Flutter调研-Flutter基础知识、安装与demo

工作需要，因客户端有部分页面要使用flutter编写，需要QA了解一下flutter相关知识，因此，做了flutter调研，包含安装，基础知识与demo编写，第二部分是安装与环境配置。

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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

想要更全面的了解Flutter，首先我们需要了解什么是跨平台框架

一、跨平台技术以及其他的跨平台框架

原生应用程序：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。

优点：可访问平台全部功能，如GPS、摄像头；性能高，可实现复杂动画，用户体验好。

缺点：动态化更新难度大，需要升级发版更新（或者hotfix）；由于双平台，开发测试成本大。

针对原生开发这两个缺点，诞生了一些跨平台的动态化框架

目前主要有三类

• H5+原生（混合开发框架：Cordova、Ionic、微信小程序）
• JavaScript开发+原生渲染 （React Native、Weex、快应用）
• 自绘UI+原生(QT for mobile、Flutter)
  
  

1、H5+原生

也被称为hybrid开发，这类在各大app很常见，我们app当然也有使用

主要原理：将APP内的部分内容通过H5来实现，通过原生的网页加载控件WebView 来加载，由h5实现动态更新

H5代码是运行在WebView中，而WebView实质上就是一个浏览器内核，像位于一个权限受限的沙箱中，所以对于大多数系统能力没有访问权限，

混合框架一般都会在原生代码中预先实现一些访问系统能力的API， 然后暴露给WebView以供JavaScript调用。

缺点是性能不好，复杂用户界面或者动画实现上会困难

2、JavaScript开发+原生渲染

React Native (简称RN)是Facebook于2015年4月开源的跨平台移动应用开发框架，RN使用Javascript语言
RN和React原理相通，并且Flutter也是受React启发，思想相通

React Native是原生控件渲染，所以性能会比混合应用中H5好很多，但是受限于js是脚本语言，执行效率有待提高，而且渲染依赖于原生控件，也依赖于系统更新，会受原生UI系统限制

3、自绘UI+原生

Flutter属于这种类型的跨平台框架，通过在不同平台实现一个统一接口的渲染引擎来绘制UI，而不依赖系统原生控件，所以可以做到不同平台UI的一致性。

自绘引擎解决的是UI的跨平台问题，如果涉及其它系统能力调用，依然要涉及原生开发

（我们测试时，可以注意下假如要调取原生的权限应用时的场景）

优点是性能高，灵活易维护；缺点是无法进行动态化更新，还是要升级更新

综上：

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
自绘UI+原生	调用系统API渲染	好	Flutter高, QT低	默认不支持	QT、Flutter

二、Flutter

总结上一节，Flutter的优点是

• 一套代码双平台运行，节约成本
• 热重载功能提高开发效率（后续会通过demo具体展示热重载）
• 采用自带的引擎进行渲染绘制，性能高

Flutter框架图

（核心只有一层轻量的C/C++代码。Flutter在Dart中实现了其它大部分系统（组合、手势、动画、框架、widget等）， 开发人员可以轻松地进行读取、更改、替换或移除）

Flutter的一些基础知识

1、Flutter使用的开发语言：Dart

Dart是面向对象的语言，有垃圾回收机制，借鉴了Java和JavaScript，静态语法方面和Java非常相似，如类型定义、函数声明、泛型等，而在动态特性方面又和JavaScript很像，如函数式特性、异步支持等。

（具体在Dart语言里展开细说）

2、热重载（demo演示）

• 运行后更改代码，不要按“停止”按钮;，让应用继续运行；

• 调用 Save (cmd-s / ctrl-s)，或者点击 热重载按钮 (带有闪电⚡️图标的按钮)，此时查看设备已经即时更改为新代码

3、一切都是widget

在Android和iOS上，部件所对应的就是各种View类。
Flutter采用了不同的概念，部件不仅仅是结构化的元素。Flutter的部件架构更多地使用了组合，而不是继承，所以部件架构更加强大和灵活。Flutter官方文档写道：
在Flutter里，行为也是部件（如GestureDetector）。InheritedWidget可用于进行状态管理，AnimatedWidget可用于构建动画。

