Flutter Widget框架概述

Flutter widget 采用現代響應式框架構建,中心思想是用widget構建你的UI。Widget描述了他們的視圖在給定其當前配置和狀態時應該看起來像什么。當widget的狀態發生變化時,widget會重新構建UI,Flutter會對比前后變化的不同,以確定底層渲染樹從一個狀態轉換到下一個狀態所需的最小更改...

介紹

Flutter Widget采用現代響應式框架構建,這是從 React 中獲得的靈感,中心思想是用widget構建你的UI。 Widget描述了他們的視圖在給定其當前配置和狀態時應該看起來像什么。當widget的狀態發生變化時,widget會重新構建UI,Flutter會對比前后變化的不同, 以確定底層渲染樹從一個狀態轉換到下一個狀態所需的最小更改(譯者語:類似于React/Vue中虛擬DOM的diff算法)。

注意: 如果您想通過代碼來深入了解Flutter,請查看 構建Flutter布局為Flutter App添加交互功能

Hello World

一個最簡單的Flutter應用程序,只需一個widget即可!如下面示例:將一個widget傳給runApp函數即可:

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(
    new Center(
      child: new Text(
        'Hello, world!',
        textDirection: TextDirection.ltr,
      ),
    ),
  );
}

runApp函數接受給定的Widget并使其成為widget樹的根。 在此示例中,widget樹由兩個widget:Center(及其子widget)和Text組成。框架強制根widget覆蓋整個屏幕,這意味著文本“Hello, world”會居中顯示在屏幕上。文本顯示的方向需要在Text實例中指定,當使用MaterialApp時,文本的方向將自動設定,稍后將進行演示。

在編寫應用程序時,通常會創建新的widget,這些widget是無狀態的StatelessWidget或者是有狀態的StatefulWidget, 具體的選擇取決于您的widget是否需要管理一些狀態。widget的主要工作是實現一個build函數,用以構建自身。一個widget通常由一些較低級別widget組成。Flutter框架將依次構建這些widget,直到構建到最底層的子widget時,這些最低層的widget通常為RenderObject,它會計算并描述widget的幾何形狀。

基礎 Widget

主要文章: widget概述-布局模型

Flutter有一套豐富、強大的基礎widget,其中以下是很常用的:

  • Text:該 widget 可讓創建一個帶格式的文本。

  • RowColumn: 這些具有彈性空間的布局類Widget可讓您在水平(Row)和垂直(Column)方向上創建靈活的布局。其設計是基于web開發中的Flexbox布局模型。

  • Stack: 取代線性布局 (譯者語:和Android中的LinearLayout相似),Stack允許子 widget 堆疊, 你可以使用 Positioned 來定位他們相對于Stack的上下左右四條邊的位置。Stacks是基于Web開發中的絕度定位(absolute positioning )布局模型設計的。

  • ContainerContainer 可讓您創建矩形視覺元素。container 可以裝飾為一個BoxDecoration, 如 background、一個邊框、或者一個陰影。 Container 也可以具有邊距(margins)、填充(padding)和應用于其大小的約束(constraints)。另外, Container可以使用矩陣在三維空間中對其進行變換。

以下是一些簡單的Widget,它們可以組合出其它的Widget:

import 'package:flutter/material.dart';

class MyAppBar extends StatelessWidget {
  MyAppBar({this.title});

  // Widget子類中的字段往往都會定義為"final"

  final Widget title;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Container(
      height: 56.0, // 單位是邏輯上的像素(并非真實的像素,類似于瀏覽器中的像素)
      padding: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
      decoration: new BoxDecoration(color: Colors.blue[500]),
      // Row 是水平方向的線性布局(linear layout)
      child: new Row(
        //列表項的類型是 <Widget>
        children: <Widget>[
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.menu),
            tooltip: 'Navigation menu',
            onPressed: null, