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main入口启动
- Flutter的主入口在"lib/main.dart"的
main()函数中。在Flutter应用中，main()函数最简单的实现如下：
void main() {
runApp(MyApp());
}
- 可以看到
main()函数只调用了一个runApp()方法，runApp()方法中都做了什么：
void runApp(Widget app) {
//初始化操作
WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized()
//页面渲染
..attachRootWidget(app)
..scheduleWarmUpFrame();
}
* 参数`app`是一个Widget，是Flutter应用启动后要展示的第一个Widget。
* `WidgetsFlutterBinding`正是绑定widget 框架和Flutter engine的桥梁。
-
ensureInitialized()方法
class WidgetsFlutterBinding extends BindingBase with GestureBinding, ServicesBinding, SchedulerBinding, PaintingBinding, SemanticsBinding, RendererBinding, WidgetsBinding {
static WidgetsBinding ensureInitialized() {
if (WidgetsBinding.instance == null)
WidgetsFlutterBinding();
return WidgetsBinding.instance;
}
}
* 可以看到`WidgetsFlutterBinding`继承自`BindingBase` 并混入了很多`Binding`，在介绍`Binding`之前先介绍一下`Window`，`Window`的官方解释：The most basic interface to the host operating system's user interface.
-
Window正是Flutter Framework连接宿主操作系统的接口。看一下Window类的部分定义：
class Window {
// 当前设备的DPI，即一个逻辑像素显示多少物理像素，数字越大，显示效果就越精细保真。
// DPI是设备屏幕的固件属性，如Nexus 6的屏幕DPI为3.5
double get devicePixelRatio => _devicePixelRatio;
// 绘制回调
VoidCallback get onDrawFrame => _onDrawFrame;
// 发送平台消息
void sendPlatformMessage(String name,
ByteData data,
PlatformMessageResponseCallback callback) ;
... //其它属性及回调
}
* `Window`类包含了当前设备和系统的一些信息以及Flutter Engine的一些回调。现在回来看看`WidgetsFlutterBinding`混入的各种Binding。通过查看这些 Binding的源码，可以发现这些Binding中基本都是监听并处理`Window`对象的一些事件，然后将这些事件按照Framework的模型包装、抽象然后分发。可以看到`WidgetsFlutterBinding`正是粘连Flutter engine与上层Framework的“胶水”。
- 看看
attachToRenderTree的源码实现：
RenderObjectToWidgetElement attachToRenderTree(BuildOwner owner, [RenderObjectToWidgetElement element]) {
if (element == null) {
...// 代码处理
} else {
...// 代码处理
}
return element;
}
- 该方法负责创建根element，即
RenderObjectToWidgetElement，并且将element与widget 进行关联，即创建出 widget树对应的element树。- 如果element 已经创建过了，则将根element 中关联的widget 设为新的，由此可以看出element 只会创建一次，后面会进行复用。那么
BuildOwner是什么呢？其实他就是widget framework的管理类，它跟踪哪些widget需要重新构建。
- 如果element 已经创建过了，则将根element 中关联的widget 设为新的，由此可以看出element 只会创建一次，后面会进行复用。那么
页面渲染
- 回到
runApp的实现中，当调用完attachRootWidget后，最后一行会调用WidgetsFlutterBinding实例的scheduleWarmUpFrame()方法，该方法的实现在SchedulerBinding中，它被调用后会立即进行一次绘制（而不是等待"vsync"信号），在此次绘制结束前，该方法会锁定事件分发，也就是说在本次绘制结束完成之前Flutter将不会响应各种事件，这可以保证在绘制过程中不会再触发新的重绘。 - 下面是
scheduleWarmUpFrame()方法的部分实现(省略了无关代码)：
void scheduleWarmUpFrame() {
Timer.run(() {
handleBeginFrame(null);
});
Timer.run(() {
handleDrawFrame();
resetEpoch();
});
// 锁定事件
lockEvents(() async {
await endOfFrame;
Timeline.finishSync();
});
...
