Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发实战指南

文章目录

  • [Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发实战指南](#Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发实战指南)
    • 一、混合工程开发的核心价值与应用场景
      • [1.1 为什么需要混合工程开发](#1.1 为什么需要混合工程开发)
      • [1.2 Flutter 与开源鸿蒙混合开发技术栈对比](#1.2 Flutter 与开源鸿蒙混合开发技术栈对比)
    • [二、Flutter 混合工程开发实战(Android 端为例)](#二、Flutter 混合工程开发实战(Android 端为例))
      • [2.1 环境准备](#2.1 环境准备)
      • [2.2 工程创建:创建 Flutter Module 与 Android 原生工程](#2.2 工程创建:创建 Flutter Module 与 Android 原生工程)
        • [步骤 1:创建 Flutter Module](#步骤 1:创建 Flutter Module)
        • [步骤 2:创建 Android 原生工程](#步骤 2:创建 Android 原生工程)
        • [步骤 3:将 Flutter Module 接入 Android 原生工程](#步骤 3:将 Flutter Module 接入 Android 原生工程)
      • [2.3 原生工程加载 Flutter 页面](#2.3 原生工程加载 Flutter 页面)
        • [步骤 1:修改 Flutter 入口代码](#步骤 1:修改 Flutter 入口代码)
        • [步骤 2:在 Android 原生中启动 FlutterActivity](#步骤 2:在 Android 原生中启动 FlutterActivity)
      • [2.4 原生与 Flutter 双向通信(Method Channel)](#2.4 原生与 Flutter 双向通信(Method Channel))
        • [步骤 1:Android 原生端实现通信逻辑](#步骤 1:Android 原生端实现通信逻辑)
      • [2.5 Flutter 混合工程开发关键优化点](#2.5 Flutter 混合工程开发关键优化点)
    • [三、开源鸿蒙混合工程开发实战(ArkUI + Native C++)](#三、开源鸿蒙混合工程开发实战(ArkUI + Native C++))
      • [3.1 环境准备](#3.1 环境准备)
      • [3.2 工程创建:创建 ArkUI + Native C++ 混合工程](#3.2 工程创建:创建 ArkUI + Native C++ 混合工程)
      • [3.3 Native C++ 模块开发](#3.3 Native C++ 模块开发)
        • [步骤 1:修改 native.cpp 文件](#步骤 1:修改 native.cpp 文件)
      • [3.4 ArkUI 调用 Native C++ 方法](#3.4 ArkUI 调用 Native C++ 方法)
        • [步骤 1:编写 ArkUI 页面代码](#步骤 1:编写 ArkUI 页面代码)
      • [3.5 开源鸿蒙混合开发关键优化点](#3.5 开源鸿蒙混合开发关键优化点)
    • [四、Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发对比分析](#四、Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发对比分析)
    • 五、混合工程开发常见问题与解决方案
      • [5.1 通信失败问题](#5.1 通信失败问题)
      • [5.2 工程同步/编译失败](#5.2 工程同步/编译失败)
      • [5.3 性能问题](#5.3 性能问题)
    • 六、总结与未来展望

Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发实战指南

在跨平台开发领域,混合工程开发 是连接原生技术与跨平台框架的桥梁,能够兼顾跨平台开发效率与原生功能的深度调用需求。Flutter 作为成熟的跨平台 UI 框架,常需与 Android/iOS 原生工程混合开发;而开源鸿蒙(OpenHarmony)则以分布式全场景为核心,支持 ArkUI 与原生服务的混合集成。本文将深入讲解 Flutter 混合工程开发流程,并对比开源鸿蒙混合开发的设计思路,结合代码案例与实践技巧,帮助开发者高效构建混合应用。

一、混合工程开发的核心价值与应用场景

1.1 为什么需要混合工程开发

跨平台框架虽能实现"一套代码多端运行",但在以下场景中,混合工程开发是更优解:

