为什么说 Compose 的声明式代码最简洁 ？Compose/React/Flutter/SwiftUI 语法对比
前言
Comopse 与 React、Flutter、SwiftUI 同属声明式 UI 框架，有着相同的设计理念和相似的实现原理，但是 Compose 的 API 设计要更加简洁。本文就这几个框架在代码上做一个对比，感受一下 Compose 超高的代码效率。
1.Stateless 组件
声明式 UI 的基本特点是基于可复用的组件来构建视图，声明式 UI 的开发过程本质上就是各种 UI 组件的定义过程。组件在类型上一般分为无状态的 Stateless 组件和有状态的 Stateful 组件。
React 提供了类组件，函数式组件两种组件定义方式:
//JS
function Greeting(props) {
return <p>Hello, {props.name}</p>;
}
//JS
class Greeting extends React.Component {
render() {
return <p>Hello, {this.props.name}</p>;
}
}
函数组件的数据通过 JS 函数参数传递；类组件通过 JSX 的标签属性设置，并通过 Class 的 this.props 读取。注意 props 不同于 state, 它是只读的不可变化，这也是 Stateless 和 Stateful 的本质区别。在代码上函数式组件更加简洁，避免了类定义带来的模板代码，因此，函数式组件在 React 中的使用占比越来越高。
类组件和函数组件也将声明式 UI 框架划分为两个流派，Flutter 和 SwiftUI 属于前者，而 Compose 属于后者。这也从基础上决定了 Compose 的组件的定义将更加简洁。
让我们分别看一下 Flutter 和 SwiftUI 的 Stateless 组件
//Dart
class Greeting extends StatelessWidget {
const Greeting({required this.name});
final String name;
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Text("Hello, $name");
}
}
Flutter 使用类组件继承的特性，通过 StatelessWidget 派生自定义 Stateless，然后定义构造函数用来传递数据。build(BuildContext) 方法中通过实例化子组件并构建 UI 。这还得感谢 Dart2 中对 new 关键字可以省略，不然构造函数的调用代码会更显臃肿。
//Swift
struct Greeting: View {
var name: String
var body: some View {
Text("Hello, \(name)")
}
}
严谨地说 SwiftUI 组件不是类组件而是”结构体组件”。Class 是引用类型，而 Struct 是值类型。使用结构体定义组件有助于提升 UI 的不可变性，也是从面向对象向函数式编程过度的一种体现，但是结构体组件从形式上更接近类组件，不如函数组件简洁。
接下来看一下 Compose 的 Stateless：
//Kotlin
@Composable
fun Greeting(name: String) {
Text("Hello $name")
}
Compose 的代码明显更简洁，几乎就是一个普通的函数定义，唯一的区别就是增加了一个 @Composable 注解，这个注解在编译期生成许多辅助框架运行的代码，开发者可以少些很多代码，从代码量的角度来看，次注解的性价比非常高。
即使同为函数组件的 React 相比，Compose 也更胜一筹，Composable 无论定义还是使用都是基于 Kotlin，使用体验更一致。而 React 的函数式组件需要在 JSX 中使用，虽然符合前端开发习惯，但是但从代码复杂度上来说是不友好的。另外 Composable 没有返回值，连 return 都省了，更简洁。
| Compose | React |
|---|---|
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2.Stateful 组件
React 的函数式组件使用 Hooks API 定义状态
//JS
function Counter() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<><button onClick={() => setCount(count + 1)}>
{count}
</button></>
);
}
React Hooks 开创了声明式 UI 状态管理的新方式，相对于传统的基于父类方法的方式代码效率得到大幅提升。Compose 的状态管理以及各种副作用 API 的设计灵感也来自 React Hooks. （参考：相似度99%？Jetpack Compose 与 React Hooks API对比）
Flutter 中自定义 Stateful 组件是比较繁琐的，首先 StatefulWidget 返回一个 State d对象，Widget 定义在 State 中。
//Dart
class Counter extends StatefulWidget {
@override
_Counter createState() => _Counter();
}
class _Counter extends State<Counter> {
int _counter = 0;
void _incrementCounter() {
setState(() {
_counter++;
});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
return TextButton(
onPressed: _incrementCounter,
child: Text("$_counter"),
);
}
}
State 的变化触发 Widget 的重新构建，这确实贯彻了状态驱动 UI 的设计原则，但是增加了心智理解的成本。当然，也有诸如 Flutter Hooks 这样的三方库可供使用，实现类似 React Hooks 的效果：
//Dart
class Counter extends HookWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
final counter = useState(0);
return TextButton(
onPressed: () => counter.value++,
child: Text("${counter.value}"),
);
}
}
SwiftUI 的 Stateful 的定义比较简洁:
//Swift
struct Counter: View {
@State var count = 0
var body: some View {
Button(
action: { count += 1 },
label: { Text("\(count)")}
)
}
}
使用 @State 注解定义一个成员变量，变量的变化可以自动触发界面刷新。
最后看一下 Compose 的 Stateful:
//Kotlin
@Composable
fun Counter() {
val count by remember { mutableStateOf(0) }
Button(
onClick = { count++ }
) {
Text("${count}")
}
}
Compose 的 remember 本质也是一种 Hooks 函数，但是 Compose 的 Hooks 是用起来比起 React 更方便，在 React 中是用 Hooks 有诸多限制，例如下面这些用法都是不允许的。
- 将 Hooks 函数放在条件分支里
//JS
if (flag) {
const [count, setCount] = useState(0);
...
