关于android:Google-2020开发者大会Flutter专题

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因为疫情的起因，往年的 Google 开发者大会 (Google Developer Summit) 在线上举办，本次大会以“代码不止”为主题，全面介绍了产品更新以及一系列面向本地开发者的技术支持内容。我比拟关注的是挪动开发，在本次大会上，对于 Flutter 主题的演讲次要从 Flutter 性能方面优化和新性能进行开展。

作为寰球增长速度第二的开源我的项目，越来越多国内开发者应用 Flutter 实现跨平台开发，包含腾讯英语君团队、阿里闲鱼团队等等。其在 开放性上的提高，得益于开源社区、生态建设、对 Web 的反对。

有趣味的读者能够通过 Google Developer 官网进行学习：Google Developer 官网

上面咱们就来看一下这些新性能和性能上的优化。

Flutter 性能优化

首先为咱们带来演讲的是 Google 软件工程师李宇骞，他是 Flutter 团队的一位软件工程师，次要专一于晋升其性能。上面是具体的演讲内容：

2019 下半年，Flutter 团队共收到 23 个量化的性能晋升；2020 上半年，Flutter 团队共收到 27 个量化的性能晋升。2020 上半年 Flutter 团队共收到来自 78 位开发者的 49 个性能改良。

工具的性能非常重要，性能测试也同样至关重要，领有良好的性能测试能够：

  • 疾速重现问题；
  • 迭代和验证解决方案；
  • 提供数据，激励进一步的工作并避免倒退。

通常，能耗与渲染速度相干，每一帧渲染工夫越长则能耗就越高，但能耗并不能掂量渲染速度，因为在某些状况下渲染速度快也可能会导致能耗升高，渲染速度慢也可能不耗能。

CPU 上运行工夫尽管短，但因为新的算法利用了更多的 GPU 外围，所以 GPU 能耗反而减少；有些 CPU 上的工作被别的 I/O 或 GPU 工作阻塞，进行了长时间的期待，而期待的工夫内并无过多能耗。

因而，在速度之外减少能耗测试是十分必要的。因为 Flutter 团队在 GitHub 上收到的大部分能耗问题都和 iOS 相干，所以此次 Flutter 首先退出了 iOS 的能耗测试，Android 的能耗测试工具会于后续退出。

开发者能够应用 Flutter Gallery App 在 Timeline 中查看 CPU/GPU 的使用率，也能够用集成测试自动检测 CPU/GPU 的使用率。

Flutter 还新退出了 SkSL 着色器编译预热性能，来帮忙开发者打消着色器编译卡顿。如果一个 Flutter 程序第一次渲染某类动画时呈现显著的卡顿，然而之后渲染这些动画时，卡顿齐全隐没，那么这就很可能是着色器编译卡顿。开发者能够应用 –trace-skia，而后查看 Timeline 来确认是否为着色器卡顿。

值得一提的是，SkSL 能够实现自动化生成与测试，这对于须要继续更新的 Flutter App 来说，能够节俭很多的人力。

内存和包体积的测试工具

接下来，是由 Flutter 用户体验研究员侯悠扬带来的测试工具专题。侯悠扬于 2017 年退出 Google，并于 2019 年退出 Flutter 团队。她是 Flutter 团队一名用户体验研究员，关注晋升 Flutter 产品和开发工具的程序员体验。

此次，Flutter 团队更新了 Dart 开发工具。Dart 开发工具是面向 Flutter 和 Dart 开发人员的工具套件，包含如下一些小工具：

  • 布局查看（Inspector）
  • 性能调试（Performance）
  • 内存调试（Memory）
  • 网络调试（Network）
  • 包体积调试（App Size）
  • 调试器（Debugger）
  • 日志（Logging）

连贯上设施而后运行 Flutter 利用，点击 Android Studio 底部工具栏中的【Open DevTools】按钮即可开启调试性能。

内存调试器性能

Flutter 的内存调试器提供如下性能：

  • 事件窗格（Dart 和 Android 内存）
  • 手动和主动快照（snapshot）和垃圾回收（GC）
  • 内存剖析
  • 内存堆调配累加器（Heap Allocation Accumulators）
  • 通过命令行界面将内存统计信息到处到 JSON 文件

内存测试

内存测试提供如下性能：

  • 通过 ADB 交互间接进行内存测试
  • Dart 开发工具内存测试
  • iOS 内存测试

更多信息能够通过这篇由 Flutter 工程师撰写的文章进行理解：怎么进行 Flutter 内存测试

包体积调试器性能

包体积调试器提供如下性能：

  • 可视化了应用程序的总大小，包含性能级别的 Dart AOT 快照；
  • 剖析快照和利用包（APK，IPA 等）；
  • 剖析快照或利用程序包（APK，IPA 等）的差别；
  • 查看软件包级别的利用大小归因数据。