  • 原生功能深度调用:如调用系统级 API(蓝牙、NFC、传感器)、集成第三方原生 SDK(支付、地图)。
  • 存量项目迁移:传统原生项目无需完全重构,可逐步接入跨平台框架,降低迁移成本。
  • 性能敏感模块保留:对渲染性能要求极高的模块(如游戏、音视频编辑)仍使用原生开发,非核心模块用跨平台框架快速迭代。
  • 全场景设备适配:开源鸿蒙生态下,需适配手机、平板、手表等多设备,混合开发可灵活调用不同设备的原生能力。

1.2 Flutter 与开源鸿蒙混合开发技术栈对比

对比维度 Flutter 混合工程 开源鸿蒙混合工程
核心架构 Flutter 引擎嵌入原生工程,通过 Method Channel 通信 ArkUI 组件与 Native/C++ 服务混合,通过 NAPI 桥接
原生交互方式 Method Channel/Event Channel/Basic Message Channel NAPI(Native API)/Ability 间通信
工程结构 Android Studio 工程 + Flutter Module DevEco Studio 工程 + ArkUI 模块 + Native 模块
适用场景 存量 Android/iOS 项目接入 Flutter UI 模块 鸿蒙多设备应用,需调用 C/C++ 原生服务或硬件能力

二、Flutter 混合工程开发实战(Android 端为例)

Flutter 混合工程开发的核心是 将 Flutter Module 嵌入 Android 原生工程,并实现原生与 Flutter 之间的双向通信。本节以 Android 原生工程集成 Flutter 为例,完整讲解从工程创建到交互通信的全流程。

2.1 环境准备

  1. 安装 Flutter SDK(建议 3.10+ 版本),配置环境变量。
  2. 安装 Android Studio(2022.3+ 版本),安装 Flutter 与 Dart 插件。
  3. 确保 Android SDK 版本 ≥ 21(Flutter 最低支持版本)。

2.2 工程创建:创建 Flutter Module 与 Android 原生工程

步骤 1:创建 Flutter Module

打开终端,执行以下命令创建 Flutter 模块(注意:不是 Flutter App):

bash 复制代码
flutter create -t module flutter_module

创建完成后,Flutter Module 的目录结构如下:

复制代码
flutter_module/
├── android/          # Android 平台相关配置
├── ios/              # iOS 平台相关配置
├── lib/              # Flutter 业务代码
│   └── main.dart     # Flutter 入口文件
├── pubspec.yaml      # 依赖配置文件
└── .android/         # 隐藏的 Android 构建配置
步骤 2:创建 Android 原生工程

打开 Android Studio,创建一个 Empty Activity 工程,命名为 NativeAndroidProject

步骤 3:将 Flutter Module 接入 Android 原生工程
  1. 配置 settings.gradle
    在 Android 原生工程的 settings.gradle 文件中添加 Flutter Module 的依赖:
gradle 复制代码
pluginManagement {
    repositories {
        google()
        mavenCentral()
        gradlePluginPortal()
    }
}
dependencyResolutionManagement {
    repositoriesMode.set(RepositoriesMode.FAIL_ON_PROJECT_REPOS)
    repositories {
        google()
        mavenCentral()
        // 添加 Flutter Maven 仓库
        maven {
            url "$flutterModulePath/build/host/outputs/repo"
        }
        maven {
            url "https://storage.googleapis.com/download.flutter.io"
        }
    }
}
// 引入 Flutter Module
include ':app'
setBinding(new Binding([gradle: this]))
evaluate(new File(
        settingsDir.parentFile,
        'flutter_module/.android/include_flutter.groovy'
))

注意 :将 $flutterModulePath 替换为 Flutter Module 的实际路径(建议使用相对路径)。

  1. 配置 app/build.gradle
    app/build.gradledependencies 中添加 Flutter 依赖:
gradle 复制代码
dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.6.1'
    implementation 'com.google.android.material:material:1.11.0'
    testImplementation 'junit:junit:4.13.2'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.5'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.5.1'
    // 添加 Flutter 依赖
    implementation project(':flutter')
}
  1. 同步工程
    点击 Android Studio 的 Sync Project with Gradle Files 按钮,完成工程同步。同步成功后,在 Project 视图中可看到 Flutter 相关模块。

