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Flutter 开发实战与前景展望 - RTC Dev Meetup

大家好,我是郭树煜,Github GSY 系列开源项目的作者,系列包括有 GSYVideoPlayer 、GSYGitGithubApp(Flutter\ReactNative\Kotlin\Weex)四大版本,目前总 star 在 17 k+ 左右,主要活跃在掘金社区,id 是恋猫的小郭,主要专栏有《Flutter完整开发实战详解》系列等,平时工作负责移动端项目的开发,工作经历从 Android 到 React Native 、Weex 再到如今的 Flutter ,期间也参与过 React 、 Vue 、小程序等相关的开发,算是一个大前端的选手吧。

这次主要是给大家分享 Flutter 相关的内容,主要涉及做一些实战和科普性质的内容。

一、移动开发的现状

恰逢最近谷歌 IO 大会结束,大会后也在线上线下和大家有过交流,总结了下大家最关系的问题有:

1、谷歌在 Kotlin-First 的口号下又推广 Dart + Flutter 冲突吗?

这个问题算是被问得最多的一个,先说观点:我个人认为其实这并不冲突,因为有个 误区就是认为跨平台开发就可以抛弃原生开发!

如果从事过跨平台开发的同学应该知道,平台提供的功能向来是有限的,而面对产品经理的各种 “点歪技能树” 的需求,很多时候你是需要基于框架外提供支持,常见的就是 混合开发或者原生插件支持

所以这里我表达的是,目前 KotlinDart 更多是相辅相成 ,而一旦业务复杂度到一定程度,跨平台框架还可能存在降低工作效率的问题,比如针对新需求,需要重复开发 Android/IOS 的原生插件做支持,这也是 Aribnb 曾经选择放弃 React Native 的原因之一。

与我而言,跨平台的意义在于解决的是端逻辑的统一 ,至少避免了逻辑重复实现,或者 IOSAndroid 之间争论 谁对谁错 的问题,甚至可以统一到 web 端等等。

2、React Native 和 Flutter 之间的对比

Flutter 作为后来者,难免会被用来和 React Native 进行对比,在这个万物皆是 JS 的时代,DartFlutter 的出现显得尤为扎眼。

在设计上它们有着许多相似之处,响应式设计/async支持/setState更新 等等,同时也有着各种的差异,而大家最为关心的,无非 性能、支持、上手难易、稳定性程度 这四方面:

  • 性能上 Flutter 的确实会比 React Native 好 ,如下图所示,这是由框架底层决定的,当然目前 React Native 也在进行下一代的优化, 而对此最直观的数据就是:GSY系列 在18年用于闲鱼测试下的对比数据了

image10.png

image11.png

同时注意不要用模拟器测试性能,特别是IOS模拟器做性能测试,因为 Flutter 在 IOS模拟器中纯 CPU ,而实际设备会是 GPU 硬件加速,同时只在 Release 下对比性能。

  • 支持上 Flutter 和 React Native , 都存在第三方包质量参差不齐的问题,而目前在这一块 Flutter 是弱于 React Native 的 ,毕竟 React Native 发展已久,虽然版本号一直不到 1.0,但是在 JS 的加持下生态丰富,同时也是因为平台特性的原因,诸如 WebView 、地图等控件的支持上现在依旧不够好,这个后面也会说道。

  • 上手难易度上,Flutter 配置环境和运行的“成功率”比 React Native 高不少 ,这里面有 node_module 黑洞这个坑,也有 React Native 本身依赖平台控件导致的,至少我曾经试过接手一个 React Native 跑了一天都没跑起来的经历,同时 Flutter 在运行和SDK版本升级的阵痛也会少很多。

  • 稳定性:Flutter 中大部分异常是不会引起应用崩溃 ,更多会在 Debug 上体现为红色错误堆栈,Release 上 UI 异常等等。

如果你是前端,我会推荐你先学 React Native,如果你是原生开发,我推荐你学 Flutter

在 React Native 0.59.x 版本开始,React 已经将许多内置控件和库移出主项目,希望模糊 React 和 React Native 的界线,统一开发,这里的理念和 Flutter 很像。

Flutter 暂时不支持热更新!!!!!!!!

