Flutter学习之入门程序HelloWorld （计数器应用）程序解析

       前面文章使用Android Studio创建的Flutter HelloWorld 程序实际上是一个简单的计数器，本文将仔细分析一下这个计数器Demo的源码，让读者对Flutter应用程序结构有个基本了解。

       在这个案例中，主要Dart代码在 lib/main.dart 文件中，下面我们来详细分析下这段代码。

/*
* 此行代码作用是导入了Material UI组件库。
* Material是一种标准的移动端和web端的视觉设计语言， Flutter默认提供了一套丰富的Material风格的UI组件。
* */
import 'package:flutter/material.dart';

/*
*与C/C++、Java类似，Flutter 应用中main函数为应用程序的入口，main函数中调用了，runApp 方法，
* 它的功能是启动Flutter应用，它接受一个Widget参数，在本示例中它是MyApp类的一个实例，该参数代表Flutter应用。
* main函数使用了(=>)符号，这是Dart中单行函数或方法的简写。
* */
void main() => runApp(MyApp());
/*
* MyApp类代表Flutter应用，它继承了 StatelessWidget类，这也就意味着应用本身也是一个widget。
* 在Flutter中，大多数东西都是widget，包括对齐(alignment)、填充(padding)和布局(layout)。
* Flutter在构建页面时，会调用组件的build方法，widget的主要工作是提供一个build()方法来描述
* 如何构建UI界面（通常是通过组合、拼装其它基础widget）。
* MaterialApp 是Material库中提供的Flutter APP框架，通过它可以设置应用的名称、主题、语言、首页及路由列表等。
* MaterialApp也是一个widget。
* home 为Flutter应用的首页，它也是一个widget。
*
* */

class MyApp extends StatelessWidget {
  // This widget is the root of your application.
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Flutter Demo',
      theme: ThemeData(
        // This is the theme of your application.
        //
        // Try running your application with "flutter run". You'll see the
        // application has a blue toolbar. Then, without quitting the app, try
        // changing the primarySwatch below to Colors.green and then invoke
        // "hot reload" (press "r" in the console where you ran "flutter run",
        // or simply save your changes to "hot reload" in a Flutter IDE).
        // Notice that the counter didn't reset back to zero; the application
        // is not restarted.
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      home: MyHomePage(title: 'Flutter Demo Home Page'),
    );
  }
}

/*
* MyHomePage 是应用的首页，它继承自StatefulWidget类，表示它是一个有状态的widget（Stateful widget）。
* 现在，我们可以简单认为Stateful widget 和Stateless widget有两点不同：
* 1、Stateful widget可以拥有状态，这些状态在widget生命周期中是可以变的，而Stateless widget是不可变的。
* 2、Stateful widget至少由两个类组成：
* （1）一个StatefulWidget类。
* （2）一个 State类； StatefulWidget类本身是不变的，但是 State类中持有的状态在widget生命周期中可能会发生变化。
* _MyHomePageState类是MyHomePage类对应的状态类。和MyApp 类不同， MyHomePage类中并没有build方法，
* 取而代之的是，build方法被挪到了_MyHomePageState方法中。
* */

class MyHomePage extends StatefulWidget {
  MyHomePage({Key key, this.title}) : super(key: key);

  // This widget is the home page of your application. It is stateful, meaning
  // that it has a State object (defined below) that contains fields that affect
  // how it looks.

  // This class is the configuration for the state. It holds the values (in this
  // case the title) provided by the parent (in this case the App widget) and
  // used by the build method of the State. Fields in a Widget subclass are
  // always marked "final".

  final String title;

  @override
  _MyHomePageState createState() => _MyHomePageState();
}

class _MyHomePageState extends State {
  //计算器变量，是保存屏幕右下角带“➕”号按钮点击次数的状态。
  int _counter = 0;
  /*
  * 计算器自增函数
  * 当按钮点击时，会调用此函数，该函数的作用是先自增_counter，
  * 然后调用setState 方法。setState方法的作用是通知Flutter框架，有状态发生了改变，
  * Flutter框架收到通知后，会执行build方法来根据新的状态重新构建界面，
   * Flutter 对此方法做了优化，使重新执行变的很快，所以你可以重新构建任何需要更新的东西，而无需分别去修改各个widget。
  * */
  void _incrementCounter() {
    setState(() {
      // This call to setState tells the Flutter framework that something has
      // changed in this State, which causes it to rerun the build method below
      // so that the display can reflect the updated values. If we changed
      // _counter without calling setState(), then the build method would not be
      // called again, and so nothing would appear to happen.
      _counter++;
    });
  }

  /*
  * 构建UI界面的逻辑在build方法中，当MyHomePage第一次创建时，_MyHomePageState类会被创建，
  * 当初始化完成后，Flutter框架会调用Widget的build方法来构建widget树，最终将widget树渲染到设备屏幕上。
  * */

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // This method is rerun every time setState is called, for instance as done
    // by the _incrementCounter method above.
    //
    // The Flutter framework has been optimized to make rerunning build methods
    // fast, so that you can just rebuild anything that needs updating rather
    // than having to individually change instances of widgets.


