前言

• Flutter 作為google出品的一個新興的跨平臺移動客戶端UI開發框架，正在被越來越多的開發者和組織使用，包括阿里的咸魚、騰訊的微信等。

• 今天，我將獻上一份 《全面 & 詳細的Flutter學習指南》，希望你們會喜歡。

目錄

1. 簡介

• 定義：一款Google出品&開源的移動客戶端UI開發框架（SDK）
• 作用：用一套代碼同時在Android、IOS上快速構建高質量、高性能的原生用戶界面
• 開發語言：Dart語言（高開發效率、高性能等）

2. 特點

• Flutter的主要特點包括：使用自身的高性能渲染引擎進行渲染 & Dart編程語言語言
• 具體介紹如下：

2.1 高性能渲染引擎

• Flutter進行UI繪制時，使用的是自帶的高性能渲染引擎進行繪制渲染（不使用WebView & 原生控件）
• 好處：保證在Android和iOS上UI的一致性 & 避免對原生控件依賴而帶來的限制和維護成本。
• 組成：C、C ++、Dart、Skia（2D渲染引擎），具體描述如下：

特別注意：

• Flutter依靠Flutter Engine虛擬機在iOS和Android上運行
• Flutter Engine使用C/C++編寫 = 低延遲輸入 + 高幀速率
• 開發人員可通過Flutter框架和API在內部進行交互
• 下面，簡單介紹一下Flutter的2D渲染引擎：Skia

2.2 Dart語言

• 介紹Dart語言前先介紹兩個概念：JIT和AOT。程序主要有兩種運行方式：靜態編譯 & 動態編譯，具體如下：

特別注意：

• JIT 和 AOT指的是程序運行方式，和編程語言并非強關聯的。
• 有些語言可以以JIT方式 & AOT方式一起運行，如JAVA，它可在第一次執行時編譯成中間字節碼、然后在之后執行時可以直接執行字節碼
• 通常區分是否為AOT的標準就是看代碼在執行之前是否需要編譯，只要需要編譯，無論其編譯產物是字節碼還是機器碼，都屬于AOT

Dart語言的特點

• Dart語言具備開發效率高、高性能 & 類型安全的特點
• 具體如下：

3. 原理解析

3.1 框架結構

• Flutter框架主要分為兩層：FrameWork層、Engine層，如下圖所示：

• 說明：開發時，主要基于Framework層；運行時，則是運行在 Engine上。每層的具體介紹如下：

3.2 原理概述

• 開發時，主要基于Framework層；運行時，則是運行在 Engine上
• Engine是Flutter的獨立虛擬機，由它適配 & 提供跨平臺支持；因為其存在，Flutter不使用移動端系統的原生控件， 而是使用自己 Engine 來繪制 Widget （Flutter的顯示單元）； Dart 代碼是通過 AOT 編譯為平臺的原生代碼，所以 Flutter可直接與平臺通信，不需要JS引擎的橋接。
• 同時 Flutter 唯一要求系統提供的是 canvas，以實現UI的繪制。

• 編譯時，具體如下：

3.3 關于widget

Flutter理念：“一切皆為Widget”，Widget是Flutter應用程序用戶界面的基本構建塊，具備以下特點：

• 屬于具有一致性的統一對象模型，與其他將視圖、控制器、布局和其他屬性分離的框架不同。更新widget時更加高效
• 不可變的，僅支持一幀，且每一幀上不會直接更新，要更新而必須使用Widget的狀態。無狀態和有狀態Widget 的核心特性相同，每一幀都會重新構建；
• 有一個State對象，用于跨幀存儲狀態數據 & 恢復

4. 特點

• Flutter具備跨平臺、開發效率高 & 高性能的特點
• 具體說明如下：

4.1 跨平臺 & 開發效率高

Flutter通過使用上述所述的自身渲染引擎、原理框架 & Widget運行，使用一套代碼即可同時構建iOS和Android應用，從而實現跨平臺的特性，最終提高開發的效率

4.2 高性能

• 原因1：通過其自帶的高性能渲染引擎進行渲染
• 原因2：Dart語言本身的語言特性
• 原因3：編譯過程特點，具體如下：

5. 對比

• 跨平臺開發的本質是為了：增加代碼復用、減少不同平臺差異適配的工作量 & 提高開發效率。
• 目前主流的跨平臺開發框架有：React-Native、Weex和本文提及的Flutter。下面，我先簡單介紹React-Native和Weex，再進行三者的對比。

5.1 React-Native

• 簡介
• 由Facebook出品，采用了JavaScript語言、JSCore引擎和通過原生渲染的跨平臺框架
• 實現原理
• 通過編寫JavaScript語言代碼，通過 React Native 的中間層來調用 Native端的組件，最終實現相應的功能。JS端中所寫控件的作用類似 Map中的key 值，對應著Native端的對應控件（如 Android 中 標簽對應 ViewGroup 控件）。JS端會通過多個key 組合成Dom，最后交由Native端進行解析，最終渲染出Native端的控件。

• 實現框架
• React Native的架構主要由三層實現。其中最重要的是由C++ 實現的中間適配層，此處最主要封裝了JavaScriptCore用于執行JS的解析，最終實現了JS端與原生端的雙向通信交互。而React Native運行在JavaScriptCore中。（在iOS上直接使用內置的javascriptcore、在Android則使用webkit.org官方開源的jsc.so）

5.2 Weex

• 簡介
• 由Alibaba出品，采用了JavaScript語言、JS V8引擎和通過原生渲染的跨平臺框架
• 實現原理
• 與React-Native類似，JS端會通過多個key組合成Dom，最后交由Native端進行解析，最終渲染出Native端的控件，但區別在于：Weex是可以跨三端的 = Android、iOS、Web，其原因在于在開發過程中，代碼模式、編譯過程、模板組件、數據綁定、生命周期等上層語法是一致，不同的是Web端和Native端對Virtual DOM 執行的解析方法有所區別。

• 實現框架
• weex的架構主要分為三部分，具體如下：

5.3 三者對比

注：對于性能的對比，從理論上來說Flutter應該是最接近原生性能 & 最好的，但就目前實際應用&體驗中并沒具備很明顯的差異化，后續需進行進一步的驗證。