flutter层级,flutter分层架构
Flutter面试:渲染原理
页面中的各界面元素(Widget)以树的形式组织,即控件树。Flutter通过控件树中的每个控件创建不同类型的渲染对象,组成渲染对象树。而渲染对象树在Flutter的展示过程分为三个阶段:布局、绘制、合成和渲染。
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(一)布局
Flutter采用深度优先机制遍历渲染对象树,决定渲染对象树中各渲染对象在屏幕上的位置和尺寸。在布局过程中,渲染对象树中的每个渲染对象都会接收父对象的布局约束参数,决定自己的大小,然后父对象按照控件逻辑决定各个子对象的位置,完成布局过程。
为了防止因子节点发生变化而导致整个控件树重新布局,Flutter加入了一个机制——布局边界(Relayout Boundary),可以在某些节点自动或手动地设置布局边界,当边界内的任何对象发生重新布局时,不会影响边界外的对象,反之亦然。
二)绘制
布局完成后,渲染对象树中的每个节点都有了明确的尺寸和位置。Flutter会把所有的渲染对象绘制到不同的图层上。与布局过程一样,绘制过程也是深度优先遍历,而且总是先绘制自身,再绘制子节点。
以下图为例:节点1在绘制完自身后,会再绘制节点2,然后绘制它的子节点3、4和5,最后绘制节点6。
可以看到,由于一些其他原因(比如,视图手动合并)导致2的子节点5与它的兄弟节点6处于了同一层,这样会导致当节点2需要重绘的时候,与其无关的节点6也会被重绘,带来性能损耗。
为了解决这一问题,Flutter提出了与布局边界对应的机制——重绘边界(Repaint Boundary)。在重绘边界内,Flutter会强制切换新的图层,这样就可以避免边界内外的互相影响,避免无关内容置于同一图层引起不必要的重绘。
重绘边界的一个典型场景是Scrollview。ScrollView滚动的时候需要刷新视图内容,从而触发内容重绘。而当滚动内容重绘时,一般情况下其他内容是不需要重绘的,这时候重绘边界就派上用场了。
(三)合成和渲染
终端设备的页面越来越复杂,因此Flutter的渲染树层级通常很多,直接交付给渲染引擎进行多图层渲染,可能会出现大量渲染内容的重复绘制,所以还需要先进行一次图层合成,即将所有的图层根据大小、层级、透明度等规则计算出最终的显示效果,将相同的图层归类合并,简化渲染树,提高渲染效率。
合并完成后,Flutter会将几何图层数据交由Skia引擎加工成二维图像数据,最终交由GPU进行渲染,完成界面的展示。
四、总结
咱们从各种业界主流跨端方案与Flutter的对比开始,到Flutter的简要介绍以及Flutter的运行机制,并以界面渲染过程为例,从布局、绘制、合成和渲染三个阶段讲述了Flutter的实现原理。相信大家对Flutter已经有一个整体认知,赶快一起上手操作起来吧!
为什么说移动端的未来是Flutter?
Flutter是Google开发的新一代跨平台方案,Flutter可以实现写一份代码同时运行在iOS和Android设备上,并且提供很好的性能体验。Flutter使用Dart作为开发语言,这是一门简洁、强类型的编程语言。Flutter对于iOS和Android设备,提供了两套视觉库,可以针对不同的平台有不同的展示效果。
Flutter原本是为了解决Web开发中的一些问题,而开发的一套精简版Web框架,拥有独立的渲染引擎和开发语言,但后来逐渐演变为移动端开发框架。正是由于Dart当初的定位是为了替代JS成为Web框架,所以Dart的语法更接近于JS语法。例如定义对象构建方法,以及实例化对象的方式等。
在Google刚推出Flutter时,其发展很缓慢,终于在18年发布第一个Bate版之后迎来了爆发性增长,发布第一个Release版时增长速度更快。可以从Github上Star数据看出来这个增长的过程。在19年最新的Flutter 1.2版本中,已经开放Web支持的Beta版。
Flutter不仅仅提供了一套视觉库,在Flutter整体框架中包含各个层级阶段的库。例如实现一个游戏功能,上面一些游戏控件可以用上层视觉库,底层游戏可以直接基于Flutter的底层库进行开发,而不需要调用原生应用的底层库。Flutter的底层库是基于Open GL实现的,所以Open GL可以做的Flutter都可以。
Flutter 基础布局 Stack Widget
Stack Widget布局类似于Android里的FrameLayout,里面的控件是按照先后顺序堆叠在一起的,有层级关系。
我们可以看到布局都是叠在一起的。
Flutter 本地图片导入 2倍图 3倍图
1、flutter项目中分别创建assets、images文件夹,在images文件夹下创建 2.0x 和 3.0x文件夹,用来分别存放2倍图3倍图。
层级结构如图下图:
2、在pubspec.yaml进行配置 (注意flutter下 assets:与uses-material-design: 层级结构要左对齐否则会报错 点击查看错误展示 )
3、cd 进入 flutter 项目目录下,终端执行 flutter pub get 命令,使配置生效
4、图片使用
Flutter中InheritedWidget的使用
在Tree中从上往下高效传递数据的基类widget , 定义为:abstract class InheritedWidget extends ProxyWidget
Flutter的响应式开发与React类似,数据都是自顶向下的。
假设有祖先组点A,中间经过结点B, C,然后到结点D,D需要从A中获取数据f,那按照自顶向下数据流转,f需要依次传递给B及C,最后才到C。这样开发极为不灵活,成本也比较高。所有Flutter需要有跨结点(只能是祖先后代节点,不能跨兄弟节点)高效传递数据的方案。
大体意思如下:
InheritedWidget 是在树中高效向下传递信息的基类部件;
调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例;
在 InheritedWidget 类型的控件被引用,也就是调用过 inheritFromWidgetOfExactType 方法后,当 InheritedWidget 自身状态改变时,会导致引用了 InheritedWidget 类型的子控件重构(rebuild)。
这里随便定义一个人 Person 类。
创建一个类继承 InheritedWidget,并实现 updateShouldNotify 方法。
