flutter了解

背景

因为之前没了解过flutter, 本文将从Flutter 技术出现的背景，Flutter的主要思想等方面去了解相关知识技术。

Flutter 技术出现的背景

当前领域 移动开发技术 大概可以分为两种：

• 原生开发
• 跨平台技术

而 跨平台技术 又可以分为以下几种：

• H5 + 原生（Cordova、Ionic、微信小程序）
• JavaScript 开发 + 原生渲染 （React Native、Weex）
• 自绘UI + 原生 (Qt for mobile、Flutter)

以下我们逐一简单介绍一下。

原生开发

原生应用程序是指某一个移动平台（比如iOS或安卓）所特有的应用，使用相应平台支持的开发工具和语言，并直接调用系统提供的SDK API。

比如 Android 原生应用就是指使用 Java 或 Kotlin 语言直接调用Android SDK开发的应用程序；

而 iOS 原生应用就是指通过 Objective-C 或 Swift 语言直接调用iOS SDK开发的应用程序。原生开发有以下主要优势：

优势：

• 可访问手机所有功能（如GPS、摄像头等）、可实现功能齐全；
• 运行速度快、性能高

缺点：

• 移植性比较差，开发周期长,成本高，一款原生的App，Android和IOS都要各自开发，
• 有新版本时，需重新发布版本。

随着互联网发展越来越迅速， 各自开发 Android 和 IOS 不仅面临着开发成本和测试成本昂贵，还面临着更新少量的代码也需要应用版本审核，所以，对应用动态化(不发版也可以更新应用内容)以及降低开发成本的需求就变的迫在眉睫。

跨平台技术

H5 + 原生

这类框架主要原理就是将 App 中需要动态变动的内容通过 HTML5（简称 H5）来实现，通过原生的网页加载控件 WebView （Android）或 WKWebView（iOS）来加载。

WebView （Android）:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        WebView webView = findViewById(R.id.web);
 
        webView.loadUrl("https://www.geeksforgeeks.org");
 
        webView.getSettings().setJavaScriptEnabled(true);

        webView.setWebViewClient(new WebViewClient());
    }
}

WKWebView（iOS）:

class ViewController: UIViewController, WKUIDelegate {
    
    var webView: WKWebView!
    
    override func loadView() {
        let webConfiguration = WKWebViewConfiguration()
        webView = WKWebView(frame: .zero, configuration: webConfiguration)
        webView.uiDelegate = self
        view = webView
    }


    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        let myURL = URL(string:"https://www.apple.com")
        let myRequest = URLRequest(url: myURL!)
        webView.load(myRequest)
    }
}

这种方案中，H5 部分是可以随时改变而不用发版，动态化需求能满足；同时，由于 H5 代码只需要一次开发，就能同时在 Android 和 iOS 两个平台运行.

H5代码是运行在 WebView 中，而 WebView 实质上就是一个浏览器内核，其 JavaScript 依然运行在一个权限受限的沙箱中，所以对于大多数系统能力都没有访问权限，如无法访问文件系统、不能使用蓝牙等。

所以框架还需要提供访问系统能力的 API ， 然后暴露给 WebView 以供 JavaScript 调用。

例如：WebView JavaScript Bridge， 可提供JavaScript 与原生 API 之间通信的桥梁

优点：

• web技术栈容易上手，生态丰富，开发效率高

缺点：

• 性能体验不佳， 复杂界面不堪重负

JavaScript 开发 + 原生渲染

再来看第二种： JavaScript 开发 + 原生渲染

代表框架有： React Native、Weex、uniapp。

React Native

很多人都听过React, 毕竟是前端三大框架之一。
其实React Native 是 React 在原生移动应用平台的衍生产物，它是Facebook 于 2015 年 4 月开源的跨平台移动应用开发框架

React 和 React Native 主要的区别在于虚拟 DOM 映射的对象是什么。React中虚拟 DOM 最终会映射为浏览器 DOM 树，而 RN 中虚拟 DOM 会通过 JavaScriptCore 映射为原生控件。

