flutter画布,简书 flutter
为什么Flutter开发APP性能最接近原生,前端程序员请关注
Flutter是谷歌公司推出的跨终端的开发框架,支持Android、iOS和WEB终端。1.0版在2018年12月5日发布,目前的最新版本是1.5,它采用的开发语言是Dart,Dart也是谷歌开发的计算机编程语言,语法类似C,是编译型语言:
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hello world例子,打印字符串“Hello World!”:
1、没有桥接层
React Native、Weex等技术都是跨终端的框架,然而性能跟原生App存在很大差距。这是由于它们的工作原理决定的:
React Native、Weex等技术多了一个桥接层,所以界面渲染会慢一些,由于UI渲染非常频繁,想要不卡顿,基本上比较难,性能和用户体验跟原生代码有差距。而这恰恰是Flutter的优势所在:
Dart可以被编译成不同平台的本地代码,让Flutter不通过桥接层直接跟平台通信,自然性能会快一些。
2、编译执行
JavaScript是解释执行的,Dart是编译执行的,性能谁好一目了然。
3、Flutter Engine虚拟机
Flutter是依靠Flutter Engine虚拟机在iOS和Android上运行的,Flutter Engine使用C/C++编写,开发人员通过Flutter框架直接和API在内部进行交互,所以具有输入低延迟和UI渲染高帧速率的特点。除了这特点之外,Flutter还提供了自己的小部件,Flutter小部件是使用从React获取灵感的现代框架构建的。 中心思想是您使用小部件构建UI。
窗口小部件根据其当前配置和状态描述了它们的视图。 当窗口小部件的状态发生更改时,窗口小部件会重建其描述,框架将根据前面的描述进行区分,以确定底层呈现树从一个状态转换到下一个状态所需的最小更改。可以直接在OS平台提供的画布上进行描绘,也就是一些核心类库直接放到虚拟机里面,调用起来更快。
从它的系统结构可以看出,类似安卓的ART(Android Run Time)虚拟机,同样采用AOT(Ahead of TIme)技术,会在APP安装时就编译成机器语言,不再解释执行,从而优化了APP运行的性能。
4、自带渲染引擎
Flutter使用谷歌自己的Skia渲染引擎,而Android系统自带Skia引擎,iOS平台上Flutter也会把Skia引擎打包到APP中,从而实现了高效渲染。而React Native通过桥接层访问原生UI,操作频繁就容易出性能问题。
综合所述,Flutter 是性能最接近原生代码 的一种开发框架,未来也会是构建谷歌Fuchsia应用的主要方式,前途不可限量,唯一的问题就是需要学习一门新的语言:Dart,而有Java或者C#语言基础的程序员会比较容易学习。
Flutter组件(Widget)的局部刷新方式
Flutter中有两个常用的状态Widget分为StatefulWidget和StatelessWidget,分别为动态视图和静态视图,视图的更新需要调用StatefulWidget的setState方法,这会遍历调用子Widget的build方法。如果一个页面内容比较复杂时,会包含多个widget,如果直接调用setState,会遍历所有子Widget的build,这样会造成很多不必要的开销,所以非常有必要了解Flutter中局部刷新的方式:
globalkey唯一定义了某个element,它使你能够访问与element相关联的其他对象,例如buildContext、state等。应用场景:跨widget访问状态。
例如:可以通过key.currentState拿到它的状态对象,然后就可以调用其中的onPressed方法。
Flutter框架内部提供了一个非常小巧精致的组件,专门用于局部组件的刷新。适用于值改动的刷新。
实现原理:在 initState 中对传入的可监听对象进行监听,执行 _valueChanged 方法,_valueChanged 中进行了 setState 来触发当前状态的刷新。触发 build 方法,从而触发 widget.builder 回调,这样就实现了局部刷新。可以看到这里回调的 child 是组件传入的 child,所以直接使用,这就是对 child 的优化的根源。
可以看到 ValueListenableBuilder 实现局部刷新的本质,也是进行组件的抽离,让组件状态的改变框定在状态内部,并通过 builder 回调控制局部刷新,暴露给用户使用。