之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例,所以此处定义一个静态的 of 方法,通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。
1.定义数据模型
这里随便定义一个 Person 类。
2.自定义 InheritedWidget 控件类
创建一个类继承 InheritedWidget,并实现 updateShouldNotify 方法。
之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例,所以此处定义一个静态的 of 方法,通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。
3.InheriedDataWidget 的使用
InheriedDataWidget 使用起来也很简单,它本身也是一个控件,只要在任意一个页面的子控件调用其构造方法就行,这里我们定义一个形如的 Widget 树。
WidgetA 是一个 StatefulWidget 类型的控件,可以调用 setState 刷新,如果是继承人 Stateless 类型的控件,那我们也可以通过 Stream 或者其他方式刷新数据,感兴趣的请看[什么是 Stream? Dart
WidgetA1_1 类
WidgetA1_2 类
WidgetA1_3 类
当我们点击 floatingActionButton 的时候,WidgetA1, WidgetA1_1, WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息,而且每点 floatingActionButton 一次, 当我们点击 floatingActionButton 的时候,WidgetA1, WidgetA1_1, WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息,而且每点 floatingActionButton 一次,都会输出:
如果我们试图在和 WidgetA 的同一层级的兄弟节点去访问 InheriedDataWidget 的 Person 数据,是不行的,因为父节点中并没有插入 InheriedDataWidget。
把 WidgetB 和 WidgetA 保持同一节点
这也体现了 Inheried(遗传) 这一单词的特性,遗传只存在于父子。兄弟不存在遗传的关系。
这种数据共享的方式在某些场景还是很有用的,就比如说全局主题,字体大小,字体颜色的变更,只要在 App 根层级共享出这些配置数据,然后在触发数据改变之后,所有引用到这些共享数据的地方都会刷新,这换主题,字体是不是就很轻松,事实上 Theme.of(context).primaryColor 之流就是这么干的。
以上就是有关InheritedWidget的使用。
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Flutter 94: 初识 MediaQuery
当我们同时为手机和平板适配编写 app 针对不同屏幕尺寸进行 UI 布局或当用户偏好设置较大字号或是想要最大限度等减少动画等;此时就需要 MediaQuery 来帮我们获取所用设备的信息以及用户设置的偏好信息;
MediaQuery 一直存在于 WidgetsApp 和 MaterialApp 中, MediaQuery 继承自 InheritedWidget 是一个单独的 Widget ,但一般通过 MediaQuery.of(context) 来获取相关信息;
当相关信息发生变化,例如屏幕旋转等时,屏幕中 Widget 会重新构建,以保持最新状态;我们可以通过 MediaQuery 构造函数和提供的静态方法手动设置对应的相关信息;
MediaQueryData 包含关于媒介的相关信息;一般通过 MediaQuery.of(context) 获取;
size 为媒介的尺寸大小,以逻辑像素为单位;
devicePixelRatio 为像素密度;与设备物理像素有关,与横竖屏等无关;
orientation 为横竖屏, Orientation.landscape 为横屏, Orientation.portrait 为竖屏;
textScaleFactor 为
每个逻辑像素的字体像素数,小菜理解为字体的像素比;注意,小菜设置了默认字体像素密度为标准的 1.2 倍之后调整设备系统字号,其 1.2 倍依旧是以标准字号为基础扩大 1.2 倍;
platformBrightness 为当前设备的亮度模式;注意调整屏幕亮度并不会改变该模式,与当前系统支持的黑暗模式和明亮模式相关;
alwaysUse24HourFormat 为当前设备是否为 24 小时制;
accessibleNavigation 为是否使用 TalkBack 或 VoiceOver 之类的辅助功能与应用程序进行交互,用以辅助视力障碍人群;
invertColors 为是否使用颜色反转,主要用于 iOS 设备;
highContrast 为用户是否要求前景与背景之间的对比度高,主要用于 iOS 设备;
disableAnimations 为平台是否要求禁用或减少动画;
boldText 为平台是否要求使用粗体;
padding 为屏幕内边距,一般是刘海儿屏或异形屏中被系统遮挡部分边距;
viewInsets 为键盘弹出时等遮挡屏幕边距,其中 viewInsets.bottom 为键盘高度;
systemGestureInsets 为手势边距,如 Android Q 之后添加的向左滑动关闭页面等;
viewPadding 小菜理解为视图内边距,为屏幕被刘海儿屏或异形屏中被系统遮挡部分,从 MediaQuery 边界的边缘计算;此值是保持不变;例如,屏幕底部的软件键盘可能会覆盖并占用需要底部填充的相同区域,因此不会影响此值;
physicalDepth 为设备物理层级,小菜暂时还未想到对应的应用场景;
小菜在尝试获取其他子 Widget Size 时,有两点需要注意,首先要设置一个全局的 GlobalKey 来获取当前位置, key 需要为唯一的;第二通过 GlobalKey().currentContext 获取 BuildContext 上下文环境,从而获取对应尺寸;
MediaQuery 案例尝试
小菜对于部分 MediaQueryData 的应用和理解还不够深入;如有错误请多多指导!
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