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Flutter实践:深入 flutter 的状态管理方式(2)——演化BloC

上篇文章中,我详细介绍了 InheritedWidget 及 ScopedModel 实现原理与方法,有同学说找不到源码,其实上篇文章包括这篇文章里的源码都按步骤放在样例代码里了,有同学说有点懵,其实上一篇的概念过多而且本身我表达也不是很清晰,英文文档中我也解释的没有完全语义化,所以还请谅解,结合代码你会有更好地理解

这篇的重点我将放在 BloC 的实现上面,我们已经知道 Strems 的概念,RXDart 是依赖 Streams 使用的输入(Sink)和输出(Stream)封装而成的响应式库,BloC 基于此便可以实时侦听数据的变化而改变数据,并且,BloC 主要解决的问题就是他不会一刀切的更新整个状态树,它关注的是数据,经过一系列处理后得到它并且只改变应用它的 widget。

如何将 Stream 中的数据应用到 Widget?

我们先来实践一下如何在 widget 中使用数据。Flutter 提供了一个名为 StreamBuilder 的 StatefulWidget。

StreamBuilder 监听 Stream,每当一些数据流出 Stream 时,它会自动重建,调用其构建器回调。

StreamBuilder<T>(
    key: ...optional, the unique ID of this Widget...
    stream: ...the stream to listen to...
    initialData: ...any initial data, in case the stream would initially be empty...
    builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<T> snapshot){
        if (snapshot.hasData){
            return ...the Widget to be built based on snapshot.data
        }
        return ...the Widget to be built if no data is available
    },
)
复制代码

以下示例使用 Stream 而不是 setState() 模拟默认的“计数器”应用程序:

import 'dart:async';
import 'package:flutter/material.dart';

class CounterPage extends StatefulWidget {
  @override
  _CounterPageState createState() => _CounterPageState();
}

class _CounterPageState extends State<CounterPage> {
  int _counter = 0;
  final StreamController<int> _streamController = StreamController<int>();

  @override
  void dispose(){
    _streamController.close();
    super.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Stream version of the Counter App')),
      body: Center(
        child: StreamBuilder<int>(
          stream: _streamController.stream,
          initialData: _counter,
          builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<int> snapshot){
            return Text('You hit me: ${snapshot.data} times');
          }
        ),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        child: const Icon(Icons.add),
        onPressed: (){
          _streamController.sink.add(++_counter);
        },
      ),
    );
  }
}
复制代码
  • 第24-30行:我们监听流,每次有一个新值流出这个流时,我们用该值更新 Text;
  • 第35行:当我们点击 FloatingActionButton 时,我们递增计数器并通过接收器将其发送到 Stream; 侦听它的 StreamBuilder 注入了该值相应到后重建并“刷新”计数器;
  • 我们不再需要 State,所有东西都可以通过 Stream 接受;
  • 这里实现了相当大的优化,因为调用 setState() 方法会强制整个 Widget(和任何子组件)重新渲染。 而在这里,只重建 StreamBuilder(当然还有其子组件);
  • 我们仍需要使用 StatefulWidget 的唯一原因,仅仅是因为我们需要通过 dispose 方法第15行释放StreamController;

实现真正的 BloC

是时候展现真正的计技术了,我们依然将 BloC 用于默认的计数器应用中:

void main() => runApp(new MyApp());

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new MaterialApp(
        title: 'Streams Demo',
        theme: new ThemeData(
          primarySwatch: Colors.blue,
        ),
        home: BlocProvider<IncrementBloc>(
          bloc: IncrementBloc(),
          child: CounterPage(),
        ),
    );
  }
}

class CounterPage extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    final IncrementBloc bloc = BlocProvider.of<IncrementBloc>(context);

    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Stream version of the Counter App')),
      body: Center(
        child: StreamBuilder<int>(
          stream: bloc.outCounter,
          initialData: 0,
          builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<int> snapshot){
            return Text('You hit me: ${snapshot.data} times');
          }
        ),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        child: const Icon(Icons.add),
        onPressed: (){
          bloc.incrementCounter.add(null);
        },
      ),
    );
  }
}

class IncrementBloc implements BlocBase {
  int _counter;

