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

在上篇文章中，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
    },
)

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);
        },
      ),
    );
  }
}

• 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);
  }
}

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;
    }
  }
  

  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(),
          ),
  

  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。

  从 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);
  

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);
    
    ...
  }
}

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 InheritedWidget 与 StatefulWidget 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。