

    -- effect.dart

    -- reducer.dart

    -- state.dart

    components

    sample_component

    -- action.dart

    -- component.dart

    -- view.dart

    -- effect.dart

    -- reducer.dart

    -- state.dart

上层负责组装,下层负责实现,   同时会有一个插件提供, 便于我们快速填写。

以闲鱼的详情场景为例的组装:

组件和组件之间,组件和容器之间都完全的独立。

Communication Mechanism
  • 组件|适配器内通信

  • 组件|适配器间内通信 

简单的描述:采用的是带有一段优先处理的广播, self-first-broadcast。 发出的 Action,自己优先处理,否则广播给其他组件和 Redux 处理。 最终我们通过一个简单而直观的 dispatch 完成了组件内,组件间(父到子,子到父,兄弟间等)的所有的通信诉求。

Refresh Mechanism

1数据刷新

  • 局部数据修改,自动层层触发上层数据的浅拷贝,对上层业务代码是透明的。

  • 层层的数据的拷贝

    • 一方面是对 Redux 数据修改的严格的 follow。

    • 另一方面也是对数据驱动展示的严格的 follow。

2视图刷新

  • 扁平化通知到所有组件,组件通过 shouldUpdate 确定自己是否需要刷新

优点

1数据的集中管理

  • 通过 Redux 做集中化的可观察的数据管理。我们将原汁原味地保留所有的 Redux 的优势,同时在 Reducer 的合并上,变成由框架代理自动完成,大大简化了使用 Redux 的繁琐度。

2组件的分治管理

  • 组件既是对视图的分治,也是对数据的分治。通过逐层分治,我们将复杂的页面和数据切分为相互独立的小模块。这将利于团队内的协作开发。

3View、Effect、Reducer隔离

  • 将组件拆分成三个无状态的互不依赖的函数。因为是无状态的函数,它更易于编写、调试、测试、维护。同时它带来了更多的组合、复用和创新的可能。

4声明式配置组装

  • 组件、适配器通过自由的声明式配置组装来完成。包括它的 View、Reducer、Effect 以及它所依赖的子项。

5良好的扩展性

  • 核心框架保持自己的核心的三层关注点,不做核心关注点以外的事情,同时对上层保持了灵活的扩展性。

    • 框架甚至没有任何的一行的打印的代码,但我们可通过标准的 Middleware 来观察到数据的流动,组件的变化。

    • 在框架的核心三层外,也可以通过 dart 的语言特性 为 Component 或者 Adapter 添加 mixin,来灵活的组合式地增强他们的上层使用上的定制和能力。

    • 框架和其他中间件的打通,诸如自动曝光、高可用等,各中间件和框架之间都是透明的,由上层自由组装。

6精小、简单、完备

  • 它非常小,仅仅包含 1000 多行代码。

  • 它使用简单,完成几个小的函数,完成组装,即可运行。

  • 它是完备的。

Fish Redux 目前已在阿里巴巴闲鱼技术团队内多场景,深入应用。 Talk is cheap, Show me the code,我们即将开源,敬请关注公众号。

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