Flutter 快速上车之 Widget

Flutter作为一种全新的响应式，跨平台，高性能的移动开发框架。从开源以来，已经得到越来越多开发者的喜爱。闲鱼是最早一批与谷歌展开合作，并在重要的商品详情页中使用上线的公司。一路走来，积累了大量的开发经验。虽然越来越多的技术大牛在flutter世界中弄得风声水起，但是肯定有很多的flutter小白希望能快速上手，享受flutter编程的乐趣。本文就是面向刚刚踏上futter的同学，从Flutter体系中最基本的一个概念widget入手学习Flutter。希望能助力每一位初学者。

可能大家要问的第一个问题是为什么从Widget开始？

从flutter的架构图中不难看出widget是整个视图描述的基础。Flutter 的核心设计思想便是

Everthing is a widget.

即一切即Widget。在flutter的世界里，包括views,view controllers,layouts等在内的概念都建立在Widget之上。widget是flutter功能的抽象描述。所以掌握Flutter的基础就是学会使用widget开始。

本文会从大家熟悉的UI绘制视角来介绍flutter组件和布局的基础知识。首先罗列了UI开发中最为常用，最为基础的组件。下面逐一进行介绍。

1 组件篇

1.1 Text

Text几乎是UI开发中最为重要的组件之一了，UI上面文字的展示基本上都要靠Text组件来完成。Flutter提供了原生的Text组件。Text的配置属性是很丰富的,属性主要分为两个部分一个是对齐&显示控制相关的在Text类的属性中，另一类是样式相关的属性使用单独的类TextStyle进行控制。跟native控件相比（以android为例），Text的组件基本上提供了同等的能力，并且提供了更加丰富的样式装饰能力。详细的属性可以参考官方文档.

1.1.1 实践Coding

设置文字&文字大小&颜色&行数限制&文本对齐

效果如下：

1.2 Image

图片也是UI部分开发最为重要的组件之一。在能看图随看文字的年代，图片是页面展示的重中之重！Flutter同样原生提供了Image组件。下面重点介绍一下几个重点:

1.2.1 缩放

怎样设置图片显示的缩放方式呢？ Flutter中的图片缩放是fit字段来控制的。这是对最终图片展示效果影响很大的一个参数，也是容易出错的点。下面逐个分析一下flutter Image组件提供的缩放方式。

缩放属性值在BoxFit枚举中

下面列出的图片是flutter官方对各种缩放做的图片示例。基本上都表述很清楚了，就整理出来供大家查阅。

属性 缩放效果 fill contain cover fitWidth fitHeight none scaleDown

1.2.2 图片获取

怎样从各种来源加载图片？ 默认的Image组件不能直接显示图片，他需要一个ImageProvider来提供具体的图片资源的（即Image中的image字段需要赋值）。咋一看这确实非常麻烦，但是实际上ImageProvider并不需要完全重新自己实现。在Image类中目前提供了一下几个实现好的ImageProvider，基本能满足常见的需求。

ImageProvider 用途 Image.asset 从asset资源文件中获取图片 Image.network 从网络获取图片 Image.file 从本地file文件中获取图片 Image.memory 从内存中获取图片

Image同样支持GIF图片

网络请求Image是大家最常见的操作。这里重点说明两个点：

• 缓存

ImageCache是ImageProvider默认使用的图片缓存。ImageCache使用的是LRU的算法。默认可以存储1000张图片。如果觉得缓存太大，可以通过设置ImageCache的maximumSize属性来控制缓存图片的数量。也可以通过设置maximumSizeBytes来控制缓存的大小（默认缓存大小10MB）。

• CDN优化

如果想要使用cdn优化，可以通过url增加后缀的方式实现。默认实现中没有这个点，但是考虑到cdn优化的可观收益，建议大家利用好这个优化。

1.2.3 FadeInImage

在实际开发中，考虑到图片加载速度可能不能达到预期。所以希望能增加渐入效果&增加placeHolder的功能。Flutter同样提供的这样的组件——FadeInImage。

FadeInImage也提供了从多种渠道加载图片的能力。这块跟上面所说差异不大。这里不再赘述。

1.2.4 实践Coding

• 从网络获取图片保持图片比例并尽可能大的放入

• 效果如下：

1.3 Container

Flutter的设计思想就是完全的widget化。这也就是说连最基本的padding,Center都是widget。设想一下如果每次写view，连padding,Center都要自己包一个组件是一种怎样的体验？作为一个工程师，别给只给我谈思想，实际操作的操作效率也同样非常重要。flutter 官方也意识到了这个问题，他们从实际编写效率的角提供了一个友好高效的封装，这就是Container！首先没有任何疑问，Container 本身也是一个widget。但是他却提供了对基础widget的封装，提高了UI基础装饰能力的表达效率。Container类似于android中的ViewGroup。

相信大部分的属性大家都会感觉非常亲切，结合代码注释都比较容易理解，这里就不再赘述。其中需要重点解释一下的是：Decoration和BoxConstraints。

1.3.1 装饰

Decoration是对Container进行装饰的描述。其概念类似与android中的shape。一般实际场景中会使用他的子类BoxDecoration。BoxDecoration提供了对背景色，边框，圆角，阴影和渐变等功能的定制能力。 需要注意几个点：

• BoxDecoration的image属性相当于设置的是背景图。但是image会绘制在color 和gradient之上。

• image是需要一个DecorationImage类的实现。DecorationImage的属性和Image组件比较类似，可以复用Image组件中的ImageProvider。

1.3.2 大小

BoxConstraints其实是对Container组件大小的描述。BoxConstraints属性比较简单。如果不太清楚可以研究一下盒子模型。这里有个点需要重点说明一下：

• 如何表达尽可能大这样的意思？（类似于android中的match_parent）Flutter中可以使用 double.infinity 来做出类似的表达。

1.3.3 实践Coding

• 设置边框&padding&margin&圆角&背景图

• 效果如下：

1.4 手势操作

手势操作是最常见的UI交互操作。在Flutter中手势识别也是一个widget！这点对新人来说又是一个新鲜的地方。通常来说可以通过GestureDetector类来完成点击事件的处理。使用时只需要将GestureDetector包裹在目标widget外面，再实现对应事件的函数即可。从点击到长按，从缩放到拖动，这个类基本上都有相应的实现。具体可以参见组件文档。

2. 布局

页面布局应该是UI编写最为根本的知识，其主要的描述的是父子组件子子组件之间的位置关系。首先我们理解一下官方文档的逻辑：

将布局分为单孩子和多孩子是Flutter布局的一大特色。这点对native研发同学来说会比较新鲜。单孩子组件主要继承自SingleChildRenderObjectWidget。这些组件能提供丰富的装饰能力（例如container），也能提供部分特定的布局能力（例如center）。多孩子组件继承自MultiChildRenderObjectWidget，能提供更加丰富的布局能力（Flex,Stack,flow）,但几乎没有装饰的能力。下面介绍几个重点布局：

2.1 Flex

Flutter在布局上也提供了完整的Flex布局能力。但是在Flutter官方文档中Layout Widgets，是看不到任何Flex的影子的。映入眼帘的却是Row，Column，这些是什么鬼？其实不难发现类似Row，Column 这样的组件，他们的基类都是Flex。Row和Column差别是设置了不同的flex-direction。而之所这么设计，是因为Flutter的widget从开始设计之初就考虑到UI布局语义保持的重要性。这块应该部分借鉴了前端的经验，极力避免一个div搞定全部页面的尴尬（当然flutter也可以使用Flex来做同样的事情，但是并不建议这么做）。

Flutter使用的Flex模型基本上跟传统的Css类似。这块前端同学可以快速上手。但是Flex对于客户端同学来说是一种全新的布局方式。Flex的基础知识可以参看flex布局基础。由于篇幅有限这里不展开叙述。这里只重点强调一个点： 如下图flex布局概念如下：

flex通过direction设置了flex的主轴方向即main axis。和主轴垂直的方向叫做cross axis。flex布局中对子布局的控制是从main axis 和cross axis两个方向上进行的。例如居中有main axis居中和cross axis居中。两者都居中才是容器的完全居中。这点是客户端同学可能会容易弄混的地方。重点关注一下。

2.1.1 实践Coding

ok，看完这些知识，我们实际需求角度实际操作几个case来熟悉一下Flex。

• 居中

• 效果如下：

• weight left:right=2:1 通过设置Flexible的flex值大小完成比例设置

• 效果如下：

2.2 stack

在实际开发中，还是需要在一些Widgets的上面再覆盖上新的Widgets。这时候就需要层式布局了。这种布局在Native上，以android为例，类似于relativeLayout 或者FrameLayout。在Flutter中使用的是Stack。

实际使用中Stack中的子Widgets分为两种：

positioned

• 是包裹在组件Positioned中的组件

• 可以通过Positioned属性灵活定位

non-positioned

• 没有包裹在Positioned组件中

• 需要通过父Widget Stack 的属性来控制布局

对于non-positioned children， 我们通过控制Stack的alignment属性来控制对齐方式。Positioned的布局方式类似于H5&weex中的position布局中的absolute布局方式。通过设置距离父组件上下左右的距离，Positioned对象能在Stack布局中更加灵活的控制view的展现方式。

2.2.1 实践Coding

• 层叠布局

• 效果如下：

3. Visibility

当你看完Flutter Widge文档的时候，我们突然发现一个略显尴尬的问题：组件是否显示怎么控制？貌似所有的组件中都没有这个属性！这不坑了，咋办？

目前看方法无非如下几个：

3.1 删除法

核心将该真实widget或者widget树从renderTree中移除。

具体到实践级别主要分为两个：

• 单个组件‘隐藏’自己。在build方法中返回一个空的Container.

• 多个child

  在父容器的children字段的list中，删除掉对应的cell。

3.2 Offstage

Offstage 是一个widget。Offstage的offstage属性设置为true，那么Offstage以及他的child都将不会被绘制到界面上。 sample code如下：

3.3 透明度

设置widget的透明度，使之不可见。但是这样的方法是副作用的。因为这个对应的widget树是已经经过了完整的layout&paint过程，成本高。同时设置透明度本身也要耗费一定的计算资源，造成了二次浪费。需要注意的是即便变透明了，占据的位置还在。大家慎重选择使用。 sample code如下：

visibility的控制还是比较麻烦的。这是Flutter设计上不符合正常习惯的一个点，需要大家重点关注。

4 生命周期

4.1 state 生命周期

widget是immutable的，发生变化的时候需要重建，所以谈不上状态。StatefulWidget 中的状态保持其实是通过State类来实现的。State拥有一套自己的生命周期，下面做一个简单的介绍。

名称 状态 initState 插入渲染树时调用，只调用一次 didChangeDependencies state依赖的对象发生变化时调用 didUpdateWidget 组件状态改变时候调用，可能会调用多次 build 构建Widget时调用 deactivate 当移除渲染树的时候调用 dispose 组件即将销毁时调用

生命周期状态图如下：

几个注意点

didChangeDependencies有两种情况会被调用。

• 创建时候在initState 之后被调用

• 在依赖的InheritedWidget发生变化的时候会被调用

正常的退出流程中会执行deactivate然后执行dispose。但是也会出现deactivate以后不执行dispose，直接加入树中的另一个节点的情况。

这里的状态改变包括两种可能：1.通过setState内容改变 2.父节点的state状态改变，导致孩子节点的同步变化。

4.2 App生命周期

需要指出的是如果想要知道App的生命周期,那么需要通过WidgetsBindingObserver的didChangeAppLifecycleState 来获取。通过该接口可以获取是生命周期在AppLifecycleState类中。常用状态包含如下几个：

名称 状态 resumed 可见并能相应用户的输入 inactive 处在并不活动状态，无法处理用户相应 paused 不可见并不能相应用户的输入，但是在后台继续活动中