二、Flutter 实战

1、Dart 中有意思的一些东西

1.1、var 的语法糖和 dynamic

var 的语法糖是在赋值时才自推导出类型的 ,而 dynamic 是动态声明,在运行时检测,它们的使用有时候容易出现错误。

如下图所以说,

  • var 初始化时被指定为 dynamic 类型的。
  • 然后赋值的时候初始化为 String 类型,这时候进行 ++ 操作就会出现运行时报错,
  • 如下图2如果在初始化指定类型的,那么编译时就会告诉你错误了。

图1

图2

1.2、各类操作符

如下图所示,Dart 支持很多有意思的操作符,如下图:

  • 执行的时候首先是判断 AA 如果为空,就返回 999
  • 之后如果 AA 为空,就为 AA 赋值 999
  • 之后对 AA 进行整除 999 ,输出结果 10

1.3、支持操作符重载

如下图所示,Dart 中是支持操作符重载的,这样可以比较直观我们的代码逻辑,并且简化代码时的调用。

image15.png

1.4、方法当做参数传递

如下图所示,在 Dart 中方法时可以作为参数传递的,这样的形式可以让我们更灵活的组织代码的逻辑。

1.5、async await / async* yield

Dartasync await / async* yield 等语法糖,代表 Dart 中的 FutureStream 操作,它们对应 Dart 中的异步逻辑支持。

sync* / yield 对应 Stream 的同步操作。

1.6、Mixins

Dart 中支持混入的模式,如下图所示,混入时的基础顺序是从右到左依次执行的,而且和 super 有关,同时 Dart 还支持 mixin 关键字的定义。

Flutter 的启动类用的就是 mixins 方式

1.7、isolate

Dart 中单线程模式中增加了 isolate 提供跨线程的真异步操作,而因为 Dart 中线程不会共享内存,所以也不存在死锁,从而也导致了 isolate 之间数据只能通过 port 的端口方式发送接口,类似于 Scoket 的方式,同时提供了 compute 的封装接口方便调用。

1.8 call

Dart 为了让类可以像函数一样调用,默认都可以实现 call() 方法,同样 typedef 定义的方法也是具备 call() 条件。

比如我定义了一个 CallObject

class CallObject {

  List<Widget> footerButton = [];

  call(int i, double e) => "$i xxxx $e";
}

复制代码

就可以通过以下执行

CallObject callObject = CallObject();
print(callObject(11, 11.0));
print(callObject?.call(11, 11.0));
复制代码

然后我定义了

typedef void ValueFunction(int i);

  ValueFunction vt = (int i){
    print("zzz $i");
  };

复制代码

就可以通过直接执行和判空执行处理

 vt(666);
 vt?.call(777);

复制代码

2、Flutter 中常见的

2.1、ChangeNotifier

如下图所示,ChangeNotifier 模式在 Flutter 中是十分常见的,比如 TextField 控件中,通过 TextEditingController 可以快速设置值的显示,这是为什么呢?

image18.png

如下图所示,这是因为 TextEditingController 它是 ChangeNotifier 的子类,而 TextField 的内部对其进行了 addListener,同时我们改变值的时候调用了notifyListener,触发内部 setState

image19.png

2.2、InheritedWidget

Flutter 中所有的状态共享都是通过它实现的,如自带的 ThemeLocalizations ,或者状态管理的 scoope_modelflutter_redux 等等,都是基于它实现的。

如下图是 SliderTheme 的自定义实现逻辑,默认 Theme 中是包含了 SliderTheme,但是我们可以通过覆盖一个新的 SliderTheme 嵌套去实现自定义,然后通过 SliderTheme theme = SliderTheme(context); 获取,其中而 context 的实现就是 Element

image20.png

ElementinheritFromWidgetOfExactType 方法实现里,有一个 Map<Type, InheritedElement> _inheritedWidgets 的对象。

_inheritedWidgets 一般情况下是空的,只有当父控件是 InheritedWidget 或者本身是 InheritedWidgets 时才会有被初始化,而当父控件是 InheritedWidget 时,这个 Map 会被一级一级往下传递与合并 。 所以当我们通过 context 调用 inheritFromWidgetOfExactType 时,就可以往上查找到父控件的 Widget

2.3、StreamBuilder

StreamBuilder 一般用于通过 Stream 异步构建页面的,如下图所示,通过点击之后,绿色方框的文字会变成 addNewxxx,因为 Stream 进行了 map 变化,同时一般实现 bloc 模式的时候,经常会用到它们。

image21.png

类似的还有 FutureBuilder

2.4、State 中的参数使用

一般 Widget 都是一帧的,而 State 实现了 Widget 的跨帧绘制,一般定义的时候,我们可以如下图一样实现,而如下图尖头所示,这时候我们点击 setState 改变的时候,是不会出现效果的,为什么呢?

