Flutter是Google推出的一种移动应用开发框架,它允许开发者使用一套代码库同时开发Android和iOS应用。以下是对Flutter知识点的详细总结:
一、Flutter概述
特点:跨平台、高保真、高性能。
编程语言:使用Dart语言编写。
设计理念:"everything is a widget"。不论是按钮、字体、颜色、布局,甚至是整个应用程序,都是由一个个Widget组合而成。
二、Flutter架构
框架层:直接面向开发者的最顶层,提供了Material和Cupertino两种视觉风格的组件库,分别实现了Material和iOS设计规范。
引擎层:主要由C++编写,负责实现Flutter的高性能渲染和底层逻辑。包括Skia图形引擎(用于高效地渲染应用中的图形和动画)和Dart运行时(提供内存管理、垃圾回收等关键服务)。
嵌入层:负责将Flutter引擎嵌入到不同的平台(如Android和iOS)中。
三、Dart语言基础
变量类型:Dart中的所有变量都是引用类型,未初始化的变量的值是null。包括Object(所有类的基类)、dynamic(运行时确定类型)等。
编译模式:
- JIT(Just In Time)即时编译:在程序执行期间实时编译为本地机器码,开发阶段采用此模式,避免每次改动都进行编译,节省开发时间。
- AOT(Ahead Of Time)静态编译:程序运行前编译成本地机器码,发布时采用此模式,生成高效的ARM代码以保证应用性能。
- 垃圾回收:采用多生代无锁垃圾回收器,专门为UI框架中常见的大量Widgets对象创建和销毁进行优化。
四、Widget基础
概念:Widget是Flutter中用于描述用户界面和交互的模块。一个Widget可以定义结构元素(如按钮或菜单)和样式元素(如字体或颜色模式)。
类型:
- StatelessWidget :无状态Widget,一旦构建后不能改变,当属性改变时会重新构建。
- StatefulWidget :可以在生命周期内改变状态的Widget,实现一个StatefulWidget至少需要两个类:一个StatefulWidget 类和一个State类。
常用Widget:
Flutter 提供了丰富的内置 widgets,开发者可以利用这些 widgets 来快速构建用户界面。以下是一些常用的 Flutter widgets:
1. 布局类 Widgets
- Container:用于包含和装饰其他 widgets,可以设置边距、填充、背景颜色、边界等。
- Row 和 Column:用于水平(Row)或垂直(Column)排列子 widgets。
- Stack:允许子 widgets 堆叠在一起,并可以使用 Positioned 控制子 widget 的位置。
- Flex 和 Expanded:用于在 Row 或 Column 中分配剩余空间给子 widgets。
- ListView:创建一个可滚动的列表,支持动态加载更多内容。
- GridView:创建一个二维的网格布局,类似于表格。
2. 文本与输入
- Text:显示一段文本,可以自定义字体大小、颜色、样式等。
- TextField 和 TextFormField :用于接收用户输入的文本框,
TextFormField
还提供了表单验证功能。 - RichText:用于显示带有格式化的文本,比如不同部分有不同的样式。
3. 按钮
- ElevatedButton:带阴影效果的按钮,通常有颜色填充。
- TextButton:无填充颜色的按钮,通常用于次要操作。
- OutlinedButton:具有边框但无填充颜色的按钮。
- IconButton:用于显示图标按钮。
- FloatingActionButton:浮动在屏幕上的圆形按钮,常用于强调主要动作。
4. 图片与图标
- Image:用于显示图片资源,支持本地图片和网络图片。
- Icon:显示 Material Design 图标。
5. 卡片与对话框
- Card:提供一种将相关内容分组的方式,带有圆角和阴影效果。
- Dialog :用于显示模态对话框,如
AlertDialog
和SimpleDialog
。 - BottomSheet:从屏幕底部滑出的面板,适用于菜单或选项选择。
6. 表单
- Form :用于创建表单,结合
TextFormField
实现输入验证。 - Checkbox 和 Radio:用于多选和单选。
7. 进度指示器
- CircularProgressIndicator 和 LinearProgressIndicator:用于显示加载状态,分别是环形和线性进度条。
8. 交互式 Widgets
- GestureDetector:添加手势识别到任何 widget 上,如点击、长按、拖拽等。
- Dismissible:实现可以被滑动移除的 widget,如删除列表项。
- Draggable 和 DraggableTarget:用于创建可拖拽的元素和目标区域。
9. 动画
- AnimatedOpacity 、AnimatedContainer 等:用于创建简单的动画效果。
