Flutter实战 初识Flutter

1.2.1 Flutter简介

Flutter 是 Google 推出并开源的移动应用开发框架，主打跨平台、高保真、高性能。开发者可以通过 Dart 语言开发 App，一套代码同时运行在 iOS 和 Android 平台。 Flutter 提供了丰富的组件、接口，开发者可以很快地为 Flutter 添加 native 扩展。同时 Flutter还使用 Native 引擎渲染视图，这无疑能为用户提供良好的体验。

#跨平台自绘引擎

Flutter 与用于构建移动应用程序的其它大多数框架不同，因为 Flutter 既不使用 WebView，也不使用操作系统的原生控件。 相反，Flutter 使用自己的高性能渲染引擎来绘制 widget。这样不仅可以保证在 Android 和 iOS 上 UI 的一致性，而且也可以避免对原生控件依赖而带来的限制及高昂的维护成本。

Flutter 使用 Skia 作为其 2D 渲染引擎，Skia 是 Google 的一个 2D 图形处理函数库，包含字型、坐标转换，以及点阵图都有高效能且简洁的表现，Skia 是跨平台的，并提供了非常友好的 API，目前 Google Chrome 浏览器和 Android 均采用 Skia 作为其绘图引擎。

目前 Flutter 默认支持 iOS、Android、Fuchsia（Google 新的自研操作系统）三个移动平台。但 Flutter 亦可支持 Web 开发（Flutter for web）和PC开发，本书的示例和介绍主要是基于 iOS 和 Android 平台的，其它平台读者可以自行了解。

#高性能

Flutter高性能主要靠两点来保证，首先，Flutter APP 采用 Dart 语言开发。Dart 在 JIT（即时编译）模式下，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。速度的提升对高帧率下的视图数据计算很有帮助。其次，Flutter 使用自己的渲染引擎来绘制 UI，布局数据等由Dart语言直接控制，所以在布局过程中不需要像RN那样要在 JavaScript 和 Native 之间通信，这在一些滑动和拖动的场景下具有明显优势，因为在滑动和拖动过程往往都会引起布局发生变化，所以 JavaScript 需要和 Native 之间不停的同步布局信息，这和在浏览器中要JavaScript频繁操作DOM所带来的问题是相同的，都会带来比较可观的性能开销。

#采用Dart语言开发

这是一个很有意思，但也很有争议的问题，在了解 Flutter 为什么选择了 Dart 而不是 JavaScript 之前我们先来介绍两个概念：JIT 和 AOT。

目前，程序主要有两种运行方式：静态编译与动态解释。静态编译的程序在执行前全部被翻译为机器码，通常将这种类型称为AOT （Ahead of time）即 “提前编译”；而解释执行的则是一句一句边翻译边运行，通常将这种类型称为JIT（Just-in-time）即“即时编译”。AOT程序的典型代表是用C/C++开发的应用，它们必须在执行前编译成机器码，而JIT的代表则非常多，如JavaScript、python等，事实上，所有脚本语言都支持JIT模式。但需要注意的是JIT和AOT指的是程序运行方式，和编程语言并非强关联的，有些语言既可以以JIT方式运行也可以以AOT方式运行，如Java、Python，它们可以在第一次执行时编译成中间字节码、然后在之后执行时可以直接执行字节码，也许有人会说，中间字节码并非机器码，在程序执行时仍然需要动态将字节码转为机器码，是的，这没有错，不过通常我们区分是否为AOT的标准就是看代码在执行之前是否需要编译，只要需要编译，无论其编译产物是字节码还是机器码，都属于AOT。在此，读者不必纠结于概念，概念就是为了传达精神而发明的，只要读者能够理解其原理即可，得其神忘其形。

现在我们看看 Flutter 为什么选择 Dart 语言？笔者根据官方解释以及自己对 Flutter 的理解总结了以下几条（由于其它跨平台框架都将 JavaScript 作为其开发语言，所以主要将 Dart 和 JavaScript 做一个对比）：

1. 开发效率高

Dart 运行时和编译器支持 Flutter 的两个关键特性的组合：

基于 JIT 的快速开发周期：Flutter 在开发阶段采用，采用 JIT 模式，这样就避免了每次改动都要进行编译，极大的节省了开发时间；

基于 AOT 的发布包: Flutter 在发布时可以通过 AOT 生成高效的 ARM 代码以保证应用性能。而 JavaScript 则不具有这个能力。

1. 高性能

Flutter 旨在提供流畅、高保真的的 UI 体验。为了实现这一点，Flutter 中需要能够在每个动画帧中运行大量的代码。这意味着需要一种既能提供高性能的语言，而不会出现会丢帧的周期性暂停，而 Dart 支持 AOT，在这一点上可以做的比 JavaScript 更好。

1. 快速内存分配

Flutter 框架使用函数式流，这使得它在很大程度上依赖于底层的内存分配器。因此，拥有一个能够有效地处理琐碎任务的内存分配器将显得十分重要，在缺乏此功能的语言中，Flutter 将无法有效地工作。当然 Chrome V8 的 JavaScript 引擎在内存分配上也已经做的很好，事实上 Dart 开发团队的很多成员都是来自Chrome 团队的，所以在内存分配上 Dart 并不能作为超越 JavaScript 的优势，而对于 Flutter 来说，它需要这样的特性，而 Dart 也正好满足而已。

