Flutter中各类Controller的本质

DEVIL2025-04-24 17:49

Flutter中提供了最基本的状态管理的方式------ setState ，当"状态"改变时，只需要调用一下该方法，界面即可刷新，展示最新的状态。

当"最小化"的组件自己管理自己的状态时，这是最正常不过的方式了。

但当有父组件来管理子组件的状态时，父组件直接调用setState，会产生刷新范围过大等问题，造成资源浪费，所以需要一些"迂回"的手段。

如下举例ChildA和ChildB，自行管理自己的状态时，相互不受影响。

scala 复制代码 
import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(const MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  const MyApp({super.key});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return const MaterialApp(
      home: Scaffold(
        body: SafeArea(child: ParentWidget()),
      ),
    );
  }
}

class ParentWidget extends StatefulWidget {
  const ParentWidget({super.key});

  @override
  State<ParentWidget> createState() => _ParentWidgetState();
}

class _ParentWidgetState extends State<ParentWidget> {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return const Column(
      children: [
        ChildA(),
        ChildB(),
      ],
    );
  }
}

class ChildA extends StatefulWidget {
  const ChildA({super.key});

  @override
  State<ChildA> createState() => _ChildAState();
}

class _ChildAState extends State<ChildA> {
  int countA = 0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            setState(() {
              countA += 1;
            });
          },
          child: const Text('change countA'),
        ),
        Text('countA $countA'),
      ],
    );
  }
}

class ChildB extends StatefulWidget {
  const ChildB({super.key});

  @override
  State<ChildB> createState() => _ChildBState();
}

class _ChildBState extends State<ChildB> {
  int countB = 0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            setState(() {
              countB += 1;
            });
          },
          child: const Text('change countB'),
        ),
        Text('countB $countB'),
      ],
    );
  }
}

当父组件来管理 ChildB 的状态时，父组件直接调用 setState，导致自身重新执行build、所有子组件重新执行build。这里 ChildA 省略const优化，可以看到它重新执行build。

scala 复制代码 
import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(const MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  const MyApp({super.key});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return const MaterialApp(
      home: Scaffold(
        body: SafeArea(child: ParentWidget()),
      ),
    );
  }
}

class ParentWidget extends StatefulWidget {
  const ParentWidget({super.key});

  @override
  State<ParentWidget> createState() => _ParentWidgetState();
}

class _ParentWidgetState extends State<ParentWidget> {
  int countB = 0;

  void changeB() {
    setState(() {
      countB += 1;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: changeB,
          child: const Text('change countB'),
        ),
        ChildA(),
        ChildB(
          countB: countB,
        ),
      ],
    );
  }
}

class ChildA extends StatefulWidget {
  const ChildA({super.key});

  @override
  State<ChildA> createState() => _ChildAState();
}

class _ChildAState extends State<ChildA> {
  int countA = 0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            setState(() {
              countA += 1;
            });
          },
          child: const Text('change countA'),
        ),
        Text('countA $countA'),
      ],
    );
  }
}

class ChildB extends StatefulWidget {
  const ChildB({
    required this.countB,
    super.key,
  });

  final int countB;

  @override
  State<ChildB> createState() => _ChildBState();
}

class _ChildBState extends State<ChildB> {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        Text('countB ${widget.countB}'),
      ],
    );
  }
}

根据经验，刷新区域当然是越小越好，有什么方式可以让父组件修改状态后，直接通知到需要变更状态的子组件，而不惊动其余组件呢？

观察者模式可以很好的解决这一问题，当主题对象状态发生变化时，它的所有依赖者会收到通知，以此来执行接下来的动作。

Flutter提供的 ChangeNotifier 就实现了观察者模式。

这里定义一个 ChangeNotifier ，包裹住一个状态，同时提供一个add方法，来修改状态。

scala 复制代码 
class CountHolder extends ChangeNotifier {
  CountHolder(this._value);

  int _value;

  int get value => _value;

  set value(int newValue) {
    _value = newValue;
    notifyListeners();
  }

  void add() {
    value++;
  }
}

将使用 countB 逻辑地方，全部替换为使用 CountHolder

scala 复制代码 
import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(const MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  const MyApp({super.key});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return const MaterialApp(
      home: Scaffold(
        body: SafeArea(child: ParentWidget()),
      ),
    );
  }
}

class ParentWidget extends StatefulWidget {
  const ParentWidget({super.key});

  @override
  State<ParentWidget> createState() => _ParentWidgetState();
}

class _ParentWidgetState extends State<ParentWidget> {
  final _countHolder = CountHolder(0);

  void changeB() {
    _countHolder.add();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: changeB,
          child: const Text('change countB'),
        ),
        ChildA(),
        ChildB(countHolder: _countHolder),
      ],
    );
  }
}

class ChildA extends StatefulWidget {
  const ChildA({super.key});

  @override
  State<ChildA> createState() => _ChildAState();
}

class _ChildAState extends State<ChildA> {
  int countA = 0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            setState(() {
              countA += 1;
            });
          },
          child: const Text('change countA'),
        ),
        Text('countA $countA'),
      ],
    );
  }
}

class ChildB extends StatefulWidget {
  const ChildB({
    required this.countHolder,
    super.key,
  });

  final CountHolder countHolder;

  @override
  State<ChildB> createState() => _ChildBState();
}

class _ChildBState extends State<ChildB> {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        ListenableBuilder(
          listenable: widget.countHolder,
          builder: (_, __) {
            return Text('countB ${widget.countHolder.value}');
          },
        ),
      ],
    );
  }
}

class CountHolder extends ChangeNotifier {
  CountHolder(this._value);

  int _value;

  int get value => _value;

  set value(int newValue) {
    _value = newValue;
    notifyListeners();
  }

  void add() {
    value++;
  }
}

这时，在父组件 changeB 的时候，只会有B组件的 Text 进行重建。

ChangeNotifier 的订阅过程不是这里的重点，顺着 ListenableBuilder 的 listenable 参数很容易看到原理。最终数据改变后也是调用到 setState 方法。

scss 复制代码 
  源码：
  void _handleChange() {
    if (!mounted) {
      return;
    }
    setState(() {
      // The listenable's state is our build state, and it changed already.
    });
  }

这里如果将 CountHolder 改个名字，改成 CountController ，是否就是平时使用各类 controller 的样子了？（可以自行修改看看，透过现象看本质）

Flutter 中常见的几种 Controller：

复制代码 
TextEditingController - 用于控制和监听文本输入，管理文本字段的状态，如获取/设置文本内容、控制光标位置等
ScrollController - 管理可滚动组件的滚动行为，允许程序控制滚动位置、监听滚动事件等
PageController - 专门用于PageView组件，控制页面的切换、滚动和动画效果
TabController - 用于TabBar和TabBarView之间的协调，管理标签页的切换状态
AnimationController - 动画控制器，管理动画的运行、暂停、反向等状态，是Flutter动画系统的核心

从技术实现角度看，这些 Controller 本质上都是特殊的 ChangeNotifier ，它们直接或间接地继承ChangeNotifier（Listenable），它们：

less 复制代码 
内部维护一个或多个状态值   (如例子中 CountHolder 的 _value ）
提供改变这些状态的方法   (如例子中 CountHolder 的 add() ）
实现通知机制，当状态变化时通知监听者   (如例子中 CountHolder 的 notifyListeners() ）

它们这么做是遵循了Flutter的单向数据流模式，作为状态与UI之间的桥梁，使代码结构更加清晰，逻辑更加分离。

最后别忘了！通常需要手动 dispose() 以避免内存泄漏。

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