Flutter面试：渲染原理

页面中的各界面元素（Widget）以树的形式组织，即控件树。Flutter通过控件树中的每个控件创建不同类型的渲染对象，组成渲染对象树。而渲染对象树在Flutter的展示过程分为三个阶段：布局、绘制、合成和渲染。

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（一）布局

Flutter采用深度优先机制遍历渲染对象树，决定渲染对象树中各渲染对象在屏幕上的位置和尺寸。在布局过程中，渲染对象树中的每个渲染对象都会接收父对象的布局约束参数，决定自己的大小，然后父对象按照控件逻辑决定各个子对象的位置，完成布局过程。

为了防止因子节点发生变化而导致整个控件树重新布局，Flutter加入了一个机制——布局边界（Relayout Boundary），可以在某些节点自动或手动地设置布局边界，当边界内的任何对象发生重新布局时，不会影响边界外的对象，反之亦然。

二）绘制

布局完成后，渲染对象树中的每个节点都有了明确的尺寸和位置。Flutter会把所有的渲染对象绘制到不同的图层上。与布局过程一样，绘制过程也是深度优先遍历，而且总是先绘制自身，再绘制子节点。

以下图为例：节点1在绘制完自身后，会再绘制节点2，然后绘制它的子节点3、4和5，最后绘制节点6。

可以看到，由于一些其他原因（比如，视图手动合并）导致2的子节点5与它的兄弟节点6处于了同一层，这样会导致当节点2需要重绘的时候，与其无关的节点6也会被重绘，带来性能损耗。

为了解决这一问题，Flutter提出了与布局边界对应的机制——重绘边界（Repaint Boundary）。在重绘边界内，Flutter会强制切换新的图层，这样就可以避免边界内外的互相影响，避免无关内容置于同一图层引起不必要的重绘。

重绘边界的一个典型场景是Scrollview。ScrollView滚动的时候需要刷新视图内容，从而触发内容重绘。而当滚动内容重绘时，一般情况下其他内容是不需要重绘的，这时候重绘边界就派上用场了。

（三）合成和渲染

终端设备的页面越来越复杂，因此Flutter的渲染树层级通常很多，直接交付给渲染引擎进行多图层渲染，可能会出现大量渲染内容的重复绘制，所以还需要先进行一次图层合成，即将所有的图层根据大小、层级、透明度等规则计算出最终的显示效果，将相同的图层归类合并，简化渲染树，提高渲染效率。

合并完成后，Flutter会将几何图层数据交由Skia引擎加工成二维图像数据，最终交由GPU进行渲染，完成界面的展示。

四、总结

咱们从各种业界主流跨端方案与Flutter的对比开始，到Flutter的简要介绍以及Flutter的运行机制，并以界面渲染过程为例，从布局、绘制、合成和渲染三个阶段讲述了Flutter的实现原理。相信大家对Flutter已经有一个整体认知，赶快一起上手操作起来吧！

为什么说移动端的未来是Flutter？

Flutter是Google开发的新一代跨平台方案，Flutter可以实现写一份代码同时运行在iOS和Android设备上，并且提供很好的性能体验。Flutter使用Dart作为开发语言，这是一门简洁、强类型的编程语言。Flutter对于iOS和Android设备，提供了两套视觉库，可以针对不同的平台有不同的展示效果。

Flutter原本是为了解决Web开发中的一些问题，而开发的一套精简版Web框架，拥有独立的渲染引擎和开发语言，但后来逐渐演变为移动端开发框架。正是由于Dart当初的定位是为了替代JS成为Web框架，所以Dart的语法更接近于JS语法。例如定义对象构建方法，以及实例化对象的方式等。

在Google刚推出Flutter时，其发展很缓慢，终于在18年发布第一个Bate版之后迎来了爆发性增长，发布第一个Release版时增长速度更快。可以从Github上Star数据看出来这个增长的过程。在19年最新的Flutter 1.2版本中，已经开放Web支持的Beta版。

Flutter不仅仅提供了一套视觉库，在Flutter整体框架中包含各个层级阶段的库。例如实现一个游戏功能，上面一些游戏控件可以用上层视觉库，底层游戏可以直接基于Flutter的底层库进行开发，而不需要调用原生应用的底层库。Flutter的底层库是基于Open GL实现的，所以Open GL可以做的Flutter都可以。

Flutter 基础布局 Stack Widget

Stack Widget布局类似于Android里的FrameLayout，里面的控件是按照先后顺序堆叠在一起的，有层级关系。

我们可以看到布局都是叠在一起的。

Flutter 本地图片导入 2倍图 3倍图

1、flutter项目中分别创建assets、images文件夹，在images文件夹下创建 2.0x 和 3.0x文件夹，用来分别存放2倍图3倍图。

层级结构如图下图:

2、在pubspec.yaml进行配置 (注意flutter下 assets:与uses-material-design: 层级结构要左对齐否则会报错 点击查看错误展示 )

3、cd 进入 flutter 项目目录下，终端执行 flutter pub get 命令，使配置生效

4、图片使用

Flutter中InheritedWidget的使用

在Tree中从上往下高效传递数据的基类widget , 定义为:abstract class InheritedWidget extends ProxyWidget

Flutter的响应式开发与React类似，数据都是自顶向下的。

假设有祖先组点A，中间经过结点B, C，然后到结点D，D需要从A中获取数据f，那按照自顶向下数据流转，f需要依次传递给B及C，最后才到C。这样开发极为不灵活，成本也比较高。所有Flutter需要有跨结点(只能是祖先后代节点，不能跨兄弟节点)高效传递数据的方案。

大体意思如下:

