Flutter 知识梳理 (状态管理) - Provider 之各种 XXProvider 的使用姿势

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2021-09-24

一、前言

Provider是目前Google推荐的状态管理方式之一，建议大家可以先看一下 Provider 的 Github 地址 了解基本的用法。

网上大多数介绍Provider的文章讲的都是ChangeNotifierProvider，看完之后确实知道它是干什么的，以及怎么用。

然而其实还有其它的Provider供我们使用，那么它们之间的区别和联系是什么呢，官方文档对它们的使用也没有详细的Demo，这篇文章就来总结一下它们的用法和区别。

Provider的分类有如下几种：

  • Provider
  • ListenableProvider
  • ChangeNotifierProvider
  • ValueListenableProvider
  • StreamProvider

二、Provider

2.1 构造函数

Provider的构造函数如下：

  Provider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<T> builder,
    Disposer<T> dispose,
    Widget child,
  })
  • builder：T Function(BuildContext context)，返回要共享的数据Model。
  • dispose：void Function(BuildContext context, T value)，在回调中释放资源。

2.2 优点 & 缺点

Provider的优点：

  • 数据共享：通过Provider.of<T>(context)方法，可以在以Provider为根节点的子树中获取到T的对象。
  • 通过dispose参数，可以进行资源的释放。

但是Provider也有一个明显的缺点：

  • 在共享数据发生改变时，不能通知它的监听者。

2.3 计数器例子

下面我们用一个经典的计数器Demo演示一下Provider的使用，为了方便对比，后面在介绍其它Provider时，也使用该例子。

根据Provider的两个特点，我们可以用它来实现BLoc中sink的获取，以及最后资源的释放。

  • 首先我们定义一个简单的Bloc模型。
import 'dart:async';

class ProviderBloc {

  int _count = 0;
  var _countController = StreamController<int>.broadcast();

  Stream<int> get stream => _countController.stream;
  int get count => _count;

  increment() {
    _countController.sink.add(++_count);
  }

  dispose() {
    _countController.close();
  }
}
  • 接下来编写主界面。
    • 通过Provider.of<ProviderBloc>(context)我们可以在任意的地方获取到ProviderBloc对象，获得sink来更改数据。
    • 使用StreamBuilder监听Stream中数据的变化，刷新界面。
    • 在原始的Bloc模型上，顶层的Provider提供了dispose回调，用于资源的释放。
import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';
import 'provider_bloc.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Provider<ProviderBloc>(
      builder: (context) => ProviderBloc(),
      dispose: (context, bloc) => bloc.dispose(),
      child: MaterialApp(
        home: Scaffold(
          appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
          body: CounterLabel(),
          floatingActionButton: CounterButton(),
        ),
      ),
    );
  }
}

class CounterButton extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FloatingActionButton(
      onPressed: Provider.of<ProviderBloc>(context).increment,
      child: const Icon(Icons.add),
    );
  }

}

class CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: StreamBuilder<int>(
        builder: (context, snapshot) {
          return Text('you have push ${snapshot.data} times');
        },
        initialData: 0,
        stream: Provider.of<ProviderBloc>(context).stream,
      ),
    );
  }
}

三、ChangeNotifierProvider

ChangeNotifierProvider应该是大家见的最多的，大多数介绍Provider的文章都是以它为例子，和 Provider 相比，它最大的优点就是解决了数据改变后无法监听的问题。

3.1 构造函数

ChangeNotifierProvider的构造函数为如下：

  ChangeNotifierProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<T> builder,
    Widget child,
  })
  • builder：T Function(BuildContext context)，返回要共享的数据Model。

3.2 ChangeNotifier

使用ChangeNotifierProvider时，它要求builder返回的数据Model必须是ChangeNotifier的子类。

  • 在改变数据后，调用notifyListener()方法。
  • 通过重写它的dispose方法，可以完成和Provider一样的资源释放工作。
class Counter with ChangeNotifier {

  int _count = 0;
  int get count => _count;

  void increment() {
    _count++;
    notifyListeners();
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
  }
}

3.3 Provider.of<T>(context) & Consumer

在介绍Provider的文章中，Provider.of<T>(context)和Consumer都会被拿来对比，一般都会推荐使用Consumer，因为它会将数据发生变化后，把监听者的 Widget 重建的范围限制地更小。

项目中Provider的使用，可以分为两个角色，数据改变的 触发者 和 监听者：

  • 触发者：如果只是需要获取到数据model，不需要监听变化（例如点击按钮），推荐使用Provider.of<Counter>(context, listen: false)来获取数据model。
  • 监听者：推荐使用Consumer。

3.4 例子

3.4.1 定义数据模型

  • 首先，定义数据模型：
    • 在改变数据后，调用notifyListeners方法。
    • 如果需要释放资源，那么需要重写dispose方法。
import 'package:flutter/foundation.dart';

class Counter with ChangeNotifier {
  int _count = 0;
  int get count => _count;

  void increment() {
    _count++;
    notifyListeners();
  }
  
  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
  }
}

3.4.2 主文件

import 'counter_model.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return ChangeNotifierProvider<Counter>(
      builder: (context) => Counter(),
      child: MaterialApp(
        home: Scaffold(
          appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
          body: CounterLabel(),
          floatingActionButton: CounterButton(),
        ),
      )
    );
  }
}

class CounterButton extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FloatingActionButton(
      onPressed: Provider.of<Counter>(context, listen : false).increment,
      child: const Icon(Icons.add),
    );
  }

