Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_Flutter

概要

本篇主要是我实际学习中遇到的一个问题,从而引发的一些思考,从本篇你将学到如下:

  • Builder 神奇却又简单的背后缘由
  • BuildContext 的真实理解
  • widgetelement 的关系,及流程分析

背景

关于 Builder 这个widget,我想大家都是通过报错才发现的有这个widget的。

比如 From.of(context) ,为什么null指针(Dart新特性)了,Navigator.maybePop(context) 怎么异常了,诸如此类需要 context 传入的地方。

于是我举一个最简单的例子如下:

代码 图示
Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_抽象方法_02 Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_开发者_03

详细解释如图所示。使用Form来验证我们的输入框是否输入合格。

作为一个Flutter新手,肯定会好奇,我为啥null了呢,然后google一搜,就有人建议你使用 Builder,然后我们就会将代码改为以下方式:

代码 图例
Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_抽象方法_04 Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_flutter_05

欧耶,好啦,就这么简单啊。

等等,好像有什么地方不对,作为一个由良知,有道德,遵纪守法,爱国,不掉头发的 新时代无产阶级 干饭人,疯狂套用似乎不符合我的气质,我决定深入细节,看看你这葫芦里卖的什么药。


Builder 是什么?

官方解释:

一个无状态实用程序小部件,其[build]方法使用其[builder]回调创建小部件的子级。

源码如下

class Builder extends StatelessWidget {

  const Builder({
    Key? key,
    required this.builder,
  }) : assert(builder != null),
       super(key: key);
       
  @override
  Widget build(BuildContext context) => builder(context);
}
复制代码

当我看过Builder的源码,我从没感觉自己如此机智且聪明,是个开发者都能看懂。很简单,就尼玛的一个接口回调,这是不是随手都能写一个出来。


缘由

那为什么我自己的context不行呢?

让我们先去看看 Form.of 方法,当然其他of的方法也类似。

static FormState? of(BuildContext context) {
  //获取给定类型为T的最近的小部件,该类型必须是具体的[InheritedWidget]子类的类型,并向该小部件注册该构建上下文,以便在该小部件发生更改时(或引入该类型的新小部件时,或窗口小部件消失),将重新构建此构建上下文,以便它可以从该窗口小部件获取新值
  final _FormScope? scope = context.dependOnInheritedWidgetOfExactType<_FormScope>();
  return scope?._formState;
}
复制代码

咳咳,简单理解 dependOnInheritedWidgetOfExactType

这个方法会根据我们传递进去的context,去从它的父级开始向上查询与当前 给定的类型匹配以及最近的这个widget,如果找到就返回,否则就抛异常。

然后 让我们将视角切换到最开始的截图,注意我圈出来的地方。

Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_Flutter_06

哦,我可真是个小菜瓜啊,我传递个根context进去,你让From.of() 怎么找,它的父Widget树向上怎么可能有FromState。


知道了缘由,甚至于你自己可以不用 Builder,自己写一个小组件也行,比如下面示例。

示例代码 动画
Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_开发者_07 Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_ide_08

思考

但是到这里就结束了吗?如果对于本篇而言,的确是。但对我自己而言,却带来了更多疑问:

  • context 到底是干什么的?
  • build(context) 方法中的 BuildContext 是哪里来的?

Widget和Element的关系

我们常听说 Flutter有三棵树,也就是 Widget , ElementRenderObject ,我们主要关心前两者。

Widget 树,顾名思义,就是我们常用的组件,其仅仅相当于我们对 UI 元素的一个 配置

Element,是Widget 实际对应的对象。why?没懂,没错,其实我也没明白????

