引言
Flutter开发中三棵树的重要性显而易见，理解其原理有助于咱们开发出性能更优的App，此文次要从源码角度介绍Element树的治理类BuildOwner。
是什么？
BuildOwner是element的治理类，次要负责dirtyElement、inactiveElement、globalkey关联的element的治理。
final _InactiveElements _inactiveElements = _InactiveElements();//存储inactiveElement。
final List<Element> _dirtyElements = <Element>[];//存储dirtyElement，就是那些须要重建的element。
final Map<GlobalKey, Element> _globalKeyRegistry = <GlobalKey, Element>{};//存储所有有globalKey的element。在哪创立的？
BuildOwner是全局惟一的，当然也能够创立一个buildOwner用来治理离屏的widget。其在widgetsBinding的init办法中创立，并在runApp中的attachRootWidget办法中赋值给root element，子element在其mount办法中能够获取到parent的BuildOwner，达到全局应用惟一BuildOwner的成果。
//WidgetsBinding类
mixin WidgetsBinding on BindingBase, ServicesBinding, SchedulerBinding, GestureBinding, RendererBinding, SemanticsBinding {
@override
void initInstances() {
super.initInstances();
_instance = this;
_buildOwner = BuildOwner();//创立buildOwner
buildOwner!.onBuildScheduled = _handleBuildScheduled;//赋值buildScheduled办法
// ...
}
}
//Element类的mount办法
void mount(Element? parent, Object? newSlot) {
//...
_parent = parent;
_depth = _parent != null ? _parent!.depth + 1 : 1;
if (parent != null) {
//当parent为null时，这个element必定是root element，
//root element的buildOwner是在runApp中调用assignOwner办法赋值的。
_owner = parent.owner;//与parent专用一个buildOwner
}
//...
}dirtyElements的治理
增加
增加操作次要用的是BuildOwner的scheduleBuildFor办法，当你应用State类时，一个残缺的链条如下：
//StatfuleWidget的State类中调用setState办法
void setState(VoidCallback fn) {
final Object? result = fn() as dynamic;
_element!.markNeedsBuild();
}
//Element里的markNeedsBuild办法
void markNeedsBuild() {
//如果不是沉闷状态，间接返回。
if (_lifecycleState != _ElementLifecycle.active)
return;
if (dirty)
return;
_dirty = true;
owner!.scheduleBuildFor(this);
}
//BuildOwner里的scheduleBuildFor办法
void scheduleBuildFor(Element element) {
if (element._inDirtyList) {
_dirtyElementsNeedsResorting = true;
return;
}
...
_dirtyElements.add(element);//退出到dirtyElement列表里
element._inDirtyList = true;//将element的inDirtyList置为true
}解决
真正解决的中央是在BuilOwner的buildScope办法里。framework在每次调用drawFrame时都会调用此办法从新构建dirtyElement，能够参考下WidgetsBinding的drawFrame办法，在runApp一开始启动时，也会调用此办法实现element tree的mount操作，具体能够参考
RenderObjectToWidgetAdapter的attachToRenderTree办法。
void buildScope(Element context, [ VoidCallback? callback ]) {
if (callback == null && _dirtyElements.isEmpty)
return;
try {
//先执行回调办法
if (callback != null) {
try {
callback();
} finally {
}
}
//采纳深度排序，排序的后果是parent在child的后面
_dirtyElements.sort(Element._sort);
int dirtyCount = _dirtyElements.length;
int index = 0;
while (index < dirtyCount) {
final Element element = _dirtyElements[index];
try {
// 顺次调用element的rebuild办法，调用完rebuild办法后，
// element的dirty属性会被置为false
element.rebuild();
} catch (e, stack) {
}
index += 1;
// 标记 2
if (dirtyCount < _dirtyElements.length || _dirtyElementsNeedsResorting!) {
_dirtyElements.sort(Element._sort);
dirtyCount = _dirtyElements.length;
while (index > 0 && _dirtyElements[index - 1].dirty) {
index -= 1;
}
}
}
} finally {
//最初将dirtyElements清空，并将element的inDirtyList属性置为false
for (final Element element in _dirtyElements) {
element._inDirtyList = false;
}
_dirtyElements.clear();
}