  //
  // Stream to handle the counter
  //
  StreamController<int> _counterController = StreamController<int>();
  StreamSink<int> get _inAdd => _counterController.sink;
  Stream<int> get outCounter => _counterController.stream;

  //
  // Stream to handle the action on the counter
  //
  StreamController _actionController = StreamController();
  StreamSink get incrementCounter => _actionController.sink;

  //
  // Constructor
  //
  IncrementBloc(){
    _counter = 0;
    _actionController.stream
                     .listen(_handleLogic);
  }

  void dispose(){
    _actionController.close();
    _counterController.close();
  }

  void _handleLogic(data){
    _counter = _counter + 1;
    _inAdd.add(_counter);
  }
}
复制代码

这是上篇文章的最后给打大家制造悬念的代码?五脏俱全,基本已经实现了 BloC。

结合上面的例子来分析 BloC 体现出来的优势:(建议先将这段代码跑起来!)

一,BloC 实现了责任分离

你可以看到 CounterPage(第21-45行),其中没有任何业务逻辑。

它承担的负责仅有:

  • 显示计数器,现在只在必要时更新
  • 提供一个按钮,当按下时,请求执行动作

此外,整个业务逻辑集中在一个单独的类“IncrementBloc”中。

如果现在,如果我们需要更改业务逻辑,只需更新方法 _handleLogic(第77-80行)。 也许新的业务逻辑将要求做非常复杂的事情...... CounterPage 永远与它无关!

二,可测试性

现在,测试业务逻辑也变得更加容易。

无需再通过用户界面测试业务逻辑。 只需要测试 IncrementBloc 类。

三,任意组织布局

由于使用了 Streams,您现在可以独立于业务逻辑组织布局。

你可以从应用程序中的任何位置用任何操作:只需调用 .incrementCounter 接收器即可。

您可以在任何页面的任何位置显示计数器,只需舰艇监听 .outCounter 流。

四,减少 “build” 的数量

不用 setState()而是使用 StreamBuilder,从而大大减少了“构建”的数量,只减少了所需的数量。

这是性能上的巨提高!

只有一个约束...... BLoC的可访问性

为了达到各种目的,BLoC 需要可访问。

有以下几种方法可以访问它:

  • 通过全局单例的变量

    这种方式很容易实现,但不推荐。 此外,由于 Dart 中没有类析构函数,因此我们永远无法正确释放资源。

  • 作为本地实例

    您可以实例化 BLoC 的本地实例。 在某些情况下,此解决方案完全符合需求。 在这种情况下,您应该始终考虑在 StatefulWidget 中初始化,以便您可以利用 dispose() 方法来释放它。

  • 由根组件提供 使其可访问的最常见方式是通过根 Widget,将其实现为 StatefulWidget。

    以下代码给出了一个通用 BlocProvider 的示例:(这个例子牛逼!)

    // Generic Interface for all BLoCs
    abstract class BlocBase {
      void dispose();
    }
    
    // Generic BLoC provider
    class BlocProvider<T extends BlocBase> extends StatefulWidget {
      BlocProvider({
        Key key,
        @required this.child,
        @required this.bloc,
      }): super(key: key);
    
      final T bloc;
      final Widget child;
    
      @override
      _BlocProviderState<T> createState() => _BlocProviderState<T>();
    
      static T of<T extends BlocBase>(BuildContext context){
        final type = _typeOf<BlocProvider<T>>();
        BlocProvider<T> provider = context.ancestorWidgetOfExactType(type);
        return provider.bloc;
      }
    
      static Type _typeOf<T>() => T;
    }
    
    class _BlocProviderState<T> extends State<BlocProvider<BlocBase>>{
      @override
      void dispose(){
        widget.bloc.dispose();
        super.dispose();
      }
    
      @override
      Widget build(BuildContext context){
        return widget.child;
      }
    }
    复制代码

    关于这段通用的 BlocProvider 仔细回味,你会发现其精妙之处!

    通用 BlocProvider 的一些解释:

    首先,如何将其用作数据提供者?

