新创建一个Flutter Application的时候，默认生成的代码里面有这么一段
class MyHomePage extends StatefulWidget {
MyHomePage({Key key, this.title}) : super(key: key);
final String title;
@override
_MyHomePageState createState() => _MyHomePageState();
}
title很好理解，给AppBar传参使用的，那么另一个参数key是做干什么的呐？
带着这个疑问先看几个小例子：
首先写个小demo作为调试的入口
class DemoKeys extends StatefulWidget {
DemoKeys({Key key}) : super(key: key);
@override
_DemoKeyState createState() => _DemoKeyState();
}
class _DemoKeyState extends State {
List widgets = [
StatelessContainer(),
StatelessContainer(),
];
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Scaffold(
body: Center(
child: Row(
mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
children: widgets,
),
),
floatingActionButton: FloatingActionButton(
onPressed: switchWidget,
child: Icon(Icons.swap_horizontal_circle),
),
);
}
switchWidget() {
widgets.insert(0, widgets.removeAt(1));
setState(() {});
}
}
小demo很简单，屏幕的中间添加两个widget，下方一个按钮，点击按钮，交换两个widget。
场景一：stateless
class StatelessContainer extends StatelessWidget {
final Color color = randomColor();
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Container(
width: 100,
height: 100,
color: color,
);
}
}
首先使用两个StatelessWidget进行测试，点击下方按钮，两个方块进行了交换。
场景二：stateful without key
class StatefulContainer extends StatefulWidget {
StatefulContainer({Key key}) : super(key: key);
@override
_StatefulContainerState createState() => _StatefulContainerState();
}
class _StatefulContainerState extends State {
final Color color = randomColor();
@override
Widget build(BuildContext context) {
print('StatefulContainerState build');
return Container(
width: 100,
height: 100,
color: color,
);
}
}
当我们把List中的StatelessContainer换成StatefulContainer之后，即
List widgets = [
StatelessContainer(),
StatelessContainer(),
];
再点击按钮，会发现没有任何变化，这是为什么呐？
稍安勿躁，再看第三个场景
场景三：stateful with key
还是用上面的StatefulContainer，在List中添加上key，即
List widgets = [
StatefulContainer(
key: UniqueKey(),
),
StatefulContainer(
key: UniqueKey(),
)
];
再次点击按钮发现两个方块又能交换了。
widget的更新机制
先说几个概念吧，咱们平时编写的Flutter UI 代码操的都是 widget tree，除了这棵树，flutter 还有element tree和rendObject tree，其中widget是不可变的，是用来描述element，当widget进行改变的时候，会重新创建新的widget，这时候element不一定会重新创建。
widget的源码里面，有这样一个方法：
@immutable
abstract class Widget extends DiagnosticableTree {
const Widget({ this.key });
final Key key;
···
static bool canUpdate(Widget oldWidget, Widget newWidget) {
return oldWidget.runtimeType == newWidget.runtimeType
&& oldWidget.key == newWidget.key;
}
}
通过这个方法去判断，newWidget是否可以更新oldWidget对应的element。如果可以更新，则element还是使用oldWidget对应的element，只是使用新创建的widget对这个element进行更新。
这样也就解释了场景一只使用stateless widget时发生交换，两个widget的runtimeType一致，又没有传key，canUpdate返回true，这时候将element更新为对应的颜色。
至于场景二，同样由于没有传key，只做runtimeType比较，更新element，但为啥不变颜色呐。这个问题要从stateful本身说起，大家知道stateful是有state来管理其状态改变。element和state一一对应，下面是官方的解释。
/// The [State] instance associated with this location in the tree.
/// There is a one-to-one relationship between [State] objects and the
/// [StatefulElement] objects that hold them. The [State] objects are created
/// by [StatefulElement] in [mount].