}

class CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Consumer<Counter>(
          builder: (BuildContext context, Counter counter, Widget child) {
            return Text('you have push ${counter.count} times');
          }),
    );
  }
}

四、ListenableProvider

4.1 构造函数

ListenableProvider的构造函数为：

  ListenableProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<T> builder,
    Disposer<T> dispose,
    Widget child,
  })
  • builder：T Function(BuildContext context)，返回要共享的数据Model。
  • dispose：void Function(BuildContext context, T value)，在回调中释放资源。

4.2 和 ChangeNotifierProvider 对比

先来一下ChangeNotifierProvider的源码：

class ChangeNotifierProvider<T extends ChangeNotifier>
    extends ListenableProvider<T> implements SingleChildCloneableWidget {
  
  static void _disposer(BuildContext context, ChangeNotifier notifier) =>
      notifier?.dispose();

  ChangeNotifierProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<T> builder,
    Widget child,
  }) : super(key: key, builder: builder, dispose: _disposer, child: child);

}

从源码上可以看出，ListenableProvider和ChangeNotifierProvider其实是 父与子的关系，ChangeNotifierProvider在它的基础上：

  • 限制数据model的上限，要求必须是ChangeNotifier的子类。
  • 通过重写ChangeNotifier.dispose()来完成资源的释放，不需要传入dispose参数给ChangeNotifierProvider。

4.3 例子

使用ListenableProvider时，假如我们没有将数据模型定义成ChangeNotifier的子类，那么需要自己进行监听者的管理，为了方便，我们还是继续使用ChangeNotifier，其它地方的使用和ChangeNotifierProvider都是一样的。

import 'counter_model.dart';
import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return ListenableProvider<Counter>(
        builder: (context) => Counter(),
        dispose: (context, counter) => counter.dispose(),
        child: MaterialApp(
          home: Scaffold(
            appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
            body: CounterLabel(),
            floatingActionButton: CounterButton(),
          ),
        )
    );
  }
}

class CounterButton extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FloatingActionButton(
      onPressed: Provider.of<Counter>(context, listen: false).increment,
      child: const Icon(Icons.add),
    );
  }

}

class CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Consumer<Counter>(
          builder: (BuildContext context, Counter counter, Widget child) {
            return Text('you have push ${counter.count} times');
          }),
    );
  }
}

五、ValueListenableProvider

5.1 构造函数

  ValueListenableProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<ValueNotifier<T>> builder,
    UpdateShouldNotify<T> updateShouldNotify,
    Widget child,
  })
  • builder：T Function(BuildContext context)，返回要共享的数据Model。
  • dispose：void Function(BuildContext context, T value)，在回调中释放资源。

5.2 ValueNotifier

ValueListenableProvider要求builder返回的对象必须是ValueNotifier<T>的子类，T是需要共享的数据类型。

ValueNotifier的定义如下：

class ValueNotifier<T> extends ChangeNotifier implements ValueListenable<T> {

  ValueNotifier(this._value);

  @override
  T get value => _value;
  T _value;
  set value(T newValue) {
    if (_value == newValue)
      return;
    _value = newValue;
    notifyListeners();
  }

  @override
  String toString() => '${describeIdentity(this)}($value)';
}

ValueNotifier是我们前面多次提到的ChangeNotifier的子类，在改变_value时，自动调用了notifyListeners方法，那么就参照之前的方法来使用它。

5.3 例子

5.3.1 定义 ValueNotifier 的子类

import 'package:flutter/foundation.dart';

class CounterModel {

  int count;
  CounterNotifier wrapper;

  CounterModel(this.count);

}

class CounterNotifier extends ValueNotifier<CounterModel> {

  CounterNotifier(CounterModel value) : super(value) {
    value.wrapper = this;
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
  }

}

5.3.2 主文件

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';
import 'counter_notifier.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return ValueListenableProvider<CounterModel>(
        builder: (context) => CounterNotifier(CounterModel(0)),
        updateShouldNotify: (model1, model2) {
          print('updateShouldNotify');
          return model1.count != model2.count;
        },
        child: MaterialApp(
          home: Scaffold(
            appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
            body: _CounterLabel(),
            floatingActionButton: _CounterButton(),
          ),
        )
    );
  }
}

class _CounterButton extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FloatingActionButton(
      onPressed: () {
        CounterModel oldModel = Provider.of<CounterModel>(context, listen: false);
        CounterModel newModel = CounterModel(oldModel.count + 1);
        newModel.notifier = oldModel.notifier;
        oldModel.notifier.value = newModel;
        return;
      },
      child: const Icon(Icons.add),
    );
  }