}
在子组件定义时，使用 Hooks 函数
//JS
return (
<div>
{
const [count, setCount] = useState(0);
...
}
</div>
)
在 Composable 中这些都不是问题，因为 Compose 独有的 Positional Memoization 机制，可以根据静态的代码位置存储状态，不会受到运行时的分支条件变化的影响。另外 Compose 所有代码都是同构的，不会存在 JSX 无法插入 Hooks 的窘境，所以上面两种 React 中的禁忌在 Compose 中都可以实现：
//Kotlin
if (flag) {
val count by remember { mutableStateOf(0) }
...
}
//Kotlin
Column {
val count by remember { mutableStateOf(0) }
...
}
3. 控制流语句
我们经常有根据分支条件显示不同组件的需求，那么各个框架是如何在声明式语法中中如何融入 if/for 等控制流语句的呢？
Compose 的函数式组件在这方面有天然优势，构建 UI 的本质就是一个函数实现的过程，过程中可以自然地插入控制流语句
//Kotlin
@Composable
fun List(value: List<Data>) {
Column {
Header()
if (value.isEmpty()) {
Empty()
} else {
value.forEach {
Item(it)
}
}
}
}
上面的 Compose 例子中，通过 if..else 显示不同结果，当数据不为空时，使用 for 循环依次展示，代码非常直观。
反观 Flutter ，基于类组件的声明式 UI 本质上是不断构建对象的过程子组件通过构造参数传入，这个工程中插入控制流会比较复杂，上面同样的 UI 在 Flutter 中写会像下面这样：
//Dart
@override
Widget build(BuildContext context) {
List<Widget> widget；
if (value.isEmtpy) {
widget = Empty();
} else {
for (var i in value) {
widget.add(i);
}
}
return Column(children: [
Header(),
...widget
]);
}
所幸，Dart 2.3 之后新增了 Collection-if 和 Collection-for，可以在 List 构造中使用 if/for，代码大大简化：
//Dart
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Column(children: [
Header(),
if (value.isEmpty) Empty(),
for (var i in value) Item(i)
]);
}
SwiftUI 原本应该像类组件那样通过对 Struct 的初始化添加子组件，但是它提供了 ViewBuilder 这样的机制，可以使用 DSL 进行 UI 构建，和 Compose 几乎无异
//Swift
var body: some View {
VStack {
Header()
if value.isEmpty {
Empty()
}
ForEach(value) {
item inItem(item)
}
}
}
需要注意 ViewBuilder 中不能使用普通的控制流语句，ForEach 是针对 SwiftUI 定制的方法。
无论是 Flutter 还是 SwiftUI 他们的控制流语句都需要依赖一些定制语法或者语法糖，不像 Compose 那样朴实，代码的可复用性也自然会受到影响。
最后简单看一下 React 吧，同样的逻辑实现如下
//JS
function List(value) {
return (
<div><Header />
{ value.isEmpty() && <Empty /> }
{ value.map((item) => <Item value={item} />) }
</div>
)
}
虽说是函数组件，但是添加子组件的逻辑不能用纯 JS 实现，需要在 JSX 定义，幸好 JSX 对这样的控制流逻辑也有一些支持。
4. 生命周期
声明式 UI 中都针对组件在视图树上的挂载/卸载定义了生命周期，并提供了响应 API。
React 类组件通过类的成员方法提供生命周期回调，我们重点看一下函数组件的生命周期回调
//JS
useEffect(() => {
const callback = new Callback()
callback.register()
return () => {
callback.unregister()
};
}, []);
useEffect 也是一种 Hooks 函数，我们可以利用它监听组件的生命周期。最后返回的 lambda 是可以作为组件卸载时的回调。
Compose 参考 useEffect 提供了一系列副作用 API，以 DisposableEffect 为例
//Kotlin
DisposableEffect(Unit) {
