从0开始设计Flutter独立APP-第一篇-数据库与状态管理

鉴于 Flutter 高性能渲染和跨平台的优势，闪点清单在移动端 APP 上，使用了完整的 Flutter 框架来开发。既然是完整 APP，架构搭建完全不受历史 Native APP 的影响，没有历史包袱的沉淀，设计也能更灵活和健壮。

首先列举部分闪点清单的业务特性（较为通用的业务特性）：

1. 本地有较大数据量的清单数据，离线可用，未登录可用；登录后需要服务器数据同步
2. 状态变更场景多，前端状态逻辑较为复杂，跨页面、跨组件状态更新频繁

这几个业务点，设计到的技术选型有：本地数据库、前端状态管理，对很多业务来说，这几点都是比较核心的东西，也是我们今天重点要讲的内容。

数据库选型

数据库选型，首先要定的，就是选择数据库类型：关系型数据库、非关系型数据库还是 Key/Value 存储。

对于关系型数据库，可选的有比如：SQLite、Core Data、GreenDao 等；对于非关系型数据库，可选有 Realm、UnQLite 等；对于 Key/Value 存储，有比如 Redis、Berkeley DB、Level DB 等。

由于业务形态具有复杂的查询场景，所以首先排除了 Key/Value 存储；然后鉴于业务迭代频繁，数据结构变动较大，所以完全的关系型数据库使用成本会较高，版本更新时在数据兼容和数据清洗方面要做较多的工作；所以我们采用了 NoSQL 数据库，或者支持 JSON 类型的关系型数据库。

Flutter 目前在 NoSQL 上的可选项并不多，Realm、UnQLite 等均未支持（当然可以通过 Flutter FFI 来封装给 Dart 用，但成本过高）；Flutter 的 sqflite 插件可以较好地支持 SQLite，但由于 SQLite 在 3.9 以后才支持 JSON 数据，考虑到 Android 版本（Android 各版本使用的 SQLite 版本文档）兼容问题，我们并没有采用 sqflite；我们最终采用的数据库是 Sembast，一个还比较小众，但性能和 API 建设都还不错的 NoSQL 数据库。

Sembast 介绍

Sembast API 很简洁，但能支持较复杂的数据库操作。
在数据查询上，能够通过简单的逻辑 API，通过聚合构造出复杂的逻辑查询语句；数据排序实现也比较完整，支持多字段排序（但不支持 bool 类型排序）；对事务操作也有支持；支持整型自增 key。

Sembast 部分 API 预览

var store = intMapStoreFactory.store('animals');

// 事务处理
await db.transaction((txn) async {await store.add(txn, {'name': 'fish'});
  await store.add(txn, {'name': 'cat'});
  await store.add(txn, {'name': 'dog'});
});

// 数据查询
var finder = Finder(filter: Filter.greaterThan('name', 'cat'),
    sortOrders: [SortOrder('name')]);
var records = await store.find(db, finder: finder);

expect(records.length, 2);
expect(records[0]['name'], 'dog');
expect(records[1]['name'], 'fish');

但由于对小众数据库前途的担忧考虑，我们设计了便于迁移的数据架构，对数据操作层做了一层抽象，后期如果迁移数据库，业务层可以完全不需要改动。

状态管理选型

状态管理，在如今的前端技术中，是非常重要的一环，好的状态管理框架，可以让业务更好得解耦、简化组件数据通讯成本、大幅提升开发体验。我们在状态管理选型上花了较多的时间来对比各种方案，比如：provider、bloc、redux、scoped_model、mobx、甚至业界网红团队的 fish-redux。我们最终采用的是 mobx，关于各个方案的对比，一篇文章讲不完，我们最终选择 mobx，更多是因为它的 API 更友好。

Mobx 采用注解的方式来定义状态，并封装了一个 Widget 用于 Widget 的数据更新，学习、使用成本较低。

注解定义

Mobx 的注解使用方式，与 Web 中的 Vue 非常类似如:

1. 使用 @observable 来注解一个属性，表示其需要被监听，Mobx 会自动为其添加 getter 和 setter
2. 使用 @computed 来注解一个计算属性
3. 使用 @action 来注解一个修改 store 的方法，类似于 Vuex 里的 mutations

示例代码：

import 'package:mobx/mobx.dart';

part 'counter.g.dart';

class Counter = CounterBase with _$Counter;

abstract class CounterBase with Store {
  @observable
  int value = 0;

  @computed
  int get allowCount {return value*2;}

  @action
  void increment() {value++;}
}

使用 Mobx 必须的一个步骤，就是前置编译步骤。我们编写 Mobx 的状态脚本，需要在前置编译环节，编译成 dart 可读的脚本，为此我们需要执行 flutter pub run build_runner build 生成 .g.dart 为后缀的文件（其实就是将注解转义为 getter 和 setter）。
UI 更新方式

UI 更新方式

需要使用 Mobx 的 Widget，使用 Observer 包装一层，这样其就可以相应 Mobx 的状态变化，如:

Observer(builder: (context) => Text('昵称: ${userStore.user.username}'),
)

前置编译脚本

Dart 在编译时和运行时均无法支持注解，所以 Mobx 使用了前置编译脚本解析注解动态生成 Dart 代码的方式（Dart 官方支持）。Mobx 注解方式使用前，需要为项目添加 build_runner 和mobx_codegen依赖。build_runner 为 Dart 官方提供，用于在构建项目之前执行特定任务，任务配置于依赖库的 build.yaml 脚本中; mobx_codegen依赖于该 build_runner 将注解生成可执行的 Dart 代码（如添加 getter 和 setter 方法）。

结尾

状态管理和数据库，是前端项目基础框架的重要环节，设计好了可以很好地提升开发体验和效率，降低后续开发维护成本。

讲到这里，还并没有完成基础框架的搭建，后面我们会讲解更多的 Flutter 架构设计内容，比如：国际化、通知、分享、UI 设计等等。

持续分享闪点清单在 Flutter 上的开发经验。