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作为系列文章的第五篇，本篇主要探索下 Flutter 中的一些有趣原理，帮助我们更好的去理解和开发。

文章汇总地址：

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1、Mixins

混入其中(￣.￣)！，是的，Flutter 使用的是 Dart 支持 Mixin ，而 Mixin 能够更好的解决多继承中容易出现的问题，如：方法优先顺序混乱、参数冲突、类结构变得复杂化等等。

Mixin 的定义解释起来会比较绕，我们直接代码从中出吧。如下代码所示，在 Dart 中 with 就是用于 mixins。可以看出，class G extends B with A, A2 ，在执行 G 的 a、b、c 方法后，输出了 A2.a()、A.b() 、B.c() 。所以结论上简单来说，就是相同方法被覆盖了，并且 with 后面的会覆盖前面的。

class A {
  a() {
    print("A.a()");
  }

  b() {
    print("A.b()");
  }
}

class A2 {
  a() {
    print("A2.a()");
  }
}

class B {
  a() {
    print("B.a()");
  }

  b() {
    print("B.b()");
  }

  c() {
    print("B.c()");
  }
}

class G extends B with A, A2 {

}


testMixins() {
  G t = new G();
  t.a();
  t.b();
  t.c();
}

/// ***********************输出***********************
///I/flutter (13627): A2.a()
///I/flutter (13627): A.b()
///I/flutter (13627): B.c()

接下来我们继续修改下代码。如下所示，我们定义了一个 Base 的抽象类，而A、A2、B 都继承它，同时再 print 之后执行 super() 操作。

从最后的输入我们可以看出，A、A2、B 中的所有方法都被执行了，且只执行了一次，同时执行的顺序也是和 with 的顺序有关。如果你把下方代码中 class A.a() 方法的 super 去掉，那么你将看不到 B.a() 和 base a() 的输出。


abstract class Base {
  a() {
    print("base a()");
  }

  b() {
    print("base b()");
  }

  c() {
    print("base c()");
  }
}

class A extends Base {
  a() {
    print("A.a()");
    super.a();
  }

  b() {
    print("A.b()");
    super.b();
  }
}

class A2 extends Base {
  a() {
    print("A2.a()");
    super.a();
  }
}

class B extends Base {
  a() {
    print("B.a()");
    super.a();
  }

  b() {
    print("B.b()");
    super.b();
  }

  c() {
    print("B.c()");
    super.c();
  }
}

class G extends B with A, A2 {

}

testMixins() {
  G t = new G();
  t.a();
  t.b();
  t.c();
}

///I/flutter (13627): A2.a()
///I/flutter (13627): A.a()
///I/flutter (13627): B.a()
///I/flutter (13627): base a()
///I/flutter (13627): A.b()
///I/flutter (13627): B.b()
///I/flutter (13627): base b()
///I/flutter (13627): B.c()
///I/flutter (13627): base c()

2、WidgetsFlutterBinding

说了那么多，那 Mixins 在 Flutter 中到底有什么用呢？这时候我们就要看 Flutter 中的“胶水类”： WidgetsFlutterBinding 。

WidgetsFlutterBinding 在 Flutter启动时runApp会被调用，作为App的入口，它肯定需要承担各类的初始化以及功能配置，这种情况下，Mixins 的作用就体现出来了。

从上图我们可以看出， WidgetsFlutterBinding 本身是并没有什么代码，主要是继承了 BindingBase，而后通过 with 黏上去的各类 Binding，这些 Binding 也都继承了 BindingBase。

看出来了没，这里每个 Binding 都可以被单独使用，也可以被“黏”到 WidgetsFlutterBinding 中使用，这样做的效果，是不是比起一级一级继承的结构更加清晰了?

最后我们打印下执行顺序，如下图所以，不出所料ヽ(￣▽￣)ﾉ。

二、InheritedWidget

InheritedWidget 是一个抽象类，在 Flutter 中扮演者十分重要的角色，或者你并未直接使用过它，但是你肯定使用过和它相关的封装。

如上图所示，InheritedWidget 主要实现两个方法：

  • 创建了 InheritedElement ，该 Element 属于特殊 Element， 主要增加了将自身也添加到映射关系表 _inheritedWidgets【注1】，方便子孙 element 获取；同时通过 notifyClients 方法来更新依赖。

  • 增加了 updateShouldNotify 方法，当方法返回 true 时，那么依赖该 Widget 的实例就会更新。

所以我们可以简单理解：InheritedWidget 通过 InheritedElement 实现了由下往上查找的支持（因为自身添加到 _inheritedWidgets），同时具备更新其子孙的功能。

注1：每个 Element 都有一个 _inheritedWidgets ,它是一个 HashMap<Type, InheritedElement>，它保存了上层节点中出现的 InheritedWidget 与其对应 element 的映射关系。

接着我们看 BuildContext，如上图，BuildContext 其实只是接口， Element 实现了它。InheritedElement 是 Element 的子类，所以每一个 InheritedElement 实例是一个 BuildContext 实例。同时我们日常使用中传递的 BuildContext 也都是一个 Element 。

所以当我们遇到需要共享 State 时，如果逐层传递 state 去实现共享会显示过于麻烦，那么了解了上面的 InheritedWidget 之后呢？

是否将需要共享的 State，都放在一个 InheritedWidget 中，然后在使用的 widget 中直接取用就可以呢？答案是肯定的！所以如下方这类代码：通常如 焦点、主题色、多语言、用户信息 等都属于 App 内的全局共享数据，他们都会通过 BuildContext（InheritedElement） 获取。