Pigeon 与 Flutter 混合开发

什么是 Pigeon

在晚期的 hybird 开发模式中，前端和 Native 交互时须要 native 双端为 JS 提供接口。这种状况下如何标准命名，参数等就成了一个问题，如果独自保护一份协定文件，三端按照协定文件进行开发，很容易呈现协定更改后，没有及时同步，又或者在理论开发过程没有依照标准，可能导致各种意外状况。

同样，在 Flutter 插件包的开发中，因为波及到 Native 双端代码开发能力，Dart 侧裸露对立的接口给使用者，也会呈现同样的问题，此时 Pigeon 应运而生，Pigeon 是 Flutter 官网举荐插件管理工具，能够应用来解决和优化 Native 插件开发上 platform channel 相干的问题。

Flutter 官网提供的 Pigeon 插件，通过 dart 入口，生成双端通用的模板代码，Native 局部只需通过重写模板内的接口，无需关怀 methodChannel 局部的具体实现，入参，出参也均通过生成的模板代码进行束缚。接口新增，或者参数批改，只须要在 dart 侧更新协定文件，生成双端模板，即可达到同步更新，无效的防止了参数批改，参数新增带来的双端代码不同步的问题，上面是 Pigeon 工作原理示意图。

上面是 Pigeon 给出的示例：

能够看到接入 Pigeon 后整体代码简洁了不少，而且标准了类型定义。

Pigeon 接入

接下来咱们看一下如何从零接入 Pigeon。截止目前，Pigeon 曾经公布了 0.1.15 版本，如下图所示。

首先，新建一个名为 testpigeon 的 Flutter 我的项目，关上我的项目的 pubspec.yaml 文件，并增加如下依赖代码。

dependencies:
  pigeon: ^0.1.15

而后，依照官网的要求在我的项目目录下新建一个 pigeons 目录，作为寄存 dart 侧的入口文件，内容为接口、参数、返回值的定义等，以及前面通过 pigeon 的命令，生产 native 端代码。接下来，新建一个 message.dart 文件，并增加如下。

import 'package:pigeon/pigeon.dart';

class SearchRequest {String query;}

class SearchReply {String result;}

@HostApi()
abstract class Api {SearchReply search(SearchRequest request);
}

在下面的 message.dart 文件中，通过 @HostApi() 注解标示了通信对象和接口，之后咱们只须要执行如下命令，就能够生成对应代码到工程中。

flutter pub run pigeon  --input pigeons/message.dart

其实下面的命令是上面命令的简写形式：

flutter pub run pigeon  --input pigeons/message.dart  --dart_out lib/pigeon.dart  --objc_header_out ios/Runner/pigeon.h --objc_source_out ios/Runner/pigeon.m --java_out android/app/src/main/java/Pigeon.java --java_package "com.xzh.testpigeon"

命令的参数的含意如下：

  • –input：引入了咱们创立的 message.dart 文件；
  • –dart_out：输入了 dart 模板文件；
  • –objc_header_out 和 –objc_source_out 输入了 object-c 文件；
  • –java_out 输入了 java 文件；

命令执行后 dart 文件输入到 lib 目录下，object-c 文件输入到了 ios/Runner 目录下，java 文件输入到指定的 com.xzh.testpigeon” 包名门路下，之后就能够开始正式接入。而后咱们别离应用 Android Studio 和 Xcode 关上原生工程代码。

Android 工程代码

应用 Android Studio 关上 Flutter 我的项目的原生 Android 工程，生成的代码如下：

// Autogenerated from Pigeon (v0.1.15), do not edit directly.
// See also: https://pub.dev/packages/pigeon

package com.xzh.testpigeon;

import io.flutter.plugin.common.BasicMessageChannel;
import io.flutter.plugin.common.BinaryMessenger;
import io.flutter.plugin.common.StandardMessageCodec;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

/** Generated class from Pigeon. */
@SuppressWarnings("unused")
public class Pigeon {

  /** Generated class from Pigeon that represents data sent in messages. */
  public static class SearchReply {
    private String result;
    public String getResult() { return result;}
    public void setResult(String setterArg) {this.result = setterArg;}

    HashMap toMap() {HashMap<String, Object> toMapResult = new HashMap<>();
      toMapResult.put("result", result);
      return toMapResult;
    }
    static SearchReply fromMap(HashMap map) {SearchReply fromMapResult = new SearchReply();
      Object result = map.get("result");
      fromMapResult.result = (String)result;
      return fromMapResult;
    }
  }

  /** Generated class from Pigeon that represents data sent in messages. */
  public static class SearchRequest {
    private String query;
    public String getQuery() { return query;}
    public void setQuery(String setterArg) {this.query = setterArg;}

    HashMap toMap() {HashMap<String, Object> toMapResult = new HashMap<>();
      toMapResult.put("query", query);
      return toMapResult;
    }
    static SearchRequest fromMap(HashMap map) {SearchRequest fromMapResult = new SearchRequest();
      Object query = map.get("query");
      fromMapResult.query = (String)query;
      return fromMapResult;
    }
  }

  /** Generated interface from Pigeon that represents a handler of messages from Flutter.*/
  public interface Api {SearchReply search(SearchRequest arg);

    /** Sets up an instance of `Api` to handle messages through the `binaryMessenger` */
    static void setup(BinaryMessenger binaryMessenger, Api api) {
      {
        BasicMessageChannel<Object> channel =
            new BasicMessageChannel<>(binaryMessenger, "dev.flutter.pigeon.Api.search", new StandardMessageCodec());
        if (api != null) {channel.setMessageHandler((message, reply) -> {HashMap<String, HashMap> wrapped = new HashMap<>();
            try {@SuppressWarnings("ConstantConditions")
              SearchRequest input = SearchRequest.fromMap((HashMap)message);
              SearchReply output = api.search(input);
              wrapped.put("result", output.toMap());
            }
            catch (Exception exception) {wrapped.put("error", wrapError(exception));
            }
            reply.reply(wrapped);
          });
        } else {channel.setMessageHandler(null);
        }
      }
    }
  }
  private static HashMap wrapError(Exception exception) {HashMap<String, Object> errorMap = new HashMap<>();
    errorMap.put("message", exception.toString());
    errorMap.put("code", exception.getClass().getSimpleName());
    errorMap.put("details", null);
    return errorMap;
  }
}

下面生成的 Pigeon.java 代码中蕴含了 Api 接口用于开发者实现交互逻辑，同时开发者能够通过 SearchRequest 获取 dart 发送过去的申请，通过 SearchReply 返回数据给 dart。而后，还须要在 Android 的入口文件 MainActivity 中实现 Api 接口来实现数据交互，代码如下。

public class MainActivity extends FlutterActivity {

  private class MyApi implements Pigeon.Api {
    @Override
    public Pigeon.SearchReply search(Pigeon.SearchRequest request) {Pigeon.SearchReply reply = new Pigeon.SearchReply();
      reply.setResult(String.format("Hi %s!", request.getQuery()));
      return reply;
    }
  }

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);
    GeneratedPluginRegistrant.registerWith(this);
    Pigeon.Api.setup(getFlutterView(), new MyApi());
  }
}

首先，咱们继承 Pigeon.Api 实现了 MyApi 对象，而后在 search() 办法中通过 request.getQuery() 获取 dart 的申请数据，并且通过 Pigeon.SearchReply 的 setResult 返回 数据给 dart 端，最初通过 Pigeon.Api.setup(getFlutterView(), new MyApi()) 启动。

iOS

应用 Xcode 关上 Flutter 我的项目的 iOS 工程，把生成的 pigeon.h 和 pigeon.m 文件 link 到 Xcode 工程里，之后如下代码所示在 AppDelegate.h 引入 Api 协定。

#import <Flutter/Flutter.h>
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "pigeon.h"

@interface AppDelegate : FlutterAppDelegate<Api>

@end

接下来，在 AppDelegate.m 中实现 search 接口，并在收到的 dart 音讯后基于回复，最初调用 ApiSetup()办法将实现注册。

#include "AppDelegate.h"
#include "GeneratedPluginRegistrant.h"

@implementation AppDelegate

- (BOOL)application:(UIApplication *)application
    didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {[GeneratedPluginRegistrant registerWithRegistry:self];
  // Override point for customization after application launch.
  FlutterViewController* controller =
      (FlutterViewController*)self.window.rootViewController;
  ApiSetup(controller.binaryMessenger, self);
  return [super application:application didFinishLaunchingWithOptions:launchOptions];
}


-(SearchReply *)search:(SearchRequest*)input error:(FlutterError **)error {SearchReply* result = [[SearchReply alloc] init];
    result.result  = [NSString stringWithFormat:@"%s%@","Hi",input.query];
    return result;
}


