真当Flutter不能热更新?QQ团队开源动态化Flutter
响应式UI框架WidgetTree:Widget 里面存储了一个视图的配置信息,可以高效的创建(build)和销毁Element 是分离 WidgetTree 和真正的渲染对象的中间层, WidgetTree 用来描述对应的Element 属性RenderObject 来执行 Diff, Hit Test 布局、绘制第一棵树有完整的UI描述信息,那么我只要JIT下通过 DartVM 创建第一棵树,
}),
});
}
buildBody(context, statusBarHeight) {
let mediaPadding = EdgeInsets.all(0);
let mq = MediaQuery.of(context);
if (mq) {
mediaPadding = MediaQuery.of(context).padding;
}
let padding = EdgeInsets.only({
top: 8.0,
left: 8.0 + mediaPadding.left,
right: 8.0 + mediaPadding.right,
bottom: 8.0
});
return new SliverPadding({
padding: padding,
sliver: new SliverGrid({
gridDelegate: new SliverGridDelegateWithMaxCrossAxisExtent({
maxCrossAxisExtent: _kRecipePageMaxWidth,
crossAxisSpacing: 8.0,
mainAxisSpacing: 8.0,
}),
delegate: new SliverChildBuilderDelegate(
function (context, index) {
let recipe = this.recipes[index];
let w = new RecipeCard({
recipe: recipe,
onTap: function () { showRecipePage(context, recipe); },
});
return w;
},
{
childCount: this.recipes.length,
}),
}),
});
}
源码中还有更丰满的示例,高仿知乎页面JSFlutter版 github.com/TGIF-iMatri… ,这是对应UI,已经接近在线上版直接使用了。

这个漂亮的知乎页面,是用Dart版转JS而来,在此鸣谢作者许吉友 ,大家可以关注一下他。
现状
MXFlutter虽然各个模块已相对完整,但投入生产还需要解决其中的BUG,由于19年初,小组启动新项目,非常繁忙,几乎没有时间继续开发,从3月份一直暂停,目前人力仍然很紧张,所以先放出技术方案和预览版代码,如果大家有兴趣,期待小伙伴们一起加入,共同丰富 MXFlutter 动态化能力。
0x00 分享下动态化探索过程中的几个炮灰方案
Flutter 动态化方案一:静态解析Dart语言,生成UI描述
Dart 本身是描述语言,IDE 的 Outline 工具可以解析 Dart 代码生成树形结构,我们可以利用其源码,生成 JSON UI 描述,相关代码:github.com/flutter/flu… dart-sdk: analysis_server

静态解析 Dart 缺点,不能写逻辑,对编写UI代码有很多限制,不能写判断语句,不能写函数,要支持这些成本很高。所以只好放弃。
快速介绍下Flutter的核心渲染模块三棵树
响应式UI框架
-
WidgetTree:Widget 里面存储了一个视图的配置信息,可以高效的创建(build)和销毁
-
Element 是分离 WidgetTree 和真正的渲染对象的中间层, WidgetTree 用来描述对应的Element 属性
-
RenderObject 来执行 Diff, Hit Test 布局、绘制

第一棵树有完整的UI描述信息,那么我只要JIT下通过 DartVM 创建第一棵树,其他耗时的操作都丢到AOT里去。

Flutter 动态化方案二:动态运行 Dart 语言,生产UI描述
和方案一静态解析Dart对比,第二个方案是写一个极其轻量的运行时库,让编写UI的Dart 代码运行了起来,生成树形结构,再序列化为 JSON(debug),FlatBuffers (release)UI 描述。可以称之为动态解析方案

具体渲染逻辑

总体架构
架构也有了,方案也有了,要Run起来还有几个麻烦事要忙活,DartVM 要抽出来,Dart JIT层的轻量级运行时库,Dart AOT层把DSL转成真正Widget的UIEngin也要写哦,就是图中黄色和红色的三部分
抽离DartVM
无法简单修改编译条件抽离
Dart源代码在进行编译时会通过DART_PRECOMPILED_RUNTIME宏进行条件编译从而在Debug版编译JIT模式,Release版编译AOT模式。并且这两种模式是互斥的,无法同时存在。
简单的解决方法是
我们单独编译出一个DartVM,打包成动态库,修改导出符号,避免符合冲突
引入DartVM还需要的工作
-
开发DartVM与Native互通接口,参考了Flutter,使用Native Extension和Dart_Invoke实现互相调用
-
双DartVM调试方案,两个DartVM独立运行,通过远程端口单独调试DartFlutter
-
支持引入第三方库,DartFlutter在打包发布时会通过shell脚本分析.packages文件将依赖库自动打包随Dart File Zip一起随包下发。 常用库可以预先打包的App本地,减少下发文件大小
一个暂时无法解决的问题
安装包过大,DartVM增大安装包30M,如果加上原本的AOT40M,整个Flutter安装包会增大到70M,用DartVM不现实。怎么办呢。
0x01 最终方案JavasSriptCore 替换DartVM
可性能分析
-
JavasSriptCore 是iOS官方库,不增加安装包
-
Dart代码和JS代码非常相近,可以用工具转换
-
JavasSriptCore 与 Native有更方便的互调接口
-
ReactNative 已验证通过JS开发App能力是可行的
-
JS的执行效率是DartVM的3倍编码1M的JSON只需 2毫秒
需要解决的问题
用JS开发假的Flutter Runtime 封装JavasSriptCore与Native、 Flutter互调接口
渲染树
两个重要的数据结构
-
MXScriptWidget
-
MXWidgetTree
MXScriptWidget管理一个Script页面或控件,负责创建管理 ScriptWidgetTree,以自增ID与Flutter对应Widget相互调用 ,每次Build都会创建一个新的MXWidgetTree