我们通过源码分析一下,Flutter的源码相比Android原生,是非常简单好理解。

我们以常使用的 StatelessWidget 为例来看看。

StatelessWidget

abstract class StatelessWidget extends Widget {
  ...
  @override
  StatelessElement createElement() => StatelessElement(this);
  @protected
  Widget build(BuildContext context);
}
复制代码

我们常见的 build(context) 方法,是其定义的一个抽象方法;

其实现了 Widget 的抽象方法 createElement(),并传入了我们当前实例对象,所以继续往下看。


StatelessElement

class StatelessElement extends ComponentElement {
  /// Creates an element that uses the given widget as its configuration.
  StatelessElement(StatelessWidget widget) : super(widget);

  @override
  StatelessWidget get widget => super.widget as StatelessWidget;
	
  //划重点
  @override
  Widget build() => widget.build(this);
}
复制代码

我们主要看 build() 方法,其调用的我们 StatexxWidget-build 方法,其实现widget的构建,并传入了一个this,也就是一个StatelessElement,但是我们最终拿到的都是 BuildContext啊?这是为什么呢,我们继续去看 ComponentElement

Widget build(BuildContext context)
复制代码

ComponentElement

//用于构建窗口小部件
abstract class ComponentElement extends Element 
复制代码

Element

  abstract class Element extends DiagnosticableTree implements BuildContext 
复制代码

原来Element实现了 BuildContext 接口,所以在StatelessElement-build()中,可以直接传递element进去。

我们看一下官方对 Element 的解释:

Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_ide_09

简而言之,就是,Element 代表了 Widget 在树中实际位置的实例对象,为什么这么说呢?

因为Widget实际上就是Element的配置数据,Widget 树也就是一个配置树,而真正的 UI 渲染树是由Element构成;不过,由于Element是通过Widget生成的,所以它们之间有对应关系;相应的,一个Widget对象可以对应多个Element对象。这也很好理解,根据同一份配置(Widget),可以创建多个实例(Element)。

BuildContext

Flutter | 由Builder Widget而引发的思考_ide_10

我们可以理解为 BuildContext 对象实际就是 Widget对应的 Element对象.所以我们可以通过 context 在StatelessWidget 和 StatefulWidget 的build方法来间接的访问element对象(通过各种xx.of),而我们开发中 widget的组合使用,比如各种Widget的搭配,由它们形成了我们的配置树,而这个widget最终会一一对应一个 element,从而形成了一个Emelent树。


但为什么build方法里,不直接定义成Element对象,却要定义为BuildContext?

官方的解释如下:

BuildContext 用于阻止对 Element 的直接操作。

显然这个解释并不是怎么好理解,在反复思考及挠头后,我个人的理解如下:

在软件开发中,任意复杂耦合的两个事物之间都可以通过一个第三者进行解耦,而BuildContext就是如此。

因为我们的 Element 承担了widget 实际的对应对象,相应的其有很多初始化及其他方法是不便于我们开发者直接调用的,如果将其直接暴露出去,相应的复杂度会大大提示,所以它通过 BuildContext这个接口,并定义了相应的一些操作 Element 的方法,虽然一定程度上来说,我们依然能间接操作 element,但是通过这种第三者的方式,很好的屏蔽了一些特性,对于我们开发者而言,只需关注widget即可,对于element相关的操作,可以通过相应Widget的xx.of() 方法,极大程度上让我们开发者可以更专注的应该widget层的开发,而无需关注其他方面。


总结

1.context?

context是什么?

我们常用的 widget 只是一个配置信息,实际每一个 widget 都对应了一个 Element ,由于 Element 实现了 Buildcontext ,所以在 StatexxxWidget-build(context) 方法里,通过 context ,我们可以间接的操作 Emelent 去进行一些操作,比如 xx.of(context) 内部正是调用了 dependOnInheritedWidgetOfExactType (即从Element父级开始寻找匹配的widget),所以我们可以认为:

context实际就是我们widget在Element树中对应的实际位置。

2.build(context)?

build(context) 方法中的 BuildContext 是哪里来的?

这个问题实际上就是对源码做了一个简单概括:

  • 我们常用的 StatelessWidget 或者 StatefulWidget,其内部 build() 或者后者 State-build() 方法,都是返回一个 Widget 对象;
  • 而上述的两个组件都继承自 Widget ,有一个 createElement() 的抽象方法,此方法默认是返回了一个 StatexxxElement(this),其 this 代表当前 widget 实例;
  • 而 StatelessElement 继承自 ComponentElement ,其 build() 默认是调用了我们 Widget 中的 build(context) 方法从而实现了初始化;
  • 由于 ComponentElement 继承自 Element ,Element 实现了 BuildContext 接口,所以我们可以在 Widget 的 build(context) 方法中拿到 BuildContext;