在statefulContainer中的颜色是定义在state中的，虽然交换了widget，但是其element及对应的state并没有发生改变，所以方块看起来没有任何变化。
对于场景三由于加上key之后canUpdate返回false（runtimeType 相同，key 不同），不能再更新element，这时候旧的widget和element的关联关系发生了改变
[图片上传失败...(image-ae4b21-1571646111867)]
此时 RenderObjectElement 会用新 Widget 的 key 在老 Element 列表里面查找，找到匹配的则会更新 Element 的位置并更新对应 renderObject 的位置,所以颜色发生了变化。
比较范围
对widget的更新机制有一定了解后，咱们看最后一个例子吧。
List widgets = [
Padding(
// key: UniqueKey(),
padding: const EdgeInsets.all(8.0),
child: StatefulContainer(
key: UniqueKey(),
),
),
Padding(
// key: UniqueKey(),
padding: const EdgeInsets.all(8.0),
child: StatefulContainer(
key: UniqueKey(),
),
),
];
在场景三：stateful with key的widget之上包一层padding，这时候点击按钮你将会看到，每次颜色都会发生变化
这是由于Flutter的比较算法（diff）是有范围的，它是对特定层级进行比较，
这里首先比较padding，其runtimeType一致，所以交换两个widget时，只会更新其element，然后再比较下一个层级，在这个层级并不能找到一个和自己相同的key valu，所以会创建一个新的。之前stateful 两个节点都在一个row 节点内，属于同一个层级，所以虽然交换了之后，在同一个层级内能找到相同key的element，因此并不会创建新的element。
statefulContainery每次都是重新创建的，所以每次看到的效果是一直在变化颜色。
将最后一个场景注释掉的代码打开，即给padding也加一个key，这种情况就和场景三是一样的，key对应不上，移除匹配关系，然后在同一层级重新查找，更新widget和element对应关系。
Key种类
经过以上讲解，想必对key的作用也有了一定的了解，它能用于帮助我们保存widget的状态。上面咱们使用了UniqueKey()
，如果再好奇一点，点进Key的文档中看看，你会发现Key主要有两大种类LocalKey和GlobalKey，使用的所有key的子类都应该继承这两个类。
LocalKey的子类有ValueKey、ObjectKey、UniqueKey、PageStorageKey
GlobalKey的子类有LabeledGlobalKey、GlobalObjectKey
那么什么情况下该使用哪种key呐？
ValueKey：
官方视频举例是，当你有一个TODO List列表，每完成一个任务，就把这个列表删除的时候可以使用valuekey，因为列表上的text是个value，一个value即可标识出唯一性。
ObjectKey：
一个班级里可能有重名的学生，想要标识每一个学生再使用valuekey可能不太合适，不过每个学生还有一些其他信息，比如生日、年龄家庭住址等，信息更复杂，或许其中的单个项有重复，但是当他们组合在一起时，就能够唯一标示每一个学生了，这时候使用ObjectKey是个不错的选择。
UniqueKey
如果需要更进一步确保，每个widget是唯一的，可以使用UniqueKey，demo中使用的也是UniqueKey。但是有种情况需要考虑，每次widget有改变的时候会生成新的UniqueKey，这样之前的key就丢失了，失去了一致性，每次都会重新创建element，那这种情况还不如不使用。
PageStorageKey
当你有一个滑动列表，你通过某一个 Item 跳转到了一个新的页面，当你返回之前的列表页面时，你发现滑动的距离回到了顶部。这时候，给 Sliver 一个 PageStorageKey！它将能够保持 Sliver 的滚动状态。
GlobalKey
GlobalKey是全局的，可以保存widget中任何地方使用，而不用担心状态丢失等，也可以用来传递widget中的信息，不过方便带来的是更大的开销，它维护一个全局的Map来标识GlobalKey与之对应的Element。
LabeledGlobalKey
用来debugging调试，标识GlobalKey的信息。
GlobalObjectKey
经常用来绑定一个widget和生辰这个widget的object。
最后补充一点，在测试场景二的时候，交换了widget，虽然两个widget的描述信息完全一样，并且element也没有重新创建，但是build每次都会执行，我的理解是，widget和element的对应关系发生了改变，因此会重新执行build。具体还需要看updatechild 里面的执行是怎么触发了widget build。
参考文章
Flutter|深入浅出Key
何时使用密钥 - Flutter小部件 101 第四集