2.3 原生工程加载 Flutter 页面

Flutter 页面在 Android 原生工程中以 FlutterActivityFlutterFragment 的形式存在,本节以 FlutterActivity 为例讲解。

步骤 1:修改 Flutter 入口代码

flutter_module/lib/main.dart 中编写一个简单的 Flutter 页面,包含一个文本和一个按钮:

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

void main() => runApp(const MyApp());

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

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Flutter Module',
      theme: ThemeData(primarySwatch: Colors.blue),
      home: const FlutterPage(),
    );
  }
}

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

  @override
  State<FlutterPage> createState() => _FlutterPageState();
}

class _FlutterPageState extends State<FlutterPage> {
  // 用于接收原生传递的数据
  String _nativeMessage = "暂无数据";
  // Method Channel 名称(需与原生保持一致)
  static const MethodChannel _channel = MethodChannel("com.example.flutter_native_channel");

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    // 监听原生发送的消息
    _channel.setMethodCallHandler((call) async {
      if (call.method == "sendMessageToFlutter") {
        setState(() {
          _nativeMessage = call.arguments["message"];
        });
      }
    });
  }

  // 向原生发送消息
  void _sendMessageToNative() async {
    String result = await _channel.invokeMethod("sendMessageToNative", {"content": "Hello from Flutter"});
    ScaffoldMessenger.of(context).showSnackBar(SnackBar(content: Text(result)));
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: const Text("Flutter 混合工程页面")),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: [
            Text("原生传递的消息:$_nativeMessage", style: const TextStyle(fontSize: 16)),
            const SizedBox(height: 30),
            ElevatedButton(
              onPressed: _sendMessageToNative,
              child: const Text("向原生发送消息"),
            )
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}
步骤 2:在 Android 原生中启动 FlutterActivity

修改 Android 原生工程的 MainActivity,添加一个按钮,点击后跳转到 Flutter 页面:

java 复制代码
package com.example.nativeandroidproject;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import io.flutter.embedding.android.FlutterActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button btnJump = findViewById(R.id.btn_jump);
        btnJump.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 启动 FlutterActivity
                Intent intent = FlutterActivity.createDefaultIntent(MainActivity.this);
                startActivity(intent);
            }
        });
    }
}

对应的 activity_main.xml 布局文件:

xml 复制代码
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Android 原生主页面"
        android:textSize="20sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_jump"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="跳转到 Flutter 页面"
        android:layout_marginTop="20dp"/>

</LinearLayout>

2.4 原生与 Flutter 双向通信(Method Channel)

Method Channel 是 Flutter 与原生之间的同步/异步通信桥梁 ,支持传递字符串、数字、布尔值、Map 等数据类型。通信的核心是 Channel 名称必须一致

步骤 1:Android 原生端实现通信逻辑

修改 MainActivity,初始化 Method Channel,并处理 Flutter 发送的消息:

java 复制代码
package com.example.nativeandroidproject;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import io.flutter.embedding.android.FlutterActivity;
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine;
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngineCache;
import io.flutter.embedding.engine.dart.DartExecutor;
import io.flutter.plugin.common.MethodChannel;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String CHANNEL_NAME = "com.example.flutter_native_channel";
    private FlutterEngine flutterEngine;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 初始化 FlutterEngine
        flutterEngine = new FlutterEngine(this);
        flutterEngine.getDartExecutor().executeDartEntrypoint(
                DartExecutor.DartEntrypoint.createDefault()
        );
        // 缓存 FlutterEngine,避免重复创建
        FlutterEngineCache.getInstance().put("my_flutter_engine", flutterEngine);

        // 配置 Method Channel
        new MethodChannel(flutterEngine.getDartExecutor().getBinaryMessenger(), CHANNEL_NAME)
                .setMethodCallHandler((call, result) -> {
                    // 处理 Flutter 发送的方法调用
                    if (call.method.equals("sendMessageToNative")) {
                        String content = call.argument("content");
                        Toast.makeText(MainActivity.this, content, Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        // 向 Flutter 返回结果
                        result.success("原生已接收消息:" + content);
                    } else {
                        result.notImplemented();
                    }
                });