三、Dart单线程模型

在Java中，如果程序发生异常且没有被捕获，那么程序将会终止，但是这在Dart或JavaScript中则不会；

Java是多线程模型的编程语言，任意一个线程触发异常且该异常未被捕获时，就会导致整个进程退出。但Dart和JavaScript不会，它们都是单线程模型。

在Dart中，所有的外部事件任务都在事件队列中，如IO、计时器、点击、以及绘制事件等，而微任务通常来源于Dart内部，并且微任务非常少，之所以如此，是因为微任务队列优先级高，如果微任务太多，执行时间总和就越久，事件队列任务的延迟也就越久，对于GUI应用来说最直观的表现就是比较卡，所以必须得保证微任务队列不会太长。值得注意的是，我们可以通过Future.microtask(…)方法向微任务队列插入一个任务。

在事件循环中，当某个任务发生异常并没有被捕获时，程序并不会退出，而直接导致的结果是当前任务的后续代码就不会被执行了，也就是说一个任务中的异常是不会影响其它任务执行的。

四、State的生命周期

State初始化时会依次执行 ： 构造函数 > initState > didChangeDependencies > Widget build , 此时页面加载完成

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在mac上实现flutter的从安装到运行，以下基于Android Studio，xcode相关设置后续补充

1、首先，国内访问flutter有时会有限制，以防万一，使用镜像

将以下环境变量添加到用户环境变量里
export PUB_HOSTED_URL=https://pub.flutter-io.cn
export FLUTTER_STORAGE_BASE_URL=https://storage.flutter-io.cn

2、官网下载flutter安装包

https://flutter.dev/docs/development/tools/sdk/releases?tab=macos#macos
选择稳定版Stable channel，下载后解压到你想安装的目录里，如：
cd ~/development
unzip ~/Downloads/flutter_macos_v0.5.1-beta.zip
临时添加到flutter到path中
export PATH=`pwd`/flutter/bin:$PATH

3、终端执行 flutter doctor

（提示command not fount 的话：1不在flutter文件夹所在目录下2未设置PATH环境变量）
根据指示查看当前是否有缺失
安卓需要安装androif Studio，IOS需要安装xcode
如果提示Android licenses 不被信任或者unkown，按照提示执行
flutter doctor --android-licenses ；然后对提示回复y
（如果licenses提示有问题的话，这一步必须要通过必须要执行，否则会导致后面程序无法执行）

4、IDE添加插件

Preferences-plugins添加Flutter和Dart插件

5、如果没有安装gradle需要安装gradle

安装连接 http://www.androiddevtools.cn/ 
在Android开发工具中，可以下载gradle。然后在电脑Application目录中，找到Android Studio.app右键查看包文件，找到Content/gradle目录将刚刚下载解压后的gradle文件copy到该目录中。
之后在终端输入 vi ~/.zshrc，打开后输入：
GRADLE_HOME=/Applications/Android Studio.app/Contents/gradle/gradle-4.1;
export GRADLE_HOME
export PATH=PATH: :GRADLE_HOME/bin
注意：配置中Android Studio.app中要加一个 转义，不然也会报错
保存退出后输入：source ~/.zshrc 使配置生效
然后在终端输入 gradle -version检查是否安装成功