    /*
    * Scaffold 是 Material库中提供的一个widget, 它提供了默认的导航栏、标题和包含主屏幕widget树的body属性。
    * widget树可以很复杂。
    * */

    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        // Here we take the value from the MyHomePage object that was created by
        // the App.build method, and use it to set our appbar title.
        title: Text(widget.title),
      ),

      /*
      *  body的widget树中包含了一个Center widget，Center 可以将其子widget树对齐到屏幕中心，
     * Center 子widget是一个Column widget，Column的作用是将其所有子widget沿屏幕垂直方向依次排列，
     * 此例中Column包含两个 Text子widget，第一个Text widget显示固定文本 “You have pushed the button this many times:”，
     * 第二个Text widget显示_counter状态的数值。
      * */
      body: Center(
        // Center is a layout widget. It takes a single child and positions it
        // in the middle of the parent.
        child: Column(
          // Column is also layout widget. It takes a list of children and
          // arranges them vertically. By default, it sizes itself to fit its
          // children horizontally, and tries to be as tall as its parent.
          //
          // Invoke "debug painting" (press "p" in the console, choose the
          // "Toggle Debug Paint" action from the Flutter Inspector in Android
          // Studio, or the "Toggle Debug Paint" command in Visual Studio Code)
          // to see the wireframe for each widget.
          //
          // Column has various properties to control how it sizes itself and
          // how it positions its children. Here we use mainAxisAlignment to
          // center the children vertically; the main axis here is the vertical
          // axis because Columns are vertical (the cross axis would be
          // horizontal).
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: [
            Text(
              'You have pushed the button this many times:',
            ),
            Text(
              '$_counter',
              style: Theme.of(context).textTheme.display1,
            ),
          ],
        ),
      ),

      /*
     * floatingActionButton是页面右下角的带“➕”的悬浮按钮，它的onPressed属性接受一个回调函数，
     * 代表它本点击后的处理器，本例中直接将_incrementCounter作为其处理函数。
      * */

      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: _incrementCounter,
        tooltip: 'Increment',
        child: Icon(Icons.add),
      ), // This trailing comma makes auto-formatting nicer for build methods.
    );
  }
}

案例的运行效果如图所示。

该计数器示例中，每点击一次右下角带“➕”号的悬浮按钮，屏幕中央的数字就会加1。

          现在，我们将整个流程串起来：当右下角的floatingActionButton按钮被点击之后，会调用_incrementCounter，在_incrementCounter中，首先会自增_counter计数器（状态），然后setState会通知Flutter框架状态发生变化，接着，Flutter会调用build方法以新的状态重新构建UI，最终显示在设备屏幕上。

进一步讨论：为什么要将build方法放在State中，而不是放在StatefulWidget中？

      现在，我们回答之前提出的问题，为什么build()方法在State（而不是StatefulWidget）中 ？这主要是为了开发的灵活性。如果将build()方法在StatefulWidget中则会有两个问题：

（1）状态访问不便。

         试想一下，如果我们的Stateful widget 有很多状态，而每次状态改变都要调用build方法，由于状态是保存在State中的，如果将build方法放在StatefulWidget中，那么构建时读取状态将会很不方便，试想一下，如果真的将build方法放在StatefulWidget中的话，由于构建用户界面过程需要依赖State，所以build方法将必须加一个State参数，大概是下面这样。

Widget build(BuildContext context, State state){
      //state.counter
      ...
  }

        这样的话就只能将State的所有状态声明为公开的状态，这样才能在State类外部访问状态，但将状态设置为公开后，状态将不再具有私密性，这样依赖，对状态的修改将会变的不可控。将build()方法放在State中的话，构建过程则可以直接访问状态，这样会很方便。

（2）继承StatefulWidget不便

        例如，Flutter中有一个动画widget的基类AnimatedWidget，它继承自StatefulWidget类。AnimatedWidget中引入了一个抽象方法build(BuildContext context)，继承自AnimatedWidget的动画widget都要实现这个build方法。现在设想一下，如果StatefulWidget 类中已经有了一个build方法，正如上面所述，此时build方法需要接收一个state对象，这就意味着AnimatedWidget必须将自己的State对象(记为_animatedWidgetState)提供给其子类，因为子类需要在其build方法中调用父类的build方法，代码可能如下：

class MyAnimationWidget extends AnimatedWidget{
    @override
    Widget build(BuildContext context, State state){
      //由于子类要用到AnimatedWidget的状态对象_animatedWidgetState，
      //所以AnimatedWidget必须通过某种方式将其状态对象_animatedWidgetState
      //暴露给其子类   
      super.build(context, _animatedWidgetState)
    }
}

       这样很显然是不合理的，因为：

    （1)  AnimatedWidget的状态对象是AnimatedWidget内部实现细节，不应该暴露给外部。

    （2）如果要将父类状态暴露给子类，那么必须得有一种传递机制，而做这一套传递机制是无意义的，因为父子类之间状态的传递和子类本身逻辑是无关的。

       综上所述，可以发现，对于StatefulWidget，将build方法放在State中，可以给开发带来很大的灵活性。

参考资源：https://book.flutterchina.club/