关于flutter:Flutter之万物皆Widget一种你没见过的方式来深入Widget

背景

为什么说Flutter万物皆Widget？首先你要晓得，Flutter是什么，它是一个古代的响应式框架、一个2D渲染引擎、现成的widget和开发工具，基于Skia，一个性能彪悍的2D图像绘制引擎，2005年被Google收买，被广泛应用于Chrome和Android之上，等等吧，说白一点，Flutter就是一个UI框架，所以说，万物皆Widget，而Widget的中文意思是小部件，它为什么不能像Android或者Ios一样叫做View呢？因为widget既能够是一个构造元素（如按钮或菜单）、也能够是一个文本款式元素（如字体或色彩计划）、布局的一个方面（如填充）等等，咱们能够兼顾它们为wiget，而不是view，依据根本的命名标准，这就是一种正当的命名形象。那么接下来咱们学什么？

• Widget是什么
• Widget类构造
• 跟着我实现一个widget（间接继承widget抽象类）
• Element类构造
• 深刻了解Element

Widget是什么

其实下面说了，所有皆Widget，那咱们可不可以认为，在flutter的框架中，用到的货色都是Widget呢，当然不是哈，因为它是基于Dart，所以有很多Dart的库，还是能够应用的，比方AES，RSA加密解密，Json序列化等等，但你能够这么说，所有构建图形相干的货色都是Widget，这就是Widget

Widget类构造

为什么说下类构造呢？类构造能够很清晰帮忙咱们梳理逻辑，从全局的角度对待整个构造

• RenderObjectWidget 看名字咱们判断，它是持有RenderObject对象的Widget，而通过其余通道理解到，RenderObject实际上是实现界面的布局、测量与绘制,像Padding，Table，Align都是它的子类
• StatefulWidget 多了一个State状态的Widget，子类都是能够动静扭转的如CheckBox，Switch
• StatelessWidget 就是一个一般的Widget,不可变如Icon，Text。
• ProxyWidget InheritedWidget就是它的子类，咱们暂且认为它是子类能从父类拿数据的要害，当前再钻研，大多数的主题都是继承自ProxyWidget

跟我一起实现一个Widget

我不想和他人的教程思路一样，既然万物皆Widget，那咱们就从实现一个Widget开始，而后一步步深刻，看到什么就去理解什么？来上代码

class TestWidget extends Widget{
  @override
  Element createElement() {
    // TODO: implement createElement
    throw UnimplementedError();
  }
}

创立一个TestWidget而后继承Widget，而后会让你重写函数createElement，返回一个Element，通过这个咱们看的出，其实咱们创立的Widget，最终必定是创立了一个Element，那Element到底是什么呢？同样的思路，咱们继承Element看一下

class TestElement extends Element{

  TestElement(Widget widget) : super(widget);

  @override
  bool get debugDoingBuild => throw UnimplementedError();

  @override
  void performRebuild() {
  }

}

多了一个构造函数，传递Widget对象，get函数debugDoingBuild，还有performRebuild函数，都是干嘛的呢？

abstract class Element extends DiagnosticableTree implements BuildContext 

abstract class BuildContext {

  /// Whether the [widget] is currently updating the widget or render tree.
  ///
  /// For [StatefulWidget]s and [StatelessWidget]s this flag is true while
  /// their respective build methods are executing.
  /// [RenderObjectWidget]s set this to true while creating or configuring their
  /// associated [RenderObject]s.
  /// Other [Widget] types may set this to true for conceptually similar phases
  /// of their lifecycle.
  ///
  /// When this is true, it is safe for [widget] to establish a dependency to an
  /// [InheritedWidget] by calling [dependOnInheritedElement] or
  /// [dependOnInheritedWidgetOfExactType].
  ///
  /// Accessing this flag in release mode is not valid.
  bool get debugDoingBuild;
   