}
* 可以看到该方法中主要调用了`handleBeginFrame()` 和 `handleDrawFrame()` 两个方法，在看这两个方法之前我们首先了解一下Frame 和 FrameCallback 的概念：
* Frame: 一次绘制过程，我们称其为一帧。Flutter engine受显示器垂直同步信号"VSync"的驱使不断的触发绘制。我们之前说的Flutter可以实现60fps（Frame Per-Second），就是指一秒钟可以触发60次重绘，FPS值越大，界面就越流畅。
* FrameCallback：`SchedulerBinding` 类中有三个FrameCallback回调队列， 在一次绘制过程中，这三个回调队列会放在不同时机被执行：
* 1. `transientCallbacks`：用于存放一些临时回调，一般存放动画回调。可以通过`SchedulerBinding.instance.scheduleFrameCallback` 添加回调。
* 2. `persistentCallbacks`：用于存放一些持久的回调，不能在此类回调中再请求新的绘制帧，持久回调一经注册则不能移除。`SchedulerBinding.instance.addPersitentFrameCallback()`，这个回调中处理了布局与绘制工作。
* 3. `postFrameCallbacks`：在Frame结束时只会被调用一次，调用后会被系统移除，可由 `SchedulerBinding.instance.addPostFrameCallback()` 注册，注意，不要在此类回调中再触发新的Frame，这可以会导致循环刷新。
* 自行查看`handleBeginFrame()` 和 `handleDrawFrame()` 两个方法的源码，可以发现前者主要是执行了`transientCallbacks`队列，而后者执行了 `persistentCallbacks` 和 `postFrameCallbacks` 队列。
页面绘制
- 渲染和绘制逻辑在
RendererBinding中实现，查看其源码，发现在其initInstances()方法中有如下代码：
void initInstances() {
... //省略无关代码
//监听Window对象的事件
ui.window
..onMetricsChanged = handleMetricsChanged
..onTextScaleFactorChanged = handleTextScaleFactorChanged
..onSemanticsEnabledChanged = _handleSemanticsEnabledChanged
..onSemanticsAction = _handleSemanticsAction;
//添加PersistentFrameCallback
addPersistentFrameCallback(_handlePersistentFrameCallback);
}
* 看最后一行，通过`addPersistentFrameCallback` 向`persistentCallbacks`队列添加了一个回调 `_handlePersistentFrameCallback`:
```
void _handlePersistentFrameCallback(Duration timeStamp) {
drawFrame();
}
```
- 该方法直接调用了
RendererBinding的drawFrame()方法
flushLayout()
- 代码如下所示
void flushLayout() {
...
while (_nodesNeedingLayout.isNotEmpty) {
final List dirtyNodes = _nodesNeedingLayout;
_nodesNeedingLayout = [];
for (RenderObject node in
dirtyNodes..sort((RenderObject a, RenderObject b) => a.depth - b.depth)) {
if (node._needsLayout && node.owner == this)
node._layoutWithoutResize();
}
}
}
}
- 源码很简单，该方法主要任务是更新了所有被标记为“dirty”的
RenderObject的布局信息。主要的动作发生在node._layoutWithoutResize()方法中，该方法中会调用performLayout()进行重新布局。
flushCompositingBits()
- 代码如下所示
void flushCompositingBits() {
_nodesNeedingCompositingBitsUpdate.sort(
(RenderObject a, RenderObject b) => a.depth - b.depth
);
for (RenderObject node in _nodesNeedingCompositingBitsUpdate) {
if (node._needsCompositingBitsUpdate && node.owner == this)
node._updateCompositingBits(); //更新RenderObject.needsCompositing属性值
}
_nodesNeedingCompositingBitsUpdate.clear();
}
- 检查
RenderObject是否需要重绘，然后更新RenderObject.needsCompositing属性，如果该属性值被标记为true则需要重绘。
flushPaint()
- 代码如下所示
void flushPaint() {
...
try {
final List dirtyNodes = _nodesNeedingPaint;
_nodesNeedingPaint = [];
// 反向遍历需要重绘的RenderObject
for (RenderObject node in
dirtyNodes..sort((RenderObject a, RenderObject b) => b.depth - a.depth)) {
if (node._needsPaint && node.owner == this) {
if (node._layer.attached) {
// 真正的绘制逻辑
PaintingContext.repaintCompositedChild(node);
} else {
node._skippedPaintingOnLayer();
}
}
}
}
}
* 该方法进行了最终的绘制，可以看出它不是重绘了所有 `RenderObject`，而是只重绘了需要重绘的 `RenderObject`。真正的绘制是通过`PaintingContext.repaintCompositedChild()`来绘制的，该方法最终会调用Flutter engine提供的Canvas API来完成绘制。
compositeFrame()
- 代码如下所示
void compositeFrame() {
...
try {
final ui.SceneBuilder builder = ui.SceneBuilder();
final ui.Scene scene = layer.buildScene(builder);
if (automaticSystemUiAdjustment)
_updateSystemChrome();
ui.window.render(scene); //调用Flutter engine的渲染API
scene.dispose();
} finally {
Timeline.finishSync();
}
}
- 这个方法中有一个
Scene对象，Scene对象是一个数据结构，保存最终渲染后的像素信息。- 这个方法将Canvas画好的
Scene传给window.render()方法，该方法会直接将scene信息发送给Flutter engine，最终由engine将图像画在设备屏幕上。
- 这个方法将Canvas画好的
最后
- 需要注意：由于
RendererBinding只是一个mixin，而with它的是WidgetsBinding，所以需要看看WidgetsBinding中是否重写该方法，查看WidgetsBinding的drawFrame()方法源码：
@override
void drawFrame() {
...//省略无关代码
try {
if (renderViewElement != null)
buildOwner.buildScope(renderViewElement);
super.drawFrame(); //调用RendererBinding的drawFrame()方法
buildOwner.finalizeTree();
}
}
- 发现在调用
RendererBinding.drawFrame()方法前会调用buildOwner.buildScope()（非首次绘制），该方法会将被标记为“dirty” 的 element 进行rebuild()。