    如果你看了上面BloC 计数器的示例代码示例代码,您将看到以下代码行(第12-15行)

     home: BlocProvider<IncrementBloc>(
              bloc: IncrementBloc(),
              child: CounterPage(),
            ),
    复制代码

    使用以上代码,我们实例化了一个想要处理 IncrementBloc 的新 BlocProvider,并将 CounterPage 呈现为子组件。

    BlocProvider 开始的子组件的任何组件部分都将能够通过以下行访问 IncrementBloc

    IncrementBloc bloc = BlocProvider.of<IncrementBloc>(context);
    复制代码

BLoC 的基本使用就介绍完了,所有实例代码在这里 ,我将每种状态管理的方法分模块放在里面,选择使用哪种方式运行代码即可。

BloC 其他你必须知道的事情

可以实现多个 BloC

在大型项目中,这是非常可取的。 给以下几个建议:

  • (如果有任何业务逻辑)每页顶部有一个BLoC,
  • 用一个 ApplicationBloc 来处理应用程序所有状态
  • 每个“足够复杂的组件”都有相应的BLoC。

以下示例代码在整个应用程序的顶部使用 ApplicationBloc,然后在 CounterPage 顶部使用 IncrementBloc。该示例还展示了如何使用两个 Bloc:

void main() => runApp(
  BlocProvider<ApplicationBloc>(
    bloc: ApplicationBloc(),
    child: MyApp(),
  )
);

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context){
    return MaterialApp(
      title: 'Streams Demo',
      home: BlocProvider<IncrementBloc>(
        bloc: IncrementBloc(),
        child: CounterPage(),
      ),
    );
  }
}

class CounterPage extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context){
    final IncrementBloc counterBloc = BlocProvider.of<IncrementBloc>(context);
    final ApplicationBloc appBloc = BlocProvider.of<ApplicationBloc>(context);
    
    ...
  }
}
复制代码

为何不用 InheritedWidget 来全局管理 BloC 的状态

我为此也整理了一个将 BLoC 结合 InheritedWidget 使用的示例:bloc_inherited(在 Vscode 打开这段代码是 [close_sinks] 的警告的)

在很多与 BLoC 相关的文章中,您将看到 Provider 的实现其实是一个 InheritedWidget

当然, 这是完全可以实现的,然而,

  • 一个 InheritedWidget 没有提供任何 dispose 方法,记住,在不再需要资源时总是释放资源是一个很好的做法。
  • 当然,你也可以将 InheritedWidget 包装在另一个 StatefulWidget 中,但是,乍样使用 InheritedWidget 并没有什么便利之处!
  • 最后,如果不受控制,使用 InheritedWidget 经常会导致一些副作用(请参阅下面的 InheritedWidget 上的提醒)。

这 3 点解释了我为何将通用 BlocProvider 实现为 StatefulWidget,这样我就可以释放资源

Flutter无法实例化泛型类型

不幸的是,Flutter 无法实例化泛型类型,我们必须将 BLoC 的实例传递给 BlocProvider。 为了在每个BLoC中强制执行 dispose() 方法,所有BLoC都必须实现 BlocBase 接口。

关于使用 InheritedWidget 的提醒

在使用 InheritedWidget 并通过 context.inheritFromWidgetOfExactType(...) 获取指定类型最近的 Widget 时,每当InheritedWidget 的父级或者子布局发生变化时,这个方法会自动将当前 “context”(= BuildContext)注册到要重建的 widget 当中。

请注意,为了完全正确,我刚才解释的与 InheritedWidget 相关的问题只发生在我们将 InheritedWidgetStatefulWidget 结合使用时。 当您只使用没有 State 的 InheritedWidget 时,问题就不会发生。

总结

Flutter 状态管理的这几种模式同样可以适用于很多软件开发中,而 BloC 模式最初的设想是实现允许独立于平台重用相同的代码!因此多花时间学习这类模式便是软件开发的根基。

我的建议是将实例代码运行出来阅读代码,依靠文章理解!希望能帮助到你!

参考链接

这篇内容是我反复看谷歌大会写完的。

并且大量借鉴了 Reactive Programming - Streams - BLoC 这篇文章。

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