}这个办法会先执行办法入参的回调，回调执行结束后对dirty element列表依据element的depth属性进行排序，depth越低越靠前，也就说parent必定在child后面，而后依照这个程序顺次调用element的rebuild办法。为什么要这么排序呢？如果是先执行child的rebuild办法，当执行其parent的rebuild办法时，外部会间接调用updateChild办法导致child从新build，并不会判断child是否是dirty。而当parent执行完rebuild办法后，其child的dirty会被置为false，再次调用child的rebuild办法时，发现child的dirty为false，那么就间接返回。所以这么排序的目标是避免child屡次执行build操作。上面是rebuild的源码。
void rebuild() {
if (_lifecycleState != _ElementLifecycle.active || !_dirty)//如果dirty为false，间接返回，不再执行build操作。
return;
performRebuild();
}当列表中的所有element都执行完rebuild办法后，就会将其清空，并将dirtyElement的inDirtyList置为false，对应于源码的finally中的代码。
看源码中标记2的中央，dirtyCount不应该等于dirtyElements.length吗？为什么会小于呢？上面具体解释下：
执行element.rebuild办法时，外部还会调用updateChild办法用来更新child，在一些场景下updateChild办法会调用inflateWidget来创立新的element（会在element里具体介绍），如果newWidget的key为GlobalKey，这个GlobalKey也有对应的element，并且Widgets.canUpdate()返回true，那么就调用其_activateWithParent办法。
//Element的inflateWidget办法
Element inflateWidget(Widget newWidget, Object? newSlot) {
final Key? key = newWidget.key;
if (key is GlobalKey) {
//从新设置此element的地位，配合上面的代码实现了key为GlobalKey的element在tree上的挪动操作。
final Element? newChild = _retakeInactiveElement(key, newWidget);
if (newChild != null) {
//调用element的activeWithParent办法
newChild._activateWithParent(this, newSlot);
final Element? updatedChild = updateChild(newChild, newWidget, newSlot);
return updatedChild!;
}
}
//...
}
//Element的retakeInactiveElement办法
Element? _retakeInactiveElement(GlobalKey key, Widget newWidget) {
//有对应的element
final Element? element = key._currentElement;
if (element == null)
return null;
//如果Widget.canUpdate的后果是false就间接返回null。
if (!Widget.canUpdate(element.widget, newWidget))
return null;
final Element? parent = element._parent;
//脱离和原来parent的关系，将其退出到_inactiveElements列表里
if (parent != null) {
parent.forgetChild(element);
parent.deactivateChild(element);
}
//将上一步退出到inactiveElements列表里的element再从中remove掉
owner!._inactiveElements.remove(element);
return element;
}
//Element的activateWithParent办法
void _activateWithParent(Element parent, Object? newSlot) {
_parent = parent;
//更新depth，保障其depth肯定比parent要深，最小为parent.depth+1
_updateDepth(_parent!.depth);
//调用element及其child的active办法
_activateRecursively(this);
attachRenderObject(newSlot);
}
//Element的updateDepth办法
void _updateDepth(int parentDepth) {
final int expectedDepth = parentDepth + 1;
if (_depth < expectedDepth) {
_depth = expectedDepth;
visitChildren((Element child) {
child._updateDepth(expectedDepth);
});
}
}
//Element的activateRecursively办法
static void _activateRecursively(Element element) {
//调用本人的activate办法
element.activate();
//调用cihldren的activate办法
element.visitChildren(_activateRecursively);
}最终调用到了element的activate办法：
void activate() {
//...
if (_dirty)
owner!.scheduleBuildFor(this);
//...
}看到没，如果从新捞起来的element是dirty的，那么会再次调用scheduleBuildFor办法，将此element退出到dirtyElement列表外面。这也就是为什么标记2处dirtyCount会小于dirtyElements.length的起因。此时，因为有新element退出到dirtyElement列表里，所以要从新sort。
总结下，buildScope办法次要是对dirtyElements列表中的每一个element执行了rebuild操作，rebuild会调用updateChild办法，当须要从新调用inflateWidget创立新element时，如果child应用了GlobalKey并且GlobalKey对应的element是dirty状态的，那么就会将其退出到dirtyElements列表中，导致dirtyElements数量的变动。
inactiveElements的治理
inactiveElements次要用来治理非沉闷状态的element，特地是能够用来解决key为GlobalKey的element的move操作。其实inactiveElements是一个对象，外部保护了一个Set以及用于debug模式下asset判断的locked属性，当然还有其余办法，类定义如下：
class _InactiveElements {
bool _locked = false;
final Set<Element> _elements = HashSet<Element>();
.....