其实 State 对象的创建和更新时机导致的:

  • 1、createState 只在 StatefulElement 创建时才会被创建的。

  • 2、StatefulElement 的 createElement 一般只在 inflateWidget 调用。

  • 3、updateChild 执行 inflateWidget 时, 如果 child 存在可以更新的话,不会执行 inflateWidget。

3、四棵树

Flutter 中主要有 WidgetElementRenderObjectLayer 四棵树,它们的作用是:

  • Widget :就是我们平常写的控件,Flutter 宇宙中万物皆 Widget ,它们都是不可变一帧,同时也是被人吐槽很多的嵌套模式,当然换个角度,事实上你把他当作 Widget 配置文件来写或者就好理解了。

  • Element :它是 BuildContext 的实现类,Widget 实现跨帧保存的 state 就是存放在这里,同时它也充当了 WidgetRenderObject 之间的桥梁。

  • RenderObject :它才是真正干活(layout、paint)等,同时它才是真实的 “dom” 。

  • Layer :一整块的重绘区域(isRepaintBoundary),决定重绘的影响区域。

skia 在绘制的时候,saveLayer 是比较消耗性能的,比如透明合成、clipRRect 等等都会可能需要 saveLayer 的调用, 而 saveLayer 会清空GPU绘制的缓存,导致性能上的损耗,所以开发过程中如果掉帧严重,可以针对这一块进行优化。

4、手势

Flutter 在手势中引入了竞技的概念, Down 事件在 Flutter 中尤为重要。

  • PointerDownEvent 是一切的起源,在 Down 事件中一般不会决出胜利者。

  • MOVEUP 的时候才竞争得到响应。

  • 以点击为例子:Down 时添加进去参与竞争,UP 的时候才决定谁胜利,胜利条件是:

I、UP 的时候如果只有一个,那么就是它了。

II、UP 的时候如果有多个,那么强制队列里第一个直接胜利。

  • 这里包含了有趣的点就是,都在 UP 的时候才响应,那么 Down 事件怎么先传递出去了?

FLutter 在这里做了一个 didExceedDeadline 机制 ,事实上在上面的 addPointer 的时候,会启动了一个定时器,默认 100 ms,如果超过指定时间没 UP ,那就先执行这个 didExceedDeadline 响应 Down 事件。

  • 那问题又来了,如果这时候队列里两个呢?

它们的 onTapDown 都会被触发,但是 onTap 只有一个获得。

  • 如果有两个滑动 ScrollView 嵌套呢?

举个简单的例子,两个 SingleChildScrollView 的嵌套时,在布局会经历:

performLayout -> applyContentDimensions -> applyNewDimensions -> context.setCanDrag(physics.shouldAcceptUserOffset(this));

只有 shouldAcceptUserOffsetture 时,才会添加 VerticalDragGestureRecognizer 去处理手势。

而判断条件主要是 return math.max(0.0, child.size.height - size.height); ,也就是如果 child Scroll 的 height 小于父控件 Scroll 的时候,就会出现 child 不添加 VerticalDragGestureRecognizer 的情况,这时候根本就没有竞争了。

5、动画

Flutter 中的动画是怎么执行的呢?

我们先看一段代码,然后这段代码执行的效果如下图2所示。

那既然 Widget 都是一帧,那么动画肯定有 setState 的地方了。

首先这里有个地方可以看下,这时候 200 这个数值执行后是会报错的,因为白框内可见 Tween 中的 T 在这时候会出现既有 int 又有 double ,无法判断的问题,所以真实应该是 200.0 。

image28.GIF

同时你发现没有,代码中 parentContainer 在 只有100的情况下,它的 child 可以正常的画 200,这是因为我们的 paint 没有跟着 RenerObjcet 的大小走, 所以一般情况下,整个屏幕都是我们的画版,Canvas 绘制与父控件大小可以没关系。

同时动画是通过 vsync 同步信号去触发的,就是我们 mixin 的 SingleTickerProviderStateMixin,它内部的 Ticker 会通过 SchedulerBindingscheduleFrameCallback 同步信号触发重绘 。

动画后的控件的点击区域,和你的动画数据改变的是 paint 还是 layout 有关 。

6、状态管理

scope_modelflutter_reduxfish_redux 、甚至还有有 dva_flutter 等等,可以看出状态管理在 flutter 中和前端十分相近。

这里简单说说 scope_model ,它只有一个文件,但是很巧妙,它利用的就是 AnimationBuilder 的特性。

如下图是使用代码,在前面我们知道,状态管理使用的是 InheritedWidget 实现共享的,而当我们对 Model 进行数据改变时,通过调用 notifyListeners 通知页面更新了。

这里的原理是什么呢?