通过代码的跟踪咱们发现一些注解：

• Element继承自DiagnosticableTree，并实现BuildContext
• DiagnosticableTree是个“诊断树”，次要作用是提供调试信息。
• BuildContext相似原生零碎的上下文，它定义了debugDoingBuild，通过注解咱们晓得，它应该就是一个debug用的一个标记位。
• performRebuild 通过源码查看后发现，由rebuild()调用如下

  void rebuild() {
     if (!_active || !_dirty)
      return;
    performRebuild();
  }
  
    @override
  void update(ProxyWidget newWidget) {
    rebuild();
  }
  

首先阐明下，这个并不是Element的源码，我摘自StatelessElement，是Element的子类，这阐明在update函数后，Element就会间接执行performRebuild函数，那咱们欠缺下自定义的Element逻辑

class TestElement extends Element {

  TestElement(Widget widget) : super(widget);

  @override
  bool get debugDoingBuild => throw UnimplementedError();

  @override
  void performRebuild() {
  }

  @override
  void update(Widget newWidget) {
    super.update(newWidget);
    print("TestWidget update");
    performRebuild();
  }

  @override
  TestWidget get widget => super.widget as TestWidget;

  Widget build() => widget.build(this);
}

在update的时候执行performRebuild(),然而performRebuild执行什么呢？咱们联合一下StatelessElement的实现，发现，它调用了传递进来的Widget参数build函数，那么咱们就在TestWidget中增加函数，并欠缺下逻辑后是这样的

class TestWidget extends Widget {

  @override
  Element createElement() {
      /// 将本人传递进去，让Element调用上面的build函数
    return TestElement(this);
  }
   /// 这个context其实就是Element
  Widget build(BuildContext context) {
    print("TestWidget build");
    return Text("TestWidget");
  }
}

class TestElement extends Element {

  Element _child;

  TestElement(Widget widget) : super(widget);

  @override
  bool get debugDoingBuild => throw UnimplementedError();

  @override
  void performRebuild() {
      ///调用build函数
    var _build = build();
    ///更新子视图
   _child =  updateChild(_child, _build, slot);
  }

  @override
  void update(Widget newWidget) {
    super.update(newWidget);
    print("TestWidget update");
    ///更新
    performRebuild();
  }

  ///将widget强转成TestWidget
  @override
  TestWidget get widget => super.widget as TestWidget;
  /// 调用TestWidget的build函数
  Widget build() => widget.build(this);
}

而后将其放入main.dart中如图

最终成果展现，如图

展现进去了，咱们简略总结一下，到目前你学到了什么？

• Widget会创立Element对象（调用createElement并不是Widget，而是Framework）
• Widget并没有理论的操控UI
• Element是在update的时候从新调用Widget的build函数来构建子Widget
• updateChild会依据传入的Widget生成新的Element
• Widget的函数build，传入的context其实就是它创立的Element对象，那么为什么这么设计呢？一方面它能够隔离掉一些Element的细节，防止Widget频繁调用或者误操作带来的不确定问题，一方面context上下文能够存储树的构造，来从树种查找元素。

其实能够很简略的了解为，Widget就是Element的配置信息，在Dart虚拟机中会频繁的创立和销毁，因为量比拟大，所以形象一层Element来读取配置信息，做一层过滤，最终再实在的绘制进去，这样做的益处就是防止不必要的刷新。接下来咱们深刻理解下Element

Element类构造

在深刻理解Element之前咱们也从全局看下它的构造

能够看到，Element最次要的两个形象：

• ComponentElement
• RenderObjectElement

都是干嘛的呢？通过看源码，发现ComponentElement，其实做了一件事件就是在mount函数中，判断Element是第一次创立，而后调用_firstBuild,最终通过rebuild调用performRebuild，通过下面咱们也晓得performRebuild最终调用updateChild来绘制UI
而RenderObjectElement就比较复杂一点，它创立了RenderObject，通过RenderObjectWidget的createRenderObject办法，通过以前的学习，咱们也晓得RenderObject其实是真正绘制UI的对象，所以咱们暂且认为RenderObjectElement其实就是能够间接操控RenderObject，一种更间接的形式来管制UI。