通过这个可以创建一个支持局部刷新的widget树,比如你可以在StatelessWidget里面刷新某个布局,但是不需要改变成StatefulWidget;也可以在StatefulWidget中使用做部分刷新而不需要刷新整个页面,这个刷新是不会调用Widget build(BuildContext context)刷新整个布局树的。
异步UI更新:
很多时候我们会依赖一些异步数据来动态更新UI,比如在打开一个页面时我们需要先从互联网上获取数据,在获取数据的过程中显示一个加载框,等获取到数据时我们再渲染页面;又比如我们想展示Stream(比如文件流、互联网数据接收流)的进度。当然StatefulWidget我们完全可以实现以上功能。但由于在实际开发中依赖异步数据更新UI的这种场景非常常见,并且当StatefulWidget中控件树较大时,更新一个属性导致整个树重建,消耗性能,因此Flutter专门提供了FutureBuilder和SteamBuilder两个组件来快速实现这种功能。
通常情况下,子Widget无法单独感知父Widget的变化,当父state变化时,通过其build重建所有子widget;
InheriteddWidget可以避免这种全局创建,实现局部子Widget更新。InheritedWidget提供了一种在Widget树中从上到下传递、共享数据的方式。Flutter SDK正是通过InheritedWidget来共享应用主题和Locale等信息。
InheritedWidgetData
TestData
InheritedTest1Page
provider是Google I/O 2019大会上宣布的现在官方推荐的管理方式,而ChangeNotifierProvider可以说是Provider的一种:
yaml文件需要引入provider: ^3.1.0
顶层嵌套ChangeNotifierProvider
创建共享数据类DataInfo:
数据类需要with ChangeNotifier 以使用 notifyListeners()函数通知监听者更新界面。
使用Provider.of(context)获取DataInfo
nextPage:
使用Consumer包住需要使用共享数据的Widget
RepaintBoundary就是重绘边界,用于重绘时独立于父视图。页面需要更新的页面结构可以用 RepaintBoundary组件嵌套,flutter 会将包含的组件独立出一层"画布",去绘制。官方很多组件 外层也包了层 RepaintBoundary 标签。如果你的自定义view比较复杂,应该尽可能的避免重绘。
以上总结了几种Flutter的局部刷新的方式,可根据实际需要使用不同的方式,最适合的才是最好的。
Flutter CustomPaint 使用介绍
CustomPaint class提供了让用户自定义widget的能力,它暴露了一个canvas,可以通过这个canvas来绘制widget,CustomPaint会先调用painter绘制背景,然后再绘制child,最后调用foregroundPainter来绘制前景,CustomPaint的定义如下
CustomPaint的绘制过程都将会交给CustomPainter来完成,CustomPainter是个抽象接口,在子类化CustomPainter的时候必须要重写它的 paint 跟 shouldRepaint 接口,可以根据自己的场景来选择性的重写 hitTest 跟 shouldRebuildSemantics 方法。
canvas--画布,真正的绘制是由canvas跟paint来完成的,画布提供了各种绘制的接口来绘制图形,除此以外画布还提供了平移、缩放、旋转等矩阵变换接口,画布都有固定大小跟形状,还可以使用画布提供的裁剪接口来裁剪画布的大小形状等等。
常用的绘制接口有 更多请查看官方文档
Paint---笔画,是用来设置在画布上面绘制图形时的一些笔画属性,如:颜色、线宽、绘制模式、抗锯齿等等。常用属性有 更多请查看官方文档
color : 设置画笔颜色
isAntiAlias : 设置画笔是否扛锯齿
shader : 着色器,填充形状或者画线时用到,如果没设置将会使用color
strokeWidth : 设置画笔画线宽度
style :绘制模式,画线或充满
下面这个例子来自于官方,通过 CustomPaint 画出了一个蓝天跟太阳出来
效果如下:
Flutter自定义绘制组件
Flutter中自定义组件一般有两种方式:
CustomPaint继承自SingleChildRenderObjectWidget,即它可以在通过嵌套引入到widget树中,并且可以有一个child子widget。它的构造方法如下:
