1.1 Flutter的特点与核心概念

Flutter的特点如下所示：

❑跨平台：现在Flutter至少可以跨5种平台，甚至支持嵌入式开发。我们常用的如MacOS、Windows、Linux、Android、iOS，甚至可以在谷歌最新的操作系统Fuchsia上运行。到目前为止，Flutter算是支持平台最多的框架了，良好的跨平台性直接带来的好处就是减少开发成本。

❑丝滑般的体验：使用Flutter内置的Material Design和Cupertino风格组件、丰富的motion API、平滑而自然的滑动效果和平台感知，为用户带来全新体验。

❑响应式框架：使用Flutter的响应式框架和一系列基础组件，可以轻松构建用户界面。使用功能强大且灵活的API（针对2D、动画、手势、效果等）能解决艰难的UI挑战。

❑支持插件：通过Flutter的插件可以访问平台本地API，如相机、蓝牙、WiFi等。可借助现有的Java、Swift、Objective-C、C++代码实现对原生系统的调用。

❑60fps超高性能：Flutter采用GPU渲染技术，所以性能极高。用Flutter编写的应用可以达到60fps（每秒传输帧数），这意味着它完全可以胜任游戏的制作。官方宣称用Flutter开发的应用的性能甚至会超过原生应用。

Flutter包括一个现代的响应式框架、一个2D渲染引擎、各种组件和开发工具。这些组件有助于快速地设计、构建、测试和调试应用程序。Flutter的核心概念有：组件、构建、状态、框架等，下面分别介绍。

1.1.1 一切皆为组件

组件（Widget）是Flutter应用程序用户界面的基本构建块。不仅按钮、输入框、卡片、列表这些内容可作为Widget，甚至布局方式、动画处理都可视为Widget，所以Flutter具有一致的统一对象模型：Widget。

Widget可以定义为：

❑一个界面组件（如按钮或输入框）。

❑一个文本样式（如字体或颜色）。

❑一种布局（如填充或滚动）。

❑一种动画处理（如缓动）。

❑一种手势处理（GestureDetector）。

Widget具有丰富的属性及方法，通过属性可改变组件的状态（颜色、大小等）及回调方法的处理（单击事件回调、手势事件回调等），方法主要是提供一些组件的功能扩展。比如TextBox是一个矩形的文本组件，其属性及方法如下：

❑bottom：底部间距属性。

❑direction：文本排列方向属性。

❑left：左侧间距属性。

❑right：右侧间距属性。

❑top：上部间距属性。

❑toRect：导出矩形方法。

❑toString：转换成字符串方法。

1.1.2 组件嵌套

复杂的功能界面通常都是由一个一个功能简单的组件组装完成的。有的组件负责布局，有的负责定位，有的负责调整大小，有的负责渐变处理，等等。这种嵌套组合的方式带来的最大好处就是解耦。

例如，界面中添加了一个居中组件Center，居中组件里嵌套了一个容器组件Container，容器组件里嵌套了一个文本组件Text和一个装饰器BoxDecoration。代码如下所示：

        return Center(
          // 添加容器
          child: Container(
            // 添加装饰器
            decoration: BoxDecoration(
            ),
            child: Text(
            // 添加文本组件
            ),
          ),
        ),

大家如果是首次看到这段代码，会觉得嵌套层次太多、太复杂。其实不然，随着对组件的深入了解及熟练使用，写起来还是非常得心应手的。

最基础的组件类是Widget，其他所有的组件都是继承Widget的，如图1-1所示。紧接着下面有两大类组件：有状态组件及无状态组件。有状态组件是界面会发生变化的组件，如Scrollable、Animatable等，无状态的组件即界面不发生变化的组件，如Text、AssetImage等。

1.1.3 构建

可以通过重写Widget的build方法来构建一个组件，如下代码所示：

        @protected Widget build(BuildContext context);

构建即为创建一个Widget，返回值也是一个Widget对象，不管返回的是单个组件还是返回通过嵌套的方式组合的组件，都是Widget的实例。

在build方法里我们发现传入了一个参数context。BuildContext即构建Widget上下文，每一个BuildContext对应一个Widget。在任意一个组件的build方法中都需要传入一个BuildContext对象。

BuildContext的作用主要是通过上下文获取指定的数据，如下所示：

❑Theme.of(context)：获取主题。

❑Navigator.push(context, route)：压栈。

1.1.4 处理用户交互

如果Widget需要根据用户交互或其他因素进行更改，则该Widget是有状态的。例如，如果一个Widget的计数器在用户点击一个按钮时递增，那么该计数器的值就是该Widget的状态。当该值发生变化时，需要重新构建Widget以更新UI。

这些Widget将继承StatefulWidget（而不是State），并将它们的可变状态存储在State的子类中，如图1-2所示。

每当改变一个State对象时（例如增加计数器），必须调用setState()来通知框架，框架会再次调用State的构建方法来更新用户界面。

有了独立的状态和Widget对象，其他Widget可以以同样的方式处理无状态和有状态的Widget，而不必担心丢失状态。父Widget可以自由地创造子Widget的新实例且不会失去子Widget的状态，而不是通过持有子Widget来维持其状态。框架在适当的时候完成查找和重用现有状态对象的所有工作。

1.1.5 状态

Flutter中的状态（State）和React中的状态概念一致。State是一个组件的UI数据模型，是组件渲染时的数据依据。Flutter程序的运行可以认为是一个巨大的状态机，用户的操作、请求API和系统事件的触发都是触发点，触发点通过调用setState方法推动状态机进行响应，实现不同的状态，然后渲染UI，让UI与数据保持一致。状态的生命周期如图1-3所示。

状态的生命周期每步的作用如下所示:

❑StatefulWidget.createState ：Framework会通过调用StatefulWidget.createState来创建一个State。

❑initState ：新创建的State会和一个BuildContext产生关联，此时认为State已经被安装好了，initState函数将会被调用。通常，我们可以重写这个函数，进行初始化操作。

❑didChangeDependencies ：在initState调用结束后，这个函数会被调用。事实上，当State对象的依赖关系发生变化时，这个函数总会被Framework调用。

❑build ：经过以上步骤，系统认为一个State已经准备好了，就会调用build来构建视图。我们需要在这个函数中返回一个Widget。

❑deactivate ：当State被暂时从视图树中移除时，会调用这个函数。页面切换时，也会调用它，因为此时State在视图树中的位置发生了变化，需要先暂时移除后添加。

❑dispose ：当State被永久地从视图树中移除时，Framework会调用该函数。在销毁前触发，我们可以在这里进行最终的资源释放。在调用这个函数之前，总会先调用deactivate函数。

❑didUpdateWidget ：当Widget的配置发生变化时，会调用这个函数。比如，热重载的时候就会调用这个函数。调用这个函数后，会调用build函数。

❑setState：当需要更新State的视图时，需要手动调用这个函数，它会触发build函数。

1.1.6 分层的框架

Flutter框架是一个分层的结构，每一层都建立在前一层之上。图1-4显示了Flutter框架，上层比下层的使用频率更高。

分层设计的目标是帮助开发者用更少的代码做更多的事情。例如，Material层通常组合来自Widget层的基本Widget，而Widget层通过对象渲染层来构建。

分层结构为构建应用程序提供了许多选项。开发者可以用一种自定义的方法来释放框架的全部表现力，或使用构件层中的构建块，或混合搭配。可以使用Flutter提供的所有Widget，也可以使用Flutter团队定制的Widget。也就是说，你可以从高层次、统一的Widget概念中获得开发效率的优势，也可以深入下层施展你的才能。