6、创建Flutter应用

选择 File>New Flutter Project 。
选择 Flutter application 作为 project 类型, 然后点击 Next。
输入项目名称 (如 myapp)，然后点击 Next。
点击 Finish。
等待Android Studio安装SDK并创建项目。

mac连接手机成功后，点击debug，正常来说就能看到启动的应用程序了

7、FAQ

然而实际上并不一定能正常。。。

1）如果运行失败提示，
Finished with error: Please review your Gradle project setup in the android/ folder.
可能性1，翻墙
第一步：修改掉项目下的android目录下的build.gradle文件，把google() 和 jcenter()这两行去掉。改为阿里的链接。

buildscript {
repositories {
//google()
//jcenter()
maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/google' }
maven { url 'https://maven.aliyun.com/repository/jcenter' }
maven { url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public' }
}

dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.1.2'
}
}

第二步：修改Flutter SDK包下的flutter.gradle文件,这个目录要根据你的SDK存放的位置有所变化
flutter.gradle文件中repositories中是google() 和 jcenter()，
repositories{
google()
gcenter()
}
把google() 和 jcenter()这两行注释掉，改为阿里的链接。

buildscript {
repositories {
//jcenter()
//maven {
// url 'https://dl.google.com/dl/android/maven2'
//}
maven{
url 'https://maven.aliyun.com/repository/jcenter'
}
maven{
url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public'
}
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.1.2'
}
}

可能性2:如果更改后还是提示这个错误，检查下是否下载并成功安装gradle，没有的话重新安装下

2）执行时，如果一直卡在Flutter Resolving dependencies...
项目下的android目录下的build.gradle文件以及Flutter SDK包下的flutter.gradle文件
classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.1'
最后的版本号和gradle的版本号要一致否则无法运行，大概在这个位置
C:Program FilesAndroidAndroid Studiogradlem2repositorycomandroid oolsuildgradle

3）
Minimum supported Gradle version is 5.1.1. Current version is 4.10.2. If using the gradle wrapper, try editing the distributionUrl in /Users/wenfangzhu/AndroidStudioProjects/flutter_app/android/gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties to gradle-5.1.1-all.zip
这个提示是所指示的位置的配置不对，应该改成5.1.1

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一个demo

一、关于Dart语言

在查看代码之前，首先我们来了解下Dart语言，Flutter在应用层使用Dart进行开发，而支撑它的是用C++开发的引擎

Dart的设计综合借鉴了Java和JavaScript，在静态语法方面与Java相似，如类型定义、函数声明和泛型等，在动态特性上比如函数式特性、异步支持。

• Dart是一种面向对象的语言
• Dart是一种强类型语言
• Dart有GC机制
• Dart在运行之前会先解析代码
• Dart中，Object类是所有对象的根基类
• Dart的异步支持基于类似于JS的“Future返回结果”和“async 方法和 await 表达式”
• Dart没有作用域关键字，如果标识符以_开头表示该方法或者属性为类私有
• Dart是单线程的

二、关于Widget

Flutter Widget采用现代响应式框架构建，中心思想是用widget构建你的UI。

Widget可以译为组件之类的，描述当前视图在当前的配置和状态时的展示形态，当Widget的状态发生改变时，UI会被重新构建，Flutter会对比前后变化的不同，以确定底层渲染树从一个状态转换到下一个状态所需的最小更改；这个思路和React有一定相似。

基于以上，那么就有两个父类，无状态的StatelessWidget和有状态的StatefulWidget，这两个抽象类时直接集成自Widget类，日常使用中比较常用。

• StatelessWidget用于不需要维护状态的场景，无状态组件不可变，通过build方法构建页面；

• StatefulWidget用于有状态变化的场景，createState() 用于创建与Stateful widget对应的一个继承State类的子类，在State类中调用build方法构建页面

三、代码：demo 

// main.dart
import 'package:flutter/material.dart'; //导入Material的UI组件库，来自谷歌，使展示更鲜明
import 'home.dart';

void main() => runApp(MyApp());// 程序的入口，调用runApp()启动程序, "=>"是单行方法的简写

class MyApp extends StatelessWidget {
  // MyApp是一个继承于无状态statelessWidget的类
  @override
  Widget build(BuildContext context) {//调用build方法构建UI界面
    return MaterialApp( // 代表Material设计风格的应用，也是一个Widget，可定义应用名称，主题，首页
      title: 'Flutter Demo mfw',// 任务管理窗口所展示的应用名称
      theme: ThemeData( //应用的主题颜色
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      home: Home(title: 'Flutter Demo Home Page'),//应用默认所要展示的界面
    );
  }
}