        Button btnJump = findViewById(R.id.btn_jump);
        btnJump.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 启动 FlutterActivity 并传入数据
                Intent intent = FlutterActivity.withCachedEngine("my_flutter_engine").build(MainActivity.this);
                startActivity(intent);
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 释放 FlutterEngine
        flutterEngine.destroy();
    }
}

2.5 Flutter 混合工程开发关键优化点

  1. FlutterEngine 缓存 :使用 FlutterEngineCache 缓存 FlutterEngine,避免每次启动 FlutterActivity 都重新创建引擎,提升启动速度。
  2. 混淆配置 :在 proguard-rules.pro 中添加 Flutter 相关的混淆规则,防止混淆导致通信失败。
  3. 依赖管理:确保 Flutter Module 与原生工程的依赖版本兼容,避免出现冲突。

三、开源鸿蒙混合工程开发实战(ArkUI + Native C++)

开源鸿蒙的混合工程开发以 ArkUI 应用为主体,通过 NAPI 桥接 C/C++ 原生模块,实现高性能的原生能力调用。本节以 ArkUI(API 9)集成 Native C++ 模块为例,讲解开发流程。

3.1 环境准备

  1. 安装 DevEco Studio(4.1+ 版本),配置鸿蒙 SDK(API 9+)。
  2. 安装 C/C++ 开发插件(DevEco Studio 内置,需确保已启用)。

3.2 工程创建:创建 ArkUI + Native C++ 混合工程

  1. 打开 DevEco Studio,选择 Create Project ,选择 ApplicationEmpty Ability,点击 Next。
  2. 配置工程信息:
    • Project Name:HarmonyNativeHybrid
    • Bundle Name:com.example.harmonynativehybrid
    • Save Location:工程保存路径
    • Compile SDK:API 9
    • Model:Stage Model
    • Enable Native:勾选(关键步骤,启用 Native 开发)
  3. 点击 Finish,完成工程创建。

混合工程的目录结构如下:

复制代码
HarmonyNativeHybrid/
├── entry/                  # 主模块
│   ├── src/
│   │   ├── main/
│   │   │   ├── ets/        # ArkUI 代码目录
│   │   │   ├── native/     # Native C++ 代码目录
│   │   │   └── resources/  # 资源目录
│   │   └── oh-package.json # 依赖配置
│   └── build-profile.json  # 构建配置
└── build-profile.json      # 工程构建配置

3.3 Native C++ 模块开发

entry/src/main/native 目录下,编写一个简单的 C++ 函数,实现字符串拼接功能,用于 ArkUI 调用。

步骤 1:修改 native.cpp 文件
cpp 复制代码
#include "napi/native_api.h"
#include <string>

// 原生方法:字符串拼接
static napi_value StringConcat(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 2;
    napi_value args[2] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr);

    // 从 ArkUI 获取传入的两个字符串
    char str1[1024] = {0};
    char str2[1024] = {0};
    napi_get_value_string_utf8(env, args[0], str1, sizeof(str1), nullptr);
    napi_get_value_string_utf8(env, args[1], str2, sizeof(str2), nullptr);

    // 字符串拼接
    std::string result = std::string(str1) + " + " + std::string(str2);

    // 将结果返回给 ArkUI
    napi_value returnValue;
    napi_create_string_utf8(env, result.c_str(), result.length(), &returnValue);
    return returnValue;
}

// 注册原生方法
static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports) {
    napi_property_descriptor desc[] = {
        {
            "stringConcat",  // 方法名(ArkUI 侧调用时使用)
            nullptr,
            StringConcat,    // 对应的 C++ 函数
            nullptr,
            nullptr,
            nullptr,
            napi_default,
            nullptr
        }
    };
    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
    return exports;
}

// 模块注册
NAPI_MODULE(NODE_GYP_MODULE_NAME, Init)