}

class _CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Consumer<CounterModel>(
          builder: (BuildContext context, CounterModel model, Widget child) {
            return Text('you have push ${model.count} times');
          }),
    );
  }
}

5.4 疑问

这里有一个问题困扰了我很久：就是使用ValueNotifier<T>时必须要改变_value才会触发notifyListeners()方法，而通过Provider.of<T>(context, listen: false)拿到的对象是_value，因此还需要在它里面保存ValueNotifier<T>的引用（或者将ValueNotifier定义成单例的模式），再设置一次达到触发的效果，感觉用起来很奇怪，不知道是不是我的使用方式有问题，网上也没有找到相关的例子。

六、StreamProvider

StreamProvider用来结合Bloc使用。

6.1 构造函数

6.1.1 使用 Stream 构造

  StreamProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<Stream<T>> builder,
    T initialData,
    ErrorBuilder<T> catchError,
    UpdateShouldNotify<T> updateShouldNotify,
    Widget child,
  })
  • builder：返回Bloc中的Stream。
  • initialData：初始数据。
  • catchError：发生错误时候的回调。

6.1.2 使用 StreamController 构造

  StreamProvider.controller({
    Key key,
    @required ValueBuilder<StreamController<T>> builder,
    T initialData,
    ErrorBuilder<T> catchError,
    UpdateShouldNotify<T> updateShouldNotify,
    Widget child,
  })
  • builder：返回Bloc中的StreamController。

6.2 例子

6.2.1 定义单例模式

import 'dart:async';

class ProviderBloc {

  static ProviderBloc _instance;

  ProviderBloc._internal() {
    print("_internal");
  }

  static ProviderBloc _getInstance() {
    if (_instance == null) {
      _instance = ProviderBloc._internal();
    }
    return _instance;
  }

  factory ProviderBloc() => _getInstance();
  static ProviderBloc get instance => _getInstance();

  int _count = 0;
  var _countController = StreamController<int>.broadcast();

  Stream<int> get stream => _countController.stream;
  int get count => _count;

  increment() {
    _countController.sink.add(++_count);
  }

  dispose() {
    _countController.close();
  }

}

6.2.2 主文件

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';
import 'provider_bloc.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return StreamProvider<int> (
        builder: (context) {
          return ProviderBloc().stream;
        },
        catchError: (BuildContext context, Object error) {},
        initialData: 0,
        child: MaterialApp(
          home: Scaffold(
            appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
            body: CounterLabel(),
            floatingActionButton: CounterButton(),
          ),
        )
    );
  }
}

class CounterButton extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FloatingActionButton(
      onPressed: ProviderBloc().increment,
      child: const Icon(Icons.add),
    );
  }

}

class CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Consumer<int>(
          builder: (BuildContext context, int value, Widget child) {
            return Text('you have push $value times');
          }),
    );
  }
}

七、FutureProvider

7.1 构造函数

  FutureProvider({
    Key key,
    @required ValueBuilder<Future<T>> builder,
    T initialData,
    ErrorBuilder<T> catchError,
    UpdateShouldNotify<T> updateShouldNotify,
    Widget child,
  })
  • builder：返回一个Future<T>对象，异步任务的返回结果，在结果返回后，会触发Consumer的重建。
  • initialData：初始数据。
  • catchError：发生错误的回调。

7.2 和 FutureBuilder 的区别

FutureProvider和我们之前讨论的Provider场景不太一样，它和FutureBuilder比较类似，就是在数据返回之前加载一个组件，等待数据返回值后，重绘返回另一个组件。

它和FutureBuilder的区别在于：

  • FutureBuilder的数据请求和展示都是在一个组件当中，而FutureProvider是数据的请求者，Consumer是展示者。
  • FutureBuilder的请求者和展示者是一对一的关系，而FutureProvider可以是一对多的关系。

7.3 例子

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:provider/provider.dart';

void main() => runApp(_ProviderApp());

class _ProviderApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return FutureProvider<int>(
        builder: (context) => _request(),
        initialData: 0,
        child: MaterialApp(
          home: Scaffold(
            appBar: AppBar(title: Text('Provider Demo')),
            body: CounterLabel(),
          ),
        )
    );
  }

  Future<int> _request() async {
    return await Future<int>.delayed(Duration(milliseconds: 3000)).then((int value) {
        return 300;
    });
  }
}

class CounterLabel extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Column(children: <Widget>[
        Consumer<int>(
            builder: (BuildContext context, int count, Widget child) {
              return Text('Observer1=$count');
            }),
        Consumer<int>(
            builder: (BuildContext context, int count, Widget child) {
              return Text('Observer2=$count');
            }),
      ],)
    );
  }
}

七、小结

对比以上几种Provider的使用方式：还是ChangeNotifierProvider和StreamProvider比较符合我们平时的使用场景。

而其它三种：

  • Provider：不能监听数据改变，直接淘汰。
  • ListenableProvider：ChangeNotifierProvider的原始版本。
  • ValueListenableProvider：ChangeNotifierProvider的增强版本，但是怎么感觉用起来还更麻烦了。

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