Weex

Weex 是阿里巴巴于 2016 年发布的跨平台移动端开发框架，思想及原理和 React Native 类似，底层都是通过原生渲染的。

区别就是，React Native支持 React 语法, 而 Weex 支持Vue。

uniapp

uni-app 是一个使用 Vue.js 开发所有前端应用的框架，开发者编写一套代码，可发布到iOS、Android、Web（响应式）、以及各种小程序（微信/支付宝/百度/头条/飞书/QQ/快手/钉钉/淘宝）、快应用等多个平台。

同样的，uniapp 也是 JavaScript开发 + 原生渲染的方式。可以使用Vue.js的语法和组件开发应用，然后通过UniApp的编译工具将代码转换为微信小程序、H5、以及App所需的原生代码。

小结

JavaScript 开发 + 原生渲染 原理就是通过框架的编译工具来转换成原生控件，以此进行原生渲染。

优点：

• 原生控件渲染，性能相比 H5 提高很多。
• 采用 Web 开发技术栈，开发成本低
• 支持热更新

缺点：

• 依赖于框架的更新
• 复杂的图像或大规模数据处理，JavaScript的性能可能不如原生代码

自绘UI + 原生

自绘UI 和其它方式有什么区别呢？

• 传统方法（非自绘 UI）： 如果选择使用每个平台的原生控件，那么在 iOS 上，可以使用 UIKit 来创建按钮和文本框，而在 Android 上，可以使用 Android 的控件。直接使用系统提供的组件，但可能导致在两个平台上的 UI 外观差异，因为两个平台的控件是不一样的。
• 自绘 UI 方法： 需要一个统一的渲染引擎，这个引擎能够在不同平台上绘制应用程序界面。这意味着将不再依赖于系统提供的原生控件，而是通过代码在应用中绘制按钮、文本框等 UI 元素，以确保它们在所有平台上的外观相同。

优点：

• 性能高；由于自绘引擎是直接调用系统API来绘制UI，所以性能和原生控件接近。
• 灵活、组件库易维护、UI外观保真，不会受原生布局系统的限制。

缺点：

• 动态性不足，自绘UI系统一般都会采用 AOT(ahead over time) 模式编译， 不能像JavaScript（JIT）那样动态地编译。

自绘UI 代表作有 QT， 以及今天要介绍的 flutter。

Qt

Qt 是一个1991年由 Qt Company 开发的跨平台 C++ 图形用户界面应用程序开发框架

2014年4月，跨平台集成开发环境 Qt Creator 3.1.0 正式发布，实现了全面支持 iOS、Android。

但是从今天来看，无疑是落寞了。可能是因为 c++ 开发效率低，或者社区不够活跃，相关资料少。

Flutter

Flutter 是 Google 发布的一个用于创建跨平台、高性能移动应用的框架.

2017 年 Google I/O 大会上，Google 首次发布 Flutter。

至今，githun 有 158K Start。github Start 排行 21.

国内外有非常多基于 Flutter 的成功案例, 已在业界得到了广泛的关注和认可。

现在 Google 正在大力推广Flutter，Flutter 的作者中很多人都是来自Chromium团队。

同时开发过程中，flutter 支持 热重载。可以实现毫秒级热重载，并且不会丢失状态。

总结

技术类型	UI渲染方式	性能	开发效率	动态化	框架代表
H5 + 原生	WebView渲染	一般	高	支持	Cordova、Ionic
JavaScript + 原生渲染	原生控件渲染	好	中	支持	RN、Weex、uniapp
自绘UI + 原生	调用系统API渲染	好	Flutter高, Qt低	默认不支持	Qt、Flutter

Flutter

语言: Dart

Flutter App 采用 Dart 语言开发。

Dart 在 JIT（即时编译）模式下，执行速度与 JavaScript 基本持平。

但是 Dart 支持 AOT，当以 AOT模式运行时，JavaScript 便远远追不上了。

同时 Dart 是类型安全的语言，不像JavaScript 是一个弱类型语言。

官方示例：

import 'dart:math' show Random;

void main() async {
  print('Compute π using the Monte Carlo method.');
  await for (final estimate in computePi().take(100)) {
    print('π ≅ $estimate');
  }
}