painter和foregroundPainter需要接收CustomPainter对象,是CustomPaint核心。CustomPainter是进行UI绘制的核心类,绘制时, CustomPaint 首先在画布上调用 painter绘制 , 然后再绘制它的 child Widget, child 绘制完成后再调用 foregroundPainter 进行绘制。
size属性标识绘制区域大小,但当CustomPaint有child,该属性将会忽略,而使用child的大小为绘制区域大小。
isComplex和willChange用于控制绘制层缓存处理的,这里暂不讨论。
可实现CustomPainter子类进行UI绘制
实现paint方法进行真正的绘制,canvas是画布对象,size是绘制区域,是从CustomPaint中size属性传递得到的。绘制过程与Android原生开发十分类似,连API都十分相像,这点对熟悉Android原生开发者真是太友好了。
Paint对象是画笔对象,就是绘图工具,我们可以设置画笔的颜色、粗细、是否抗锯齿、笔触形状以及作画风格等,通过这些属性我们可以很方便的来定制自己的UI效果,在绘制的过程中可以定义多个画笔,以便实现多种风格图形的集合。
根据需求选择合适的画笔属性,完成你的绘制。
Canvas是绘制的画布,它包含了很多绘制方法,可以绘制出各种形状的图形。需要注意的是,画布是应用所有控件都在使用的, 所以通过这个画布其实是可以绘制充满屏幕的内容的,每次绘制都应该限制在本控件的区域(Size)内, 以免绘制覆盖到其他组件。
下面介绍下Canvas的绘制方法:
PointMode是个枚举
p1、p2为线段两个端点
Rect定义矩形的大小位置,有多种构造方式:
RRect描述圆角矩形,他通过Rect和Radius来构造
画圆比较简单,c表示圆心位置,radius是半径。
椭圆使用外接矩形确定大小位置,rect就是外接矩形。
绘制弧形,先确定弧形对应的椭圆,同样地用外接矩形rect确定椭圆,然后根据起始点和结束点角度来确定那一段弧度,startAngle,sweepAngle分别代表起始和结束点角度,角度用弧度表示法。
useCenter表示是否连接闭合形状,userCenter = false表示不闭合,即画一段弧线,userCenter = true表示闭合,即绘制一个扇形。
绘制路径,关键在于构建路径Path,可以直接new Path对象,然后通过path方法可以连接出图形,path关键方法如下:
还有其他方法,有兴趣可以查看API。
Flutter 自定义 View 介绍
对于一些复杂或不规则的UI,我们可能无法使用现有的 Widget 组合去实现,比如需要一个带动画的进度条,
又或者是一个特殊形状的多边形等等,当然有时候我们可以直接用图片去实现,但是并没有达到我们想要
的效果,反而会让我们产生不良的体验。
几乎所有的UI系统都会提供一个自绘UI的接口,这个接口通常会提供一块2D画布Canvas,Canvas内部封装了
一些基本绘制的API,开发者可以通过Canvas绘制各种自定义图形。在Flutter中,提供了一个CustomPaint Widget,
它可以结合一个画笔CustomPainter来实现绘制自定义图形。
我们看看 CustomPaint 构造函数:
1.painter: 背景画笔,会显示在子节点后面;
2.foregroundPainter: 前景画笔,会显示在子节点前面
3.size:当child为null时,代表默认绘制区域大小,如果有child则忽略此参数,画布尺寸则为child尺寸。如果有child但是想指定画布为特定大小,可以使用SizeBox包裹CustomPaint实现。
4.isComplex:是否复杂的绘制,如果是,Flutter会应用一些缓存策略来减少重复渲染的开销。
5.willChange:和isComplex配合使用,当启用缓存时,该属性代表在下一帧中绘制是否会改变。
可以看到,绘制时我们需要提供前景或者背景画笔,两者也可以同时提供,
我们的画笔需要继承 CustomPainter 类,我们在画笔类中实现真正的绘制逻辑。
顾名思义画布的意思,我们绘制布局当然是在一张画布上进行绘制,画布为我们绘制图形提供了很多方法。(熟悉画布的就无需再看了)
在绘制之前我们需要准备画笔 Paint,就如画画一样,你用什么笔就能画什么样的画,在Paint中,
我们可以配置画笔的各种属性如粗细、颜色、样式等。如:
好了,继承CustomPainter类,然后准备好画笔,就可以在画布上尽情的挥洒了!
写的挺简单的,就是介绍了一下自定义view的准备工作以及画布画笔的功能,具体实战请看下一篇博客。
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