1. 类型安全

由于 Dart 是类型安全的语言，支持静态类型检测，所以可以在编译前发现一些类型的错误，并排除潜在问题，这一点对于前端开发者来说可能会更具有吸引力。与之不同的，JavaScript 是一个弱类型语言，也因此前端社区出现了很多给 JavaScript 代码添加静态类型检测的扩展语言和工具，如：微软的 TypeScript 以及 Facebook 的 Flow。相比之下，Dart 本身就支持静态类型，这是它的一个重要优势。

1. Dart团队就在你身边

看似不起眼，实则举足轻重。由于有 Dart 团队的积极投入，Flutter 团队可以获得更多、更方便的支持，正如 Flutter 官网所述“我们正与 Dart 社区进行密切合作，以改进 Dart 在 Flutter 中的使用。例如，当我们最初采用 Dart 时，该语言并没有提供生成原生二进制文件的工具链（这对于实现可预测的高性能具有很大的帮助），但是现在它实现了，因为 Dart 团队专门为 Flutter 构建了它。同样，Dart VM 之前已经针对吞吐量进行了优化，但团队现在正在优化 VM 的延迟时间，这对于 Flutter 的工作负载更为重要。”

#总结

本节主要介绍了一下 Flutter 的特点，如果你感到有些点还不是很好理解，不用着急，随着日后对 Flutter 细节的了解，再回过头来看，相信你会有更深的体会。

#1.2.2 Flutter框架结构

本节我们先对 Flutter 的框架做一个整体介绍，旨在让读者心中有一个整体的印象，这对初学者来说非常重要。如果一下子便深入到 Flutter 中，就会像是一个在沙漠中没有地图的人，即使可以找到一个绿洲，但是他也不会知道下一个绿洲在哪。因此，无论学什么技术，都要先有一张清晰的“地图”，而我们的学习过程就是“按图索骥”，这样我们才不会陷于细节而“目无全牛”。言归正传，我们看一下 Flutter 官方提供的 Flutter 框架图，如图 1-1 所示：

#Flutter Framework

这是一个纯 Dart 实现的 SDK，它实现了一套基础库，自底向上，我们来简单介绍一下：

• 底下两层（Foundation和Animation、Painting、Gestures）在 Google 的一些视频中被合并为一个 dart UI 层，对应的是 Flutter 中的dart:ui包，它是 Flutter 引擎暴露的底层UI库，提供动画、手势及绘制能力。
• Rendering 层，这一层是一个抽象的布局层，它依赖于 dart UI 层，Rendering 层会构建一个 UI 树，当 UI 树有变化时，会计算出有变化的部分，然后更新 UI 树，最终将 UI 树绘制到屏幕上，这个过程类似于 React 中的虚拟 DOM。Rendering 层可以说是 Flutter UI 框架最核心的部分，它除了确定每个 UI 元素的位置、大小之外还要进行坐标变换、绘制(调用底层 dart:ui)。
• Widgets 层是 Flutter 提供的的一套基础组件库，在基础组件库之上，Flutter 还提供了 Material 和 Cupertino 两种视觉风格的组件库。而我们 Flutter 开发的大多数场景，只是和这两层打交道。

#Flutter Engine

这是一个纯 C++ 实现的 SDK，其中包括了 Skia 引擎、Dart 运行时、文字排版引擎等。在代码调用 dart:ui库时，调用最终会走到 Engine 层，然后实现真正的绘制逻辑。

#总结

Flutter 框架本身有着良好的分层设计，本节旨在让读者对Flutter整体框架有个大概的印象，相信到现在为止，读者已经对 Flutter 有一个初始印象，在我们正式动手之前，我们还需要了解一下 Flutter 的开发语言 Dart。

#1.2.3 如何学习Flutter

本节给大家一些学习建议，分享一下笔者在学习 Flutter 中的一些心得，希望可以帮助你提高学习效率，避免不必要的坑。

#资源

• 官网：阅读 Flutter 官网的资源是快速入门的最佳方式，同时官网也是了解最新 Flutter 发展动态的地方，由于目前 Flutter 仍然处于快速发展阶段，所以建议读者还是时不时的去官网看看有没有新的动态。
• 源码及注释：源码注释应作为学习 Flutter 的第一文档，Flutter SDK 的源码是开源的，并且注释非常详细，也有很多示例，实际上，Flutter 官方的 SDK 文档就是通过注释生成的。源码结合注释可以帮你解决大多数问题。
• Github：如果遇到的问题在 StackOverflow 上也没有找到答案，可以去 github flutter 项目下提 issue。
• Gallery源码：Gallery 是 Flutter 官方示例 APP，里面有丰富的示例，读者可以在网上下载安装。Gallery 的源码在 Flutter 源码“examples”目录下。

#社区

• StackOverflow：如果你还没听过 StackOverflow，这是目前全球最大的程序员问答社区，现在也是活跃度最高的 Flutter 问答社区。StackOverflow 上面除了世界各地的 Flutter 使用者会在上面交流之外，Flutter 开发团队的成员也经常会在上面回答问题。
• Flutter中文网社区：Flutter 中文网是笔者维护中文网站，目前也是最大的中文资源社区，上面提供了Flutter 官网的文档翻译、开源项目、及案例，还有申请加入组织的入口哦。
• 博客：随着 Flutter 技术的推广，相信很快网上将会有很多 Flutter 相关的文章、博客，读者可以多去浏览、阅读。

#总结

有了资料和社区后，对于我们学习者自身来说，最重要的还是要多动手、多实践，在本书后面的章节中，希望读者能够亲自动手写一下示例。准备好了吗，下一章中，我们将正式进入 Flutter 的世界！