MXFlutter 事件
在 JS 侧 buildWidget 时,我们会对 function 事件,生成自增的唯一 callbackID,并与 widgetID 组合拼接成 widgetID/callbackID,作为事件的唯一标识。用户点击界面某个 button 时,事件由 Flutter 侧传到 JS 侧,通过解析 widgetID/callbackID,找到对应 widget 的 callback,完成事件处理。

MXFlutter 高效的动态列表
通过在 JS 侧,ListView 调用 Build 方法时,提前展开 child, 并为 ListView 增加 children 成员变量。此时,因为仅有数据配置,不会有多余的 Layout 过程,所以速度是非常快的。
preBuild(jsWidget, buildContext) {
if(this.builder) {
for (let i = 0; i < this.childCount; ++i) {
let w = this.builder(buildContext, i);
this.children.push(w);
}
delete this.builder;
}
super.preBuild(jsWidget, buildContext);
}
在 Flutter 侧,ListView 仍然是动态创建,滑动列表,MXFlutter Engine 根据 Children 数组里的配置数据,创建真正的 Flutter WidgetCell,效率与原生相同完全一致。
ListView.builder(
itemCount: children.length,
itemBuilder: (context, index) {
return UIEngine.toWidget(children[index]);
},
)

MXFlutter 动画的方案
动画参数在VM层配置一次,动画开始后在Flutter层闭环循环rebuild,形成动画效果,这个是比较通用的做法了。

0x03 渲染优化
不管JSWidget创建有多快,总是有跨语言执行,所以减少Build次数和减小Build出来的DSL UI描述大小,可以优化性能。
渲染优化1-局部刷新:配置树Diff
一个事实
自动对比两次Widget 无论如何都没有直接创建一个新的快,如果开发者不参与,由框架来自动计算Diff是得不偿失的
可行的方法
牺牲响应式UI框架的设计模式 采用和Native、Web的方式,由开发者参与自己设置Diff的节点,即根据ID获取对应Widget,修改Widget参数,Rebuild生成新DSL
渲染优化2-局部刷新-嵌套节点
-
MXScriptWidget 是一个具备Build WidgetTree,缓存Callback映射表,动画支持的基本单位。可以作为普通FlutterWidget来使用。
-
在Flutter层,如果Widget树中节点有MXScriptWidget,则在对应节点上创建MXFlutterWidget自定义控件
-
两个子树可以相互对应获得局部刷新,callback回调,动画支持,Rebuild时所生产的UI DSL 大大减少,加快刷新速率

渲染优化3-可以分离动态和静态控件
MXStatelessWidget 可以通过使用无状态的ScriptWidget来向框架标示,其下面的子树,在每次build中不会变化,其build结果会被缓存,下次在Flutter层直接复用
内存-跨层镜像对象的生命周期
VM层,Flutter层,Native层镜像对象的生命周期如何控制?参考苹果 iOS JavaScriptCore 和 Objective-C的解决方法
-
以Flutter层的对象生命周期为主
-
在VM层增加WeakMap支持,不增加对象引用计数,Flutter层释放之后,释放VM层对象
-
在Native层使用 JSManagerValue,VM层对象释放后,Native的引用被自动置空

线程问题
参照业界RN等框架的设计,VM层跑在一个单独的后台线程
-
从Flutter层通过Native通道调用到VM,发生两次线程切换
-
Flutter UI层和MXScript层是异步调用,限制动态控件的架构设计

一个可行方案 修改FlutterEngine ,定制开发Dart->Native->VM 这个通道,调用到VM不切换线程 VM不新建线程,直接由Flutter UI Thread 消息循环驱动,这样也同时支持了和Flutter UI 层的高效同步调用,但要注意从Native调用到VM,需要通过定制FlutterEngine的接口。

0x04 让开发者写出优雅的代码
让开发者写出优雅的代码,咳咳,这里有点吹了,总之,我们想让使用MXFlutter的开发同学写出来的代码看来正规一些,好看一些。
-
完美支持Dart Flutter语法
-
定义所有Flutter 中同名Widget类,构建Widget的参数类,支持相同的Build方式,SetState触发刷新,事件响应函数
-
Callback函数自动生成CallbackID
-
Callback函数自动This绑定
学习宝典
对我们开发者来说,一定要打好基础,随时准备战斗。不论寒冬是否到来,都要把自己的技术做精做深。虽然目前移动端的招聘量确实变少了,但中高端的职位还是很多的,这说明行业只是变得成熟规范起来了。竞争越激烈,产品质量与留存就变得更加重要,我们进入了技术赋能业务的时代。
不论遇到什么困难,都不应该成为我们放弃的理由!
很多人在刚接触这个行业的时候或者是在遇到瓶颈期的时候,总会遇到一些问题,比如学了一段时间感觉没有方向感,不知道该从那里入手去学习,对此我针对Android程序员,我这边给大家整理了一套学习宝典!包括不限于高级UI、性能优化、移动架构师、NDK、混合式开发(ReactNative+Weex)微信小程序、Flutter等全方面的Android进阶实践技术;希望能帮助到大家,也节省大家在网上搜索资料的时间来学习,也可以分享动态给身边好友一起学习!
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