///收起键盘
FocusScope.of(context).requestFocus(new FocusNode());

/// 主题色
Theme.of(context).primaryColor

/// 多语言
Localizations.of(context, GSYLocalizations)
 
/// 通过 Redux 获取用户信息
StoreProvider.of(context).userInfo

/// 通过 Redux 获取用户信息
StoreProvider.of(context).userInfo

/// 通过 Scope Model 获取用户信息
ScopedModel.of<UserInfo>(context).userInfo

综上所述，我们从先 Theme 入手。

如下方代码所示，通过给 MaterialApp 设置主题数据，通过 Theme.of(context) 就可以获取到主题数据并绑定使用。当 MaterialApp 的主题数据变化时，对应的 Widget 颜色也会发生变化，这是为什么呢(ｷ｀ﾟДﾟ´)!!？

  ///添加主题
  new MaterialApp(
      theme: ThemeData.dark()
  );
  
  ///使用主题色
  new Container( color: Theme.of(context).primaryColor,

通过源码一层层查找，可以发现这样的嵌套： MaterialApp -> AnimatedTheme -> Theme -> _InheritedTheme extends InheritedWidget ，所以通过 MaterialApp 作为入口，其实就是嵌套在 InheritedWidget 下。

如上图所示，通过 Theme.of(context) 获取到的主题数据，其实是通过 context.inheritFromWidgetOfExactType(_InheritedTheme) 去获取的，而 Element 中实现了 BuildContext 的 inheritFromWidgetOfExactType 方法，如下所示：

那么，还记得上面说的 _inheritedWidgets 吗？既然 InheritedElement 已经存在于 _inheritedWidgets 中，拿出来用就对了。

前文：InheritedWidget 内的 InheritedElement ，该 Element 属于特殊 Element， 主要增加了将自身也添加到映射关系表 _inheritedWidgets

最后，如下图所示，在 InheritedElement 中，notifyClients 通过 InheritedWidget 的 updateShouldNotify 方法判断是否更新，比如在 Theme的 _InheritedTheme 是：

bool updateShouldNotify(_InheritedTheme old) => theme.data != old.theme.data;

所以本质上 Theme、Redux 、 Scope Model、Localizations 的核心都是 InheritedWidget。

三、内存

最近闲鱼技术发布了 《Flutter之禅 内存优化篇》 ，文中对于 Flutter 的内存做了深度的探索，其中有一个很有趣的发现是：

  • Flutter 中 ImageCache 缓存的是 ImageStream 对象，也就是缓存的是一个异步加载的图片的对象。
  • 在图片加载解码完成之前，无法知道到底将要消耗多少内存。
  • 所以容易产生大量的IO操作，导致内存峰值过高。

图片来自闲鱼技术

如上图所示，是图片缓存相关的流程，而目前的拮据处理是通过：

  • 在页面不可见的时候没必要发出多余的图片
  • 限制缓存图片的数量
  • 在适当的时候CG

更详细的内容可以阅读文章本体，这里为什么讲到这个呢？是因为 限制缓存图片的数量 这一项。

还记得 WidgetsFlutterBinding 这个胶水类吗？其中Mixins 了 PaintingBinding 如下图所示，被"黏“上去的这个 binding 就是负责图片缓存

在 PaintingBinding 内有一个 ImageCache 对象，该对象全局一个单例的，同时再图片加载时的 ImageProvider 所使用，所以设置图片缓存大小如下：

//缓存个数 100
PaintingBinding.instance.imageCache.maximumSize=100;
//缓存大小 50m
PaintingBinding.instance.imageCache.maximumSizeBytes= 50 << 20;

四、线程

在闲鱼技术的 深入理解Flutter Platform Channel 中有讲到：Flutter中有四大线程，Platform Task Runner 、UI Task Runner、GPU Task Runner 和 IO Task Runner。

其中 Platform Task Runner 也就是 Android 和 iOS 的主线程，而 UI Task Runner 就是Flutter的 UI 线程。

如下图，如果做过 Flutter 中 Dart 和原生端通信的应该知道，通过 Platform Channel 通信的两端就是 Platform Task Runner 和 UI Task Runner，这里主要总结起来是：

  • 因为 Platform Task Runner 本来就是原生的主线程，所以尽量不要在 Platform 端执行耗时操作。

  • 因为Platform Channel并非是线程安全的，所以消息处理结果回传到Flutter端时，需要确保回调函数是在Platform Thread（也就是Android和iOS的主线程）中执行的。

图片来自闲鱼技术

五、热更新

逃不开的需求。

  • 1、首先我们知道 Flutter 依然是一个 iOS/Android 工程。

  • 2、Flutter通过在 BuildPhase 中添加 shell （xcode_backend.sh）来生成和嵌入App.framework 和 Flutter.framework 到 IOS。

  • 3、Flutter通过 Gradle 引用 flutter.jar 和把编译完成的二进制文件添加到 Android 中。

其中 Android 的编译后二进制文件存在于 data/data/包名/app_flutter/flutter_assets/下。做过 Android 的应该知道，这个路径下是可以很简单更新的，所以你懂的 ￣ω￣=。

⚠️注意，1.7.8 之后的版本，Android 下的 Flutter 已经编译为纯 so 文件。

IOS？据我了解，貌似动态库 framework 等引用是不能用热更新的，除非你不需要审核！

自此，第五篇终于结束了！(///▽///)

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我们还会再见吗？