@end

Dart 测试

最初咱们在 Dart 代码中新建一个测试的代码，如下所示。

import 'pigeon.dart';

void main() {testWidgets("test pigeon", (WidgetTester tester) async {SearchRequest request = SearchRequest()..query = "Aaron";
    Api api = Api();
    SearchReply reply = await api.search(request);
    expect(reply.result, equals("Hi Aaron!"));
  });
}

Flutter 在阿里巴巴的利用

首先，主持人为咱们介绍了 Flutter 的历史，介绍围绕好看、高效、流程和凋谢等几个方面来介绍 Flutter。

接下来，阿里巴巴的无线技术专家门柳介绍 Flutter 在阿里巴巴的利用，闲鱼是阿里巴巴 Flutter 技术实际的先驱，也是国内最早尝试 Flutter 技术的大型互联网公司，而阿里巴巴旗下的淘宝也不甘示弱，也在某些模块结成 Flutter，不过大多是业务级别的模块，而没有像闲鱼那样大规模应用。咱们能够从下图看到 Flutter 在阿里巴巴的应用状况。


那为什么，这么多的挪动利用开始应用 Flutter 来进行开发呢？首先，让咱们来理解下跨平台技术的倒退历程。

能够发现，挪动跨平台开发经验了大概四个阶段：

  • 晚期的 WebView 加载计划
  • 原生 API 桥接的 Hybrid 计划
  • 原生渲染计划（Web 语法 + 原生 UI）
  • 自绘渲染（独立布局 / 渲染）

而 Flutter 就是采纳的自绘渲染计划，有趣味的童鞋能够钻研以下 Flutter 的架构。为什么抉择 Flutter 进行跨平台利用开发呢，上面是 Flutter 所具备的一些劣势：

不过，Flutter 也不是万能的，Flutter 目前处于疾速迭代的阶段，所以保险起见，咱们只在一些惯例的业务开发和模块化的 UI 界面开发和局部游戏中应用 Flutter。

总结起来，就是在一些富交互类利用和新型的利用中应用 Flutter，对于视频、直播等渲染要求高的则持续应用原生进行开发。

那应用 Flutter 进行利用开发时，有哪些教训和问题须要留神呢？下图显示了阿里巴巴在应用 Flutter 进行利用开发时遇到的一些问题，大家应用时须要躲避。

首先遇到的问题是，因为 Flutter 应用的是 Dart 进行开发，无疑减少了开发者的学习老本。其次，对于大型利用来说，如何保障代码品质，如何在多个平台运行自动化测试脚本也是一个问题；并且因为 Flutter 作为一门新的技术，如何疾速的将老得业务迁徙过去也是大家须要思考的问题。总结一下，就是调试、测试、状态治理、弛缓导航栈治理、跨平台兼容以及如何寻找解决方案的问题。

只管 Flutter 曾经提供了很多的工具，然而如何将它融入到阿里巴巴的客户端开发工作流中，是大家须要思考的问题。

首先，为了晋升开发效率，升高初期的接入老本，咱们将 Flutter Toolkit 融入到 Alibab DevOps 工作流中，并自研了一些工具、打包和公布平台以及搭建调试环境。接下来，咱们基于现存的技术积攒，研发了一些中间件。

上面来看一个实例，即如何解决多图列表页面的内存占用问题。这类问题的特色如下：

  • 页面很长，图片很多，首次加载工夫很长
  • 大量图片同时加载并生成纹理，内存飙升
  • Sliver 中每项 Cell 拆分粒度很大，单个 Cell 占用多屏，难以回收


对于列表 Flutter 列表内存回收的问题，大家能够浏览 细化 Flutter List 内存回收，解决大 Cell 问题这篇文章。

对于下面的多图长列表的内存问题，咱们能够从以下几个方面着手进行优化：

  • 拆分 Cell，使每一项变得更小
  • 依据坐标判断图片是否在屏幕内，进而进行图片的懒加载和回收
  • 提前获取图片的宽高大小，缩小布局和重绘
  • 以图片为单位进行纹理回收，而不是 Sliver 中的每项 Cell 为单位
  • 外接原生图片库，实现共享本地缓存


最初，咱们来看一下 Flutter 在阿里巴巴的体系化建设。首先，Flutter 的体系化建设次要从根底能力建设、研发平台和可继续迭代等几个方面着手。

上面是 Flutter 在阿里巴巴平台建设的具体的一些计划。

目前，Flutter 在阿里巴巴曾经通过了大规模的利用，并且咱们本人的技术体系建设也在稳步举荐中，前面会将建设的一些成绩通过社区分享进去。

附：Google 开发者大会

正文完
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发表至： android
2020-11-20
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