/// Generates a stream of increasingly accurate estimates of π.
Stream computePi({int batch = 100000}) async* {
  var total = 0; // Inferred to be of type int
  var count = 0;
  while (true) {
    final points = generateRandom().take(batch);
    final inside = points.where((p) => p.isInsideUnitCircle);

    total += batch;
    count += inside.length;
    final ratio = count / total;

    // Area of a circle is A = π⋅r², therefore π = A/r².
    // So, when given random points with x ∈ <0,1>,
    // y ∈ <0,1>, the ratio of those inside a unit circle
    // should approach π / 4. Therefore, the value of π
    // should be:
    yield ratio * 4;
  }
}

Iterable generateRandom([int? seed]) sync* {
  final random = Random(seed);
  while (true) {
    yield Point(random.nextDouble(), random.nextDouble());
  }
}

class Point {
  final double x;
  final double y;

  const Point(this.x, this.y);

  bool get isInsideUnitCircle => x * x + y * y <= 1;
}

Dart 语法中很多地方也都借鉴了 Java 和 JavaScript。

可以说，Dart 拥有 JavaScript 灵活的函数式编程，也有像java一样比较不错的垃圾回收机制和类型检查。

上手方面，Flutter 官网就提供了 为 Java 开发人员准备的 Dart 教程.

生命周期

在Flutter中，一切皆是Widget（组件），Widget的功能是“描述一个UI元素的配置数据”.

其中组件又包括无状态组件和有状态组件。

• 无状态组件（StatelessWidget）
• 有状态组件（StatefulWidget）

一个 StatefulWidget 类会对应一个 State 类，State表示与其对应的StatefulWidget要维护的状态。State中的保存的状态信息可以：

• 在widget 构建时可以被同步读取。
• 在widget生命周期中可以被改变，当State被改变时，可以手动调用其setState()方法通知Flutter framework状态发生改变，Flutter framework在收到消息后，会重新调用其build方法重新构建widget树，从而达到更新UI的目的。

Flutter 中说的生命周期，是独指有状态组件的生命周期，对于无状态组件生命周期只有一次 build 这个过程，也只会渲染一次。有状态组件的生命周期如下图：

Flutter 生命周期的整个过程可以分为四个阶段

• 初始化阶段：createState 和 initState
• 组件创建阶段：didChangeDependencies 和 build
• 触发组件 build：didChangeDependencies、setState 或者didUpdateWidget 都会引发的组件重新 build
• 组件销毁阶段：deactivate 和 dispose

createState ，该函数为 StatefulWidget 中创建 State 的方法，当 StatefulWidget 被调用时会立即执行 createState 。

initState ，该函数为 State 初始化调用，因此可以在此期间执行 State 各变量的初始赋值，同时也可以在此期间与服务端交互，获取服务端数据后调用 setState 来设置 State。

didChangeDependencies ，当State对象的依赖发生变化时会被调用.

build ，主要是返回需要渲染的 Widget ，由于 build 会被调用多次，因此在该函数中只能做返回 Widget 相关逻辑，避免因为执行多次导致状态异常。

reassemble， 在 debug 模式下，每次热重载都会调用该函数，因此在 debug 阶段可以在此期间增加一些 debug 代码，来检查代码问题。

didUpdateWidget ，在widget重新构建时，Flutter framework会调用Widget.canUpdate来检测Widget树中同一位置的新旧节点，然后决定是否需要更新.

deactivate ，在组件被移除节点后会被调用，如果该组件被移除节点，然后未被插入到其他节点时，则会继续调用 dispose 永久移除。

dispose ，永久移除组件，并释放组件资源。

总结

Flutter 中 Widget 分为两种：StatelessWidget 和 StatefulWidget
Flutter 生命周期的整个过程可以分为四个阶段：初始化、组件创建、触发组件 build、组件销毁