深刻了解Element

为什么要深刻了解Element呢，因为大多数状况下，咱们开发者并不会间接操作Element，但对于想要全局理解FlutterUI框架至关重要，特地切实一些状态治理的框架中，如Provider，他们都定制了本人的Element实现，那么这么重要，咱们须要从哪方面理解呢？一个很重要的知识点就是生命周期，只有理解了正确的生命周期，你能力在适合的工夫做适合的操作

为了验证该图，咱们退出日志打印下，代码如下：

/// 创立LifecycleElement 实现生命周期函数
class LifecycleElement extends TestElement{
  
  LifecycleElement(Widget widget) : super(widget);

  @override
  void mount(Element parent, newSlot) {
    print("LifecycleElement mount");
    super.mount(parent, newSlot);
  }

  @override
  void unmount() {
    print("LifecycleElement unmount");
    super.unmount();
  }

  @override
  void activate() {
    print("LifecycleElement activate");
    super.activate();
  }

  @override
  void rebuild() {
    print("LifecycleElement rebuild");
    super.rebuild();
  }

  @override
  void deactivate() {
    print("LifecycleElement deactivate");
    super.deactivate();
  }

  @override
  void didChangeDependencies() {
    print("LifecycleElement didChangeDependencies");
    super.didChangeDependencies();
  }

  @override
  void update(Widget newWidget) {
    print("LifecycleElement update");
    super.update(newWidget);
  }

  @override
  Element updateChild(Element child, Widget newWidget, newSlot) {
    print("LifecycleElement updateChild");
    return super.updateChild(child, newWidget, newSlot);
  }

  @override
  void deactivateChild(Element child) {
    print("LifecycleElement deactivateChild");
    super.deactivateChild(child);
  }

}

class TestWidget extends Widget {

  @override
  Element createElement() {
    /// 将本人传递进去，让Element调用上面的build函数
    /// 更新TestElement为LifecycleElement
    return LifecycleElement(this);
  }
  /// 这个context其实就是Element
  Widget build(BuildContext context) {
    return Text("TestWidget");
  }
}

而后革新下main.dart, 如下

///增加变量
  bool isShow = true;
/// 退出变量管制
  isShow ? TestWidget() : Container(),
/// 将floatingActionButton改为这样的实现
 onPressed: () {
          setState(() {
            isShow = !isShow;
          });
        },

运行一下我的项目查看日志

• 调用 element.mount(parentElement,newSlot)
• 调用 update(Widget newWidget)
• 调用 updateChild(Element child, Widget newWidget, newSlot)

而后咱们点击下按钮

• 调用 deactivate()
• 调用 unmount()

咱们再点击下按钮

这次只有mount，为什么？因为Widget自身不可变，我判断是因为这个导致的，那如何判断呢？上面介绍一个小技巧，其实flutter的framework层是能够退出调试代码的，咱们退出日志看下，如下：

/// widget 基类其实有一个canUpdate函数，咱们猜想必定是这里导致的，退出日志如下
  static bool canUpdate(Widget oldWidget, Widget newWidget) {
    
    if(oldWidget.toString()=="TestWidget") {
      print("canUpdate${oldWidget.runtimeType == newWidget.runtimeType
          && oldWidget.key == newWidget.key}");
    }

    return oldWidget.runtimeType == newWidget.runtimeType
        && oldWidget.key == newWidget.key;
  }

