Carson带你学Android：手把手带你入门跨平台UI开发框架Flutter

前言

• Flutter 作为Google出品的一个新兴的跨平台移动客户端UI开发框架，正在被越来越多的开发者和组织使用，包括阿里的咸鱼、腾讯的微信等。
  

• 今天，我将献上一份 《全面 & 详细的Flutter学习指南》，希望你们会喜欢。

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目录

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1. 简介

• 定义：一款Google出品&开源的移动客户端UI开发框架（SDK）
• 作用：用一套代码同时在Android、iOS上快速构建高质量、高性能的原生用户界面
• 开发语言：Dart语言（高开发效率、高性能等）

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2. 特点

• Flutter的主要特点包括：使用自身的高性能渲染引擎进行渲染 & Dart编程语言语言
• 具体介绍如下：

2.1 高性能渲染引擎

• Flutter进行UI绘制时，使用的是自带的高性能渲染引擎进行绘制渲染（不使用WebView & 原生控件）
• 好处：保证在Android和iOS上UI的一致性 & 避免对原生控件依赖而带来的限制和维护成本。
• 组成：C、C ++、Dart、Skia（2D渲染引擎），具体描述如下：

特别注意：

• Flutter依靠Flutter Engine虚拟机在iOS和Android上运行
• Flutter Engine使用C/C++编写 = 低延迟输入 + 高帧速率
• 开发人员可通过Flutter框架和API在内部进行交互

下面，简单介绍一下Flutter的2D渲染引擎：Skia

2.2 Dart语言

• 介绍Dart语言前先介绍两个概念：JIT和AOT。程序主要有两种运行方式：静态编译 & 动态编译，具体如下：
  

特别注意：

• JIT 和 AOT指的是程序运行方式，和编程语言并非强关联的。
• 有些语言可以以JIT方式 & AOT方式一起运行，如Java，它可在第一次执行时编译成中间字节码、然后在之后执行时可以直接执行字节码
• 通常区分是否为AOT的标准就是看代码在执行之前是否需要编译，只要需要编译，无论其编译产物是字节码还是机器码，都属于AOT

Dart语言的特点

• Dart语言具备开发效率高、高性能 & 类型安全的特点
• 具体如下：
  

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3. 原理解析

3.1 框架结构

Flutter框架主要分为三层

• 框架层（FrameWork）
• 引擎层（Engine）
• 嵌入层（Embedder）

3.2 原理概述

• 开发时，主要基于Framework层；运行时，则是运行在 Engine上

• Engine是Flutter的独立虚拟机，由它适配 & 提供跨平台支持；因为其存在，Flutter不使用移动端系统的原生控件， 而是使用自己 Engine 来绘制 Widget （Flutter的显示单元）； Dart 代码是通过 AOT 编译为平台的原生代码，所以 Flutter可直接与平台通信，不需要JS引擎的桥接。

• 同时 Flutter 唯一要求系统提供的是 canvas，以实现UI的绘制。
  

• 编译时，具体如下：
  

3.3 关于widget

Flutter理念：“一切皆为Widget”，Widget是Flutter应用程序用户界面的基本构建块，具备以下特点：

• 属于具有一致性的统一对象模型，与其他将视图、控制器、布局和其他属性分离的框架不同。更新widget时更加高效
• 不可变的，仅支持一帧，且每一帧上不会直接更新，要更新而必须使用Widget的状态。无状态和有状态Widget 的核心特性相同，每一帧都会重新构建；
• 有一个State对象，用于跨帧存储状态数据 & 恢复

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4. 特点

• Flutter具备跨平台、开发效率高 & 高性能的特点
• 具体说明如下：

4.1 跨平台 & 开发效率高

Flutter通过使用上述所述的自身渲染引擎、原理框架 & Widget运行，使用一套代码即可同时构建iOS和Android应用，从而实现跨平台的特性，最终提高开发的效率

4.2 高性能

• 原因1：通过其自带的高性能渲染引擎进行渲染
• 原因2：Dart语言本身的语言特性
• 原因3：编译过程特点，具体如下：
  

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5. 对比

• 跨平台开发的本质是为了：增加代码复用、减少不同平台差异适配的工作量 & 提高开发效率。
• 目前主流的跨平台开发框架有：React-Native、Weex和本文提及的Flutter。下面，我先简单介绍React-Native和Weex，再进行三者的对比。

5.1 React-Native

• 简介
  由Facebook出品，采用了JavaScript语言、JSCore引擎和通过原生渲染的跨平台框架

• 实现原理
  通过编写JavaScript语言代码，通过 React Native 的中间层来调用 Native端的组件，最终实现相应的功能。JS端中所写控件的作用类似 Map中的key 值，对应着Native端的对应控件（如 Android 中 标签对应 ViewGroup 控件）。JS端会通过多个key 组合成Dom，最后交由Native端进行解析，最终渲染出Native端的控件。
  

• 实现框架
  React Native的架构主要由三层实现。其中最重要的是由C++ 实现的中间适配层，此处最主要封装了JavaScriptCore用于执行JS的解析，最终实现了JS端与原生端的双向通信交互。而React Native运行在JavaScriptCore中。（在iOS上直接使用内置的javascriptcore、在Android则使用webkit.org官方开源的jsc.so）

5.2 Weex

• 简介
  由Alibaba出品，采用了JavaScript语言、JS V8引擎和通过原生渲染的跨平台框架

• 实现原理
  与React-Native类似，JS端会通过多个key组合成Dom，最后交由Native端进行解析，最终渲染出Native端的控件，但区别在于：Weex是可以跨三端的 = Android、iOS、Web，其原因在于在开发过程中，代码模式、编译过程、模板组件、数据绑定、生命周期等上层语法是一致，不同的是Web端和Native端对Virtual DOM 执行的解析方法有所区别。
  

• 实现框架
  weex的架构主要分为三部分，具体如下：
  

5.3 三者对比

注：对于性能的对比，从理论上来说Flutter应该是最接近原生性能 & 最好的，但就目前实际应用&体验中并没具备很明显的差异化，后续需进行进一步的验证。

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6. 学习方式 & 资料

• 官网：https://flutter.dev/
  快速入门 & 学习最好的方式是：阅读Flutter官网的资源，同时官网也是了解最新Flutter发展动态的地方
• Flutter中文网社区：https://flutterchina.club
  目前Flutter最大的中文资源社区，提供了：Flutter官网文档翻译、开源项目 & 案例等学习资源
• StackOverflow：https://stackoverflow.com/
  活跃度最高的Flutter问答社区，Flutter开发团队的成员也经常会在上面回答问题
• 源码：https://flutter.dev/docs/development/tools/sdk/releases
  Flutter SDK的源码具备以下特点：开源、示例 & 详细注释，Gallery是Flutter官方示例APP，其源码在Flutter源码“examples”目录下

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7. 总结

本文全面介绍了Flutter入门学习知识，接下来推出的文章，我将继续讲解Flutter的相关知识，包括使用语法、实战等，感兴趣的读者可以继续关注Carson带你学Android系列文章
Carson带你学Android：学习方法
Carson带你学Android：四大组件
Carson带你学Android：自定义View
Carson带你学Android：异步-多线程
Carson带你学Android：性能优化
Carson带你学Android：动画

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