  • 其实 scope_model 内部利用了 AnimationBuilder ,而 Model 实现了 Listenable 接口。

  • Model 设置给了 AnimationBuilder 时, AnimationBuilder 会执行 addListener 添加监听,而监听方法里会执行 setState

  • 所以我们改变 set 方法时调用 notifyListeners 就触发了 setState 去更新了,这样体现出了前面说的 FLutter 常见的开发模式。

三、混合开发

Android 的角度来说,从方便调试和解耦集成上,我们一般会以 aar 的形式集成混合开发,这里就会涉及到 gradle 打包的一个概念。

1、如下代码所示,在项目中进行 gradle 脚本修改,组件化开发模式,用 apk 开发,用 aar 提供集成,正常修改 gradle 代码即可快速打包。

那如果 Flutter 的项目插件带有本地代码呢?

如果开发过 React Native 的应该知道,在原生插件安装时会需要执行 react-native link ,而这时候会修改项目的gradle 和java代码。

2、 和 React Native 很有侵入性相比, Flutter 就很巧妙了。

如下图所示,安装过的插件会出现在 .flutter_plugins 文件中,然后通过读取文件,动态在 setting.gradleflutter.gradle 中引入和依赖:

所以这时候我们可以参考打包,修改我们的gradle脚本,利用 fat-aar 插件将本地 projcet 也打包的 aar 里。

官方未来将有 Flutter build aar 的方法可提供使用。

3、混合开发的最大痛点是什么?

肯定是堆栈管理!!! 所以项目开发了 flutter_boost 来解决这个问题。

  • 堆栈统一到了原生层。
  • 通过一个唯一 engine ,切换 Surface 渲染显示。
  • 每个 Activity 就是一个 Surface ,不渲染的页面通过截图缓存画面。

flutter_boost 截止到我测试的时间 2019-05-16, 只支持 1.2之前的版本

四、PlatformView

混合开发除了集成到原生工程,也有将原生控件集成到 Flutter 渲染树里里的需求。

首先我们看看没有 PlatformView 之前是如何实现 WebView 的,这样会有什么问题?

如下图所示,事实上 dart 中仅仅是用了一个 SingleChildRenderObjectWidget 用于占位,将大小传递给原生代码,然后在原生代码里显示出来而已。

这样的时候必定会代码画面堆栈问题,因为这个显示脱离了 Flutter 的渲染树,通过出现动画肯定会不一致。

4.1 AndroidView

AndroidView -> TextureLayer,利用Android 上的副屏显示与虚拟内存显示原理。

  • 共享内存,实时截图渲染技术。

  • 存在问题,耗费内存,页面复杂时慢。

这部分因为之前以前聊过,就不赘述了

三、Flutter Web

RN因为是原生控件,所以在react 和react native 整合这件事上存在难度。

flutter 作为一个UI 框架,与平台无关,在web上利用的是dart2js的能力。 比如Image

  • 因为 Flutter 是一套 UI 框架,整体 UI 几乎和平台无关,这和 React Native 有很大的区别。(我在开发过程中几乎无知觉)
  • 在 flutter_web 中 UI 层面与渲染逻辑和 Flutter 几乎没有什么区别,底层的一些区别如: flutter_web 中的 Canvas 是 EngineCanvas 抽象,内部会借助 dart2js 的能力去生成标签。
  • React Native 平台关联性太强,而 Flutter 在多平台上优势明显。我们期待官方帮我们解决大部分的适配问题。

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image40.GIF

Flutter 的平台无关能力能带来什么?

  • 1、某些功能页面,可以一套代码实现,利用插件安装引入,在web、移动app、甚至 pc 上,都可以编译出对应平台的高性能代码,而不会像 Weex 等一样存在各种兼容问题。

  • 2、在应用上可以快速实现“降级策略”,比如某种情况下应用产生奔溃了,可以替换为同等 UI 的 h5 显示,而这些代码只需要维护一份。

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我们还会再见吗?

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