是个动态函数，必定是在Element中被调用的，咱们找下

@mustCallSuper
  void update(covariant Widget newWidget) {
  
     if (newWidget.toString() == "TestWidget") {
      print("TestWidget update start");
    }
  
    assert(_debugLifecycleState == _ElementLifecycle.active
        && widget != null
        && newWidget != null
        && newWidget != widget
        && depth != null
        && _active
        && Widget.canUpdate(widget, newWidget));

    assert(() {
      _debugForgottenChildrenWithGlobalKey.forEach(_debugRemoveGlobalKeyReservation);
      _debugForgottenChildrenWithGlobalKey.clear();
      return true;
    }());
      if (newWidget.toString() == "TestWidget") {
      print("TestWidget:${newWidget.hashCode}");
    }
    _widget = newWidget;
  }

如上代码是Element的源码，这里调用了canUpdate函数，如果不须要更新的话，就间接中断了执行，咱们从新运行下demo,并在加一个print来验证一下newWidget是什么样子的，这里退出newWidget.toString() == “TestWidget”，次要是为了过滤垃圾日志，从新运行我的项目。如图

点击后按钮

再点击

发现并没有调用canUpdate，那咱们如何让它从新加载回来呢？咱们查查材料，革新下例子

  @override
  void mount(Element parent, newSlot) {
    print("LifecycleElement mount");
    super.mount(parent, newSlot);
    assert(_child == null);
    print("LifecycleElement firstBuild");
    performRebuild();
  }

mount函数退出performRebuild()函数，最终会触发updateChild，加assert断言是避免前面再加载进来的时候屡次触发updateChild，而后革新下main.dart

@override
  Widget build(BuildContext context) {
    // This method is rerun every time setState is called, for instance as done
    // by the _incrementCounter method above.
    //
    // The Flutter framework has been optimized to make rerunning build methods
    // fast, so that you can just rebuild anything that needs updating rather
    // than having to individually change instances of widgets.
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        // Here we take the value from the MyHomePage object that was created by
        // the App.build method, and use it to set our appbar title.
        title: Text(widget.title),
      ),
      body: Center(
        // Center is a layout widget. It takes a single child and positions it
        // in the middle of the parent.
        child: isShow ? TestWidget() : Container(),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: () {
          setState(() {
            isShow = !isShow;
          });
        },
        tooltip: 'Increment',
        child: Icon(Icons.add),
      ), // This trailing comma makes auto-formatting nicer for build methods.
    );
  }

去掉Column，这里是因为咱们没有解决widget的index逻辑，导致在Column里不失常，后续咱们再钻研为什么，先来看下生命周期的回调

第一次运行

点击按钮

又发现一个问题，为什么咱们的断言没失效呢？怎么又呈现了firstBuild？哈哈，这里不要纠结，因为TestWidget并非const，导致setState后，又从新被创立了，而对应的Element也同样是创立了新的值，最终导致被从新执行。其实这个TestWidget曾经不是上一个了,那咱们退出 const润饰再看看

/// 改成const
const TestWidget()

/// 退出以后widget hashcode输入，用来判断两次是否统一
  @override
  void mount(Element parent, newSlot) {
    print("LifecycleElement  widget hashcode${widget.hashCode}");
    print("LifecycleElement hashcode${this.hashCode}");
    print("LifecycleElement mount");
    super.mount(parent, newSlot);
    assert(_child == null);
    print("LifecycleElement firstBuild");
    performRebuild();
  }

最终（启动，点击按钮两次的成果）运行成果如下：

两次运行Widget保持一致，这就防止了Widget的重建

小结

通过测试咱们发现：

• Widget的创立能够做到复用，通过const润饰
• Element并没有复用,其实起因应该是在于isShow为false的时候导致其被deactivate 而后unmount，从Element树种被移除掉。
• 有的人必定有些疑难，怎么全程没看到activate呢？它不应该属于生命周期的一部分吗？这个就须要用到Key了，在接下来的课程里，讲到Key的时候，咱们再具体的学习。

总结

本期咱们对Widget，Element有了一个具体的认知，但其实它还有一个State类（StatefulWidget的外围实现）和RenderObject类，这两个下期我再剖析。