- AnimationController 和 Tween:用于更复杂的动画控制。
10. 导航与路由
- Navigator:管理页面之间的导航。
- PageRouteBuilder 和 MaterialPageRoute:用于创建自定义和默认的页面切换动画。
11. InheritedWidget
特性:
- 高效传递数据,支持跨级访问
- 性能优化,只有当 InheritedWidget 的状态改变时,依赖它的子 widget 才会重新构建,而不是整个 widget 树。
- 提供了依赖监听机制,当数据变化时,可以通知依赖该数据的子Widget进行更新。
常见使用场景:
- 管理全局或共享数据:如用户身份认证状态、设置数据等。
- 依赖注入:向Widget子树提供依赖项,如服务或存储库。
- 配置数据:将配置数据(如本地化或主题样式)传播到所有相关Widget。Flutter 的 Theme 就是基于 InheritedWidget 实现的。
注意事项:
- 不要滥用 InheritedWidget,因为它们可以使数据流变得不清晰。
- 确保 updateShouldNotify 的实现是正确的,以避免不必要的 widget 重建。
- 考虑使用更高级的状态管理解决方案如 Provider、Riverpod 或 Bloc,这些方案可以提供更好的可维护性和扩展性。
除以上介绍之外,Flutter 还提供了丰富的widgets,每个 widget 都有自己的特性和用途。Flutter 的文档中还提供了详细的 API 参考,帮助开发者了解如何正确地使用这些 widgets。
状态管理
- Provider:一种简单易用的状态管理方案。
- Riverpod:Provider 的增强版本,提供了更好的依赖注入支持。(Google推荐使用)
-- 类型 :Riverpod提供了多种类型的Provider,如:Provider、StateProvider、StateNotifierProvider 等。
-- 监听 :在需要读取Provider状态的组件中,使用ConsumerWidget 或Consumer来监听Provider的变化。 - Bloc:业务逻辑组件模式,适合处理复杂的状态流。
- Redux:基于 Flux 架构,适用于大型应用。
性能优化
UI渲染优化:
- 扁平化 widget 树:减少不必要的重叠元素,确保界面简洁明了,以减少构建和布局的时间。
- 使用 ListView.builder 和 GridView.builder:当列表项数量较多时,使用 builder 方法按需创建子 widgets,而不是一次性创建所有子 widgets。
- 合理缓存:利用Flutter的缓存机制,避免重复创建和加载资源。例如,使用CachedNetworkImage来缓存网络图片。
- 使用IndexedStack:当有多个子组件需要同时显示时,可以考虑使用IndexedStack,它只会绘制当前显示的子组件,而不是所有子组件,从而减少了不必要的绘制。
- 使用Offstage来隐藏组件:如果有一些不经常显示或只在特定条件下显示的组件,可以考虑使用Offstage来将它们从渲染树中移除,以减少布局和绘制开销。
Widget 优化:
- shouldRebuild:使用shouldRebuild方法来确定一个小部件是否需要重建,以减少不必要的重建次数。
- 使用const:使用const关键字来创建不需要根据父组件重新构建的小部件。
- 使用StatelessWidget:无状态小部件的构建速度比有状态小部件快,因为它们不需要维护任何可变状态。
- 避免在build方法中执行耗时操作:如需要重新计算数据或创建新的对象,可以在initState中进行,以避免不必要的重建。
其他优化:
- 图片优化:优化资源文件大小,使用 FadeInImage(渐显效果) 或 CachedNetworkImage(缓存)
- 动画优化:AnimatedBuilder、TickerMode。
- 代码拆分:使用代码拆分来减小应用的大小并提高性能。
五、Flutter程序结构
一个基本的Flutter程序通常包括以下部分:
- main函数:应用的入口点。
- MyApp类:StatelessWidget,返回一个包含应用主题、路由和主页的MaterialApp Widget。
- 主页类:可为StatelessWidget或StatefulWidget,包含应用主体部分。
- 其他Widget类:自定义的Widget,可被主页类或其他Widget类使用。
六、Flutter其他知识点
- 屏幕适配:可以采用flutter_screen_util插件进行屏幕适配,通过传入设计尺寸,在调用时使用screen_util转换后的宽和高进行长度和高度的赋值。
- 原生集成:Flutter提供了与原生平台深度集成的能力。开发者可以使用特定的平台通道与原生代码交互,访问设备特有的功能。
- 热重载:Flutter引入了热重载功能,允许开发者在应用运行时动态更改代码并立即看到结果,极大地提高了开发效率。