一个实际场景中的例子：

在不考虑suspending的情况下：从后台切入前台生命周期变化如下:

• AppLifecycleState.inactive->AppLifecycleState.resumed;

从前台压后台生命周期变化如下：

• AppLifecycleState.inactive->AppLifecycleState.paused;

5 初学者的困惑

5.1 为什么使用dart语言？

Dart语言对大部分开发者而言是很陌生的一种语言。google为啥会选择如此'冷门'的语言来开发flutter？主要原因如下：

• dart具有jit&Aot双重编译执行方式。这样就能利用JIt进行开发阶段的hot reload开发，提升研发效率。同时在最终release版本中使用aot将dart代码直接变成目标平台的指令集代码。简单高效，最大限度保障了性能。

• dart针对flutter中频繁创建销毁Widget的场景做了专门的gc优化。通过分代无锁垃圾回收器，将gc对性能的影响降至最低。

• dart语言在语法上面是类java的，易学易用。

5.2 为什么widget都是immutable？

个人认为是两个主要的点：

• 提高渲染效率 flutte在页面渲染上面的核心思想是simple is fast！将widget设计成immutable，所以在数据变化时，flutter选择重建widget树的方式进行数据更新。采用这样方式的好处是框架不需要关心数据影响的范围，简单高效。缺点就是对GC会造成压力。

• 组件描述的复用 既然widget都是不可变的。那widget可以以较低成本进行复用。在一个真实的渲染树中可能存在同一个widget渲染树中不同节点的情况。

5.3 widget是view么？

可能刚开始接触flutter的同学最疑惑的一个问题就是widget和view的关系了。那么简单分析一下： widget是对页面UI的一种描述。他功能类有点似于android中的xml，或者web中的html。widget在渲染的时候会转化成element。Element相比于widget增加了上下文的信息。element是对应widget，在渲染树的实例化节点。由于widget是immutable的，所以同一个widget可以同时描述多个渲染树中的节点。但是Element是描述固定在渲染书中的某一个特定位置的点。简单点说widget作为一种描述是可以复用的，但是element却跟需要绘制的节点一一对应。

那element是最终渲染的view么？抱歉，还不是。element绘制时会转化成rendObject。RendObject才是真正经过layout和paint并绘制在屏幕上的对象。在flutter中有三套渲染相关的tree，分别是：widget tree， element tree & rendObject tree。三者的渲染流程如下：

那可能有人会问，为什么需要增增加中间这层的Element tree？

flutter是响应式的框架。在某一时刻页面的布局，可能受不同的输入源的影响。Element这层实际上做了对某一时刻事件的汇总，在将真正需要修改的部分同步到真实的rendObject tree上。这么做有两个好处：

• 1.不需要直接操作UI，改为通过数据驱动视图。代码表达可以更加精炼。

• 2.最大层度降低对最终真实视图(rendObject tree)的修改，提高页面渲染效率。

5.4 StatelessWidget 和 StatefulWidget的区别

StatelessWidget是状态不可变的widget。初始状态设置以后就不可再变化。如果需要变化需要重新创建。StatefulWidget可以保存自己的状态。那问题是既然widget都是immutable的，怎么保存状态？其实Flutter是通过引入了State来保存状态。当State的状态改变时，能重新构建本节点以及孩子的Widget树来进行UI变化。注意：如果需要主动改变State的状态，需要通过setState()方法进行触发，单纯改变数据是不会引发UI改变的。

6.联系我们

本文详细解释了基础组件的用法，也解答了一些初学者的疑惑。希望能给刚踏上flutter学习之路的人一些帮助。如果对文本的内容有疑问或指正，欢迎告知我们。

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7.引用：

• 1.https://flutter.io/widgets-intro/

• 2.https://flutter.io/technical-overview/

• 3.css 盒子模型简介

• 4.flutter Layout Widgets目录

• 5.flex布局基础

• 6.A Visual Guide to CSS3 Flexbox Properties

• 7.为什么说Flutter是革命性的？

• 8. 深入了解Flutter界面开发