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Flutter完整开发实战详解(六、 深入Widget原理)

作为系列文章的第六篇,本篇主要在前文的探索下,针对描述一下 Widget 中的一些有意思的原理。

文章汇总地址:


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首先我们需要明白,Widget 是什么?这里有一个 “总所周知” 的答就是:Widget并不真正的渲染对象 。是的,事实上在 Flutter 中渲染是经历了从 ​​Widget​​​ 到 ​​Element​​​ 再到 ​​RenderObject​​ 的过程。

我们都知道 Widget 是不可变的,那么 Widget 是如何在不可变中去构建画面的?上面我们知道,​​Widget​​​ 是需要转化为 ​​Element​​ 去渲染的,而从下图注释可以看到,事实上 Widget 只是 Element 的一个配置描述 ,告诉 Element 这个实例如何去渲染。

Flutter完整开发实战详解(六、 深入Widget原理)_Android

那么 Widget 和 Element 之间是怎样的对应关系呢?从上图注释也可知: Widget 和 Element 之间是一对多的关系 。实际上渲染树是由 Element 实例的节点构成的树,而作为配置文件的 Widget 可能被复用到树的多个部分,对应产生多个 Element 对象。

那么​​RenderObject​​​ 又是什么?它和上述两个的关系是什么?从源码注释写着 ​​An object in the render tree​​​ 可以看出到 ​​RenderObject​​ 才是实际的渲染对象,而通过 Element 源码我们可以看出:Element 持有 RenderObject 和 Widget。

Flutter完整开发实战详解(六、 深入Widget原理)_数据_02

再结合下图,可以大致总结出三者的关系是:配置文件 Widget 生成了 Element,而后创建 RenderObject 关联到 Element 的内部 renderObject 对象上,最后Flutter 通过 RenderObject 数据来布局和绘制。 理论上你也可以认为 RenderObject 是最终给 Flutter 的渲染数据,它保存了大小和位置等信息,Flutter 通过它去绘制出画面。

Flutter完整开发实战详解(六、 深入Widget原理)_Flutter_03

说到 ​​RenderObject​​​ ,就不得不说 ​RenderBox​​ :​​A render object in a 2D Cartesian coordinate system​​​,从源码注释可以看出,它是在继承 ​​RenderObject​​ 基础的布局和绘制功能上,实现了“笛卡尔坐标系”:以 Top、Left 为基点,通过宽高两个轴实现布局和嵌套的。

RenderBox 避免了直接使用 ​​RenderObject​​​ 的麻烦场景,其中 ​​RenderBox​​​ 的布局和计算大小是在 ​​performLayout()​​​ 和 ​​performResize()​​​ 这两个方法中去处理,很多时候我们更多的是选择继承 ​​RenderBox​​ 去实现自定义。

综合上述情况,我们知道:

  • Widget只是显示的数据配置,所以相对而言是轻量级的存在,而 Flutter 中对 Widget 的也做了一定的优化,所以每次改变状态导致的 Widget 重构并不会有太大的问题。
  • RenderObject 就不同了,RenderObject 涉及到布局、计算、绘制等流程,要是每次都全部重新创建开销就比较大了。

所以针对是否每次都需要创建出新的 Element 和 RenderObject 对象,Widget 都做了对应的判断以便于复用,比如:在 ​​newWidget​​​ 与​​oldWidget​​ 的 runtimeTypekey 相等时会选择使用 ​​newWidget​​ 去更新已经存在的 Element 对象,不然就选择重新创建新的 Element。

由此可知:Widget 重新创建,Element 树和 RenderObject 树并不会完全重新创建。

看到这,说个题外话:那一般我们可以怎么获取布局的大小和位置呢?

首先这里需要用到我们前文中提过的 ​​GlobalKey​​​ ,通过 key 去获取到控件对象的 ​​BuildContext​​​,而我们也知道 ​​BuildContext​​​ 的实现其实是 ​​Element​​​,而​​Element​​​持有 ​​RenderObject​​​ 。So,我们知道的 ​​RenderObject​​​ ,实际上获取到的就是 ​​RenderBox​​​ ,那么通过 ​​RenderBox​​ 我们就只大小和位置了。

showSizes() {
RenderBox renderBoxRed = fileListKey.currentContext.findRenderObject();
print(renderBoxRed.size);
}

showPositions() {
RenderBox renderBoxRed = fileListKey.currentContext.findRenderObject();
print(renderBoxRed.localToGlobal(Offset.zero));
}

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自此,第六篇终于结束了!(///▽///)


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Flutter完整开发实战详解(六、 深入Widget原理)_Android_04

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