}增加
在element的deactivateChild办法里实现了inactiveElement的元素增加操作。
//Element类
void deactivateChild(Element child) {
child._parent = null;
child.detachRenderObject();
owner!._inactiveElements.add(child); // add 操作
}
//InactiveElements类的add办法
void add(Element element) {
assert(!_locked);
if (element._lifecycleState == _ElementLifecycle.active)
_deactivateRecursively(element);//递归调用element的child的deactivate办法
_elements.add(element);
}
//InactiveElements类的_deactivateRecursively办法，调用element的deactive办法
static void _deactivateRecursively(Element element) {
element.deactivate();
element.visitChildren(_deactivateRecursively);
}deactiveChild调用的两个重要机会：
- updateChild办法里，介绍element时会具体介绍。
Element? updateChild(Element? child, Widget? newWidget, Object? newSlot) {
if (newWidget == null) {
if (child != null)
deactivateChild(child);
return null;
}
....
}- _retakeInactiveElement办法里（inflateWidget办法里调用的），下面介绍过，次要是用于领有GlobaleKey的element在tree上的挪动操作。
清空
其清空操作是在BuildOwner里的finalizeTree办法外面，此办法里会调用element的unmount办法,源码如下。
//BuildOwner类
void finalizeTree() {
lockState(_inactiveElements._unmountAll);
}
//InactiveElement类
void _unmountAll() {
_locked = true;//debug模式下的判断属性
final List<Element> elements = _elements.toList()..sort(Element._sort);
_elements.clear();//源list清空
try {
//反转后调用unmount办法，也就是说先调用的child的unmount办法，而后调用的parent的unmount办法。
elements.reversed.forEach(_unmount);
} finally {
assert(_elements.isEmpty);
_locked = false;
}
}
//InactiveElement类
void _unmount(Element element) {
//先unmount children，再unmount本人
element.visitChildren((Element child) {
_unmount(child);
});
element.unmount();
}须要留神的是：
- unmount时会将列表按着深度优先排序，也就说先unmount depth大的，再unmount depth小的。
- 真正执行unmount操作时，也是先unmount chidlren 而后unmount本人。
- 每次渲染完一帧后，都会调用finalizeTree办法，具体的办法是WidgetsBinding的drawFrame办法中。
key为GloablKey的Element的治理
次要有两个办法，一个办法用于注册，一个办法用于解注册，在element的mount办法里，判断是否用的GlobalKey，如果是的话调用注册办法，在element的unmount办法里调用解注册办法。
void _registerGlobalKey(GlobalKey key, Element element) {
_globalKeyRegistry[key] = element;
}
void _unregisterGlobalKey(GlobalKey key, Element element) {
if (_globalKeyRegistry[key] == element)
_globalKeyRegistry.remove(key);
}总结
BuildOwner是全局惟一的，在WidgetsBinding的init办法中创立，外部次要用来治理dirtyElements、inactiveElements以及key为GlobalKey的element。
- 在BuildOwner的scheduleBuildFor办法里会向dirtyElements里增加dirty element，在buildScope办法里会调用每一个dirty element的rebuild办法，执行rebuild前会对dirty elements进行按深度排序，先执行parent后执行child，目标是为了防止child的build办法被反复执行。在绘制每一帧时（WidgetsBinding的drawFrame办法），会调用buildScope办法。
- inactiveElements并不是一个列表，而是一个类，外面用set汇合来保留inactive状态的element，还实现了一些此汇合的操作方法，比方add操作等等。
- 当调用element的updateChild办法时，某些场景下会调用deactiveChild办法，会将element增加到inaciveElements外面，并调用element的deactive办法，使其变为deactive状态；调用updateChild办法时，在某些场景下会调用inflateWidget办法用来创立新element，如果此element的key是GlobalKey，并且此key有对应的element、widget.canUpdate返回true，那么就会将此element与原parent脱离关系（调用的是parent的forgetChild办法），并且将其从inactiveElements中remove掉，实现了在tree上的move操作。
- 当绘制完一帧时（WidgetsBinding的drawFrame办法），会调用BuildOwner的finalizeTree办法用来清空inactiveElements，并且调用每一个inactive element的unmount办法。
- globalKey的治理比较简单，用一个map来记录globalKey和element的对应关系，在element的mount办法里实现注册操作，unmount办法里实现解注册办法。
作者：京东物流 沈亮堂
起源：京东云开发者社区
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