val callback = Callback()
callback.register()
onDispose {
callback.unregister()
}
}
设计上完全致敬 Hooks，最后 onDispose 是 Composable 从 Composition 中退出时的回调。
Flutter 作为类组件，自然是通过继承自父类的方法回调生命周期
//Dart
class Sample extends StatefulWidget {
@override
_State createState() {
return _State();
}
}
class _State extends State<Sample> {
final Callback _callback = Callback();
@override
Widget build(BuildContext context) {
return ...;
}
@overridevoid initState() {
super.initState();
callback.register()
}
@overridevoid dispose() {
super.dispose();
callback.unregister()
}
}
当然，使用前面提到的 Flutter Hooks 的话，可以达到 React 与 Compose 的效果。
SwiftUI 的结构体组件没有继承，所以通过 onAppear 和 onDisappear 设置生命周期回调。相对于继承的方式更加简洁，但是它只能设置子组件的回调，无法对当前组件进行设置。
//Swift
struct Sample: View {
private let callback = Callback()
var body: some View {
Component()
.onAppear(perform: {
callback.register()
})
.onDisappear(perform: {
callback.unregister()
})
}
}
综上，React 和 Compose 的 Hooks 风格的生命周期回调最为简洁，因为挂载/卸载的回调可以在一个函数中完成，例如当我们要往一个 callback 实例上注册/注销回调时，可以闭环完成操作，不必额外存储这个 callback 实例。
5. 装饰/样式
对比一下组件样式的设置上 API 的区别，以最常用的 background，padding 等为例。
React 基于 JSX 和 CSS-in-JS，可以像写 HTML + CSS 那样设置组件样式，可以比较好地实现 Style 与 Component 的解耦
//JS
const divStyle = {
padding: '10px',
backgroundColor: 'red',
};
return <div style={divStyle}>Hello World</div>;
Compose 通过 Modifier 为 Composable 设置样式
//Kotlin
Text(
text = "Hello World",
modifier = Modifier
.background(Color.Red)
.padding(10.dp)
)
Flutter 通过 Widget 的构造参数设置样式，使用比较简单，但是不具备 Modifier 的灵活性，不同 Widget 的 Style 无法复用。
//Dart
Container(
color: Colors.red,
padding: const EdgeInsets.all(10),
child: Text("Hello World"),
)
SwiftUI 的样式设置是基于组件实例的链式调用，非常简单
//Swift
Text("Hello World")
.padding(10)
.background(Color.red)
综上，在样式设置上各家的 API 风格都比较简单，但是 Compose 的 Modifier 仍然具有不可比拟的优势，比如类型安全和容易复用等，Modifier 本身也是一种非常好的设计模式。
总结
前面基于代码片段进行了一些对比，最后以 Counter Demo 为例，看一个完整功能下 Flutter、Compose 和 Swift 的代码对比，React 与其他三者代码风格差异较大，就不参加比较了。
| Flutter | Compose | SwiftUI |
|---|---|---|
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可以感觉到 Compose 代码最简洁也最直观，SwiftUI 通过 ViewBuilder 机制也可以实现与 Compose 类似的 DSL，表现也非常不错，Flutter 由于模板代码较多，在简洁程度上表现最差。
Kotlin、Dart 和 Swift 的语法非常相近，所以抛开语言层面的差异，Compose 的优势主要还是来自于其采用了函数式的组件形式并借鉴了 React Hooks 的设计思想。可以说 Compose 诞生于 React 的肩膀上，并借助 Kotlin 将代码效率提升到一个新高度。