3.4 ArkUI 调用 Native C++ 方法

在 ArkUI 页面中,通过 require 导入 Native 模块,并调用其方法。

步骤 1:编写 ArkUI 页面代码

修改 entry/src/main/ets/pages/index.ets

typescript 复制代码
@Entry
@Component
struct Index {
  @State message: string = "ArkUI 调用 Native 方法";
  @State result: string = "结果:";
  // 导入 Native 模块
  nativeModule = require("../native/libentry.so");

  build() {
    Column() {
      Text(this.message)
        .fontSize(20)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .margin({ bottom: 20 })

      Text(this.result)
        .fontSize(16)
        .margin({ bottom: 30 })

      Button("调用 Native 字符串拼接方法")
        .onClick(() => {
          // 调用 Native 方法
          let res = this.nativeModule.stringConcat("Hello OpenHarmony", "Hello Native");
          this.result = "结果:" + res;
        })
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .justifyContent(FlexAlign.Center)
    .backgroundColor(Color.Grey[100])
  }
}

3.5 开源鸿蒙混合开发关键优化点

  1. NAPI 数据类型转换:注意 ArkUI 与 C++ 之间的数据类型映射,如字符串、数字、数组等,避免类型转换错误。
  2. 动态库加载 :确保 Native 模块编译生成的 .so 文件路径正确,ArkUI 侧导入时路径无误。
  3. 多设备适配 :开源鸿蒙支持多设备部署,需在 build-profile.json 中配置支持的设备类型。

四、Flutter 与开源鸿蒙混合工程开发对比分析

通过以上实战,我们可以总结出两种技术栈混合开发的核心差异与共性:

对比维度 Flutter 混合工程 开源鸿蒙混合工程
通信桥梁 Method Channel 为主,基于消息传递 NAPI 为主,基于动态库调用 + 数据桥接
工程集成方式 Flutter Module 作为依赖嵌入原生工程 Native 模块与 ArkUI 模块同属一个工程
性能表现 Flutter 引擎启动有一定开销,缓存引擎可优化 Native 模块直接运行在鸿蒙内核,性能损耗低
多端适配 主要适配 Android/iOS 双端 适配鸿蒙全场景设备(手机、平板、手表等)
开发门槛 需掌握 Flutter + Android/iOS 原生开发 需掌握 ArkUI + C/C++ 开发

五、混合工程开发常见问题与解决方案

5.1 通信失败问题

  • Flutter 侧:检查 Method Channel 名称是否与原生一致;检查数据类型是否匹配(如 Map 对应原生的 HashMap)。
  • 开源鸿蒙侧:检查 NAPI 方法名是否正确;检查动态库是否成功编译;检查数据类型转换逻辑。

5.2 工程同步/编译失败

  • Flutter 侧 :确保 Flutter SDK 版本与原生工程的 Gradle 版本兼容;重新执行 flutter pub get 同步依赖。
  • 开源鸿蒙侧:确保 DevEco Studio 的 SDK 版本与工程配置一致;清理工程缓存后重新编译。

5.3 性能问题

  • Flutter 侧:缓存 FlutterEngine,避免重复创建;减少不必要的跨平台通信次数。
  • 开源鸿蒙侧:将计算密集型任务放在 Native 侧执行;优化 NAPI 数据传输效率。

六、总结与未来展望

混合工程开发是平衡跨平台效率与原生能力的最佳实践,Flutter 混合工程适合存量 Android/iOS 项目的跨平台改造,而开源鸿蒙混合工程则面向全场景分布式应用的深度定制开发。

未来,随着跨平台技术的发展,Flutter 与开源鸿蒙的混合开发模式将更加成熟:

  • Flutter 或将进一步优化与原生工程的集成体验,降低通信开销。
  • 开源鸿蒙或将推出更简洁的 NAPI 开发工具链,提升混合开发效率。

掌握两种技术栈的混合开发能力,将帮助开发者在跨平台与全场景开发领域更具竞争力。


声明:本文代码基于 Flutter 3.16、Android Gradle Plugin 8.2.0、开源鸿蒙 API 9 编写,不同版本可能存在 API 差异,请根据实际开发环境调整。

欢迎大家加入开源鸿蒙跨平台开发者社区,一起共建开源鸿蒙跨平台生态。

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