// home.dart：一个计数器，三个跳转路由
class Home extends StatefulWidget {
  Home({Key key, this.title}) : super(key: key);

  final String title;

  @override
  _HomeState createState() => _HomeState();
}


class _HomeState extends State<Home> {
  int _counter = 0;

  void _incrementCounter() {// 监控按钮的增加数值方法
    setState(() {//通知Flutter框架有状态改变，Flutter框架收到通知后，会执行build方法重新构建界面
      _counter++;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {

    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text(widget.title),
      ),
      body: Center(

        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: <Widget>[
            Text(
              'You have clicked the button this many times:',
            ),
            Text(
              '$_counter',
              style: Theme.of(context).textTheme.display1,
            ),

            FlatButton(
              child: Text("open new case1"),
              textColor: Colors.blue,
              onPressed: (){
                Navigator.push( context,
                    MaterialPageRoute(builder: (context){
                      return NewRoute();
                    }));
              },
            ),

          FlatButton(
            child: Text("open new case2"),
           textColor: Colors.blue,
           onPressed: (){
              Navigator.push( context,
            MaterialPageRoute(builder: (context){
              return NewRoute1();
            }));
      },
    ),

          FlatButton(
          child: Text("open new case3"),
      textColor: Colors.blue,
      onPressed: (){
        Navigator.push( context,
            MaterialPageRoute(builder: (context){
              return Route3();
            }));
      },
    )

          ],
        ),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: _incrementCounter,
        tooltip: 'Increment',
        child: Icon(Icons.add),
      ), 
    );
  }
}

一个小结

一、测试期间可能遇到的问题

1、Widget嵌套可能导致的问题

2、由于单线程机制，Flutter本身不会导致crash，会卡顿

3、UI溢出的报错，提示overflow

4、由于状态管理有些笨重，动画效果的实现需要注意

5、原生与flutter之间的互相跳转需要注意，与原生权限获取时是否有问题

二、code方面的简单总结

// 每个widget继承自StatelessWidget或者StatefuleWidegt
// statelessWidget状态变化不大，statefulWidget分成两个，一个有build构建方法，一个继承自state类
// 一个标准statelessWidget的Widget构建过程如下
class  TestWidget extends StatelessWidegt{
@override
Widget build(BuildContext context){// build页面
return 控件名（
xxxx(child：内嵌其他控件
),
.....
）
}
}；
// 那么一个statefulWidget的构建过程
class Test extends StatefulWideget{
Route3({Key key}) : super(key: key);
@override
_TestState createState() => _TestState();  //新建state类
}


class _Route3State  extends State（Test）{
@override
Widget build(BuildContext context)// 在state类里build页面
....
}

三、讲解问题记录

1、flutter实现跨平台的原理是什么

Flutter跨平台最核心的部分，是它的高性能渲染引擎（Flutter Engine）。Flutter不使用浏览器技术，也不使用Native的原生控件，它使用自己的渲染引擎来绘制widget。

对于Android平台，Flutter引擎的C/C++代码是由NDK编译，在iOS平台，则是由LLVM编译，两个平台的Dart代码都是AOT编译为本地代码，Flutter应用程序使用本机指令集运行。

Flutter正是是通过使用相同的渲染器、框架和一组widget，来同时构建iOS和Android应用，而无需维护两套独立的代码库。

2、flutter的性能如何

通过资料查询，原生在内存和CPU资源等性能方面，原生是要优于flutter的，flutter本身最大特点还是在于跨平台

参考：

flutter中文网

flutter官网docs