InheritedWidget 是在树中高效向下传递信息的基类部件；

调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例；

在 InheritedWidget 类型的控件被引用,也就是调用过 inheritFromWidgetOfExactType 方法后,当 InheritedWidget 自身状态改变时，会导致引用了 InheritedWidget 类型的子控件重构(rebuild)。

这里随便定义一个人 Person 类。

创建一个类继承 InheritedWidget，并实现 updateShouldNotify 方法。

之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例，所以此处定义一个静态的 of 方法，通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。

1.定义数据模型

这里随便定义一个 Person 类。

2.自定义 InheritedWidget 控件类

创建一个类继承 InheritedWidget，并实现 updateShouldNotify 方法。

之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例，所以此处定义一个静态的 of 方法，通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。

3.InheriedDataWidget 的使用

InheriedDataWidget 使用起来也很简单，它本身也是一个控件，只要在任意一个页面的子控件调用其构造方法就行，这里我们定义一个形如的 Widget 树。

WidgetA 是一个 StatefulWidget 类型的控件，可以调用 setState 刷新，如果是继承人 Stateless 类型的控件,那我们也可以通过 Stream 或者其他方式刷新数据，感兴趣的请看[什么是 Stream? Dart

WidgetA1_1 类

WidgetA1_2 类

WidgetA1_3 类

当我们点击 floatingActionButton 的时候，WidgetA1, WidgetA1_1， WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息，而且每点 floatingActionButton 一次， 当我们点击 floatingActionButton 的时候，WidgetA1, WidgetA1_1， WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息，而且每点 floatingActionButton 一次，都会输出：

如果我们试图在和 WidgetA 的同一层级的兄弟节点去访问 InheriedDataWidget 的 Person 数据，是不行的，因为父节点中并没有插入 InheriedDataWidget。

把 WidgetB 和 WidgetA 保持同一节点

这也体现了 Inheried(遗传) 这一单词的特性，遗传只存在于父子。兄弟不存在遗传的关系。

这种数据共享的方式在某些场景还是很有用的，就比如说全局主题，字体大小，字体颜色的变更，只要在 App 根层级共享出这些配置数据，然后在触发数据改变之后，所有引用到这些共享数据的地方都会刷新，这换主题，字体是不是就很轻松，事实上 Theme.of(context).primaryColor 之流就是这么干的。

以上就是有关InheritedWidget的使用。

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Flutter 94: 初识 MediaQuery

当我们同时为手机和平板适配编写 app 针对不同屏幕尺寸进行 UI 布局或当用户偏好设置较大字号或是想要最大限度等减少动画等；此时就需要 MediaQuery 来帮我们获取所用设备的信息以及用户设置的偏好信息；

MediaQuery 一直存在于 WidgetsApp 和 MaterialApp 中， MediaQuery 继承自 InheritedWidget 是一个单独的 Widget ，但一般通过 MediaQuery.of(context) 来获取相关信息；

当相关信息发生变化，例如屏幕旋转等时，屏幕中 Widget 会重新构建，以保持最新状态；我们可以通过 MediaQuery 构造函数和提供的静态方法手动设置对应的相关信息；

MediaQueryData 包含关于媒介的相关信息；一般通过 MediaQuery.of(context) 获取；

size 为媒介的尺寸大小，以逻辑像素为单位；

devicePixelRatio 为像素密度；与设备物理像素有关，与横竖屏等无关；

orientation 为横竖屏， Orientation.landscape 为横屏， Orientation.portrait 为竖屏；

textScaleFactor 为

每个逻辑像素的字体像素数，小菜理解为字体的像素比；注意，小菜设置了默认字体像素密度为标准的 1.2 倍之后调整设备系统字号，其 1.2 倍依旧是以标准字号为基础扩大 1.2 倍；

platformBrightness 为当前设备的亮度模式；注意调整屏幕亮度并不会改变该模式，与当前系统支持的黑暗模式和明亮模式相关；

alwaysUse24HourFormat 为当前设备是否为 24 小时制；

accessibleNavigation 为是否使用 TalkBack 或 VoiceOver 之类的辅助功能与应用程序进行交互，用以辅助视力障碍人群；

invertColors 为是否使用颜色反转，主要用于 iOS 设备；

highContrast 为用户是否要求前景与背景之间的对比度高，主要用于 iOS 设备；

disableAnimations 为平台是否要求禁用或减少动画；

boldText 为平台是否要求使用粗体；

padding 为屏幕内边距，一般是刘海儿屏或异形屏中被系统遮挡部分边距；

viewInsets 为键盘弹出时等遮挡屏幕边距，其中 viewInsets.bottom 为键盘高度；

systemGestureInsets 为手势边距，如 Android Q 之后添加的向左滑动关闭页面等；

viewPadding 小菜理解为视图内边距，为屏幕被刘海儿屏或异形屏中被系统遮挡部分，从 MediaQuery 边界的边缘计算；此值是保持不变；例如，屏幕底部的软件键盘可能会覆盖并占用需要底部填充的相同区域，因此不会影响此值；

physicalDepth 为设备物理层级，小菜暂时还未想到对应的应用场景；

小菜在尝试获取其他子 Widget Size 时，有两点需要注意，首先要设置一个全局的 GlobalKey 来获取当前位置， key 需要为唯一的；第二通过 GlobalKey().currentContext 获取 BuildContext 上下文环境，从而获取对应尺寸；

MediaQuery 案例尝试

小菜对于部分 MediaQueryData 的应用和理解还不够深入；如有错误请多多指导！

当前题目：flutter层级,flutter分层架构
当前链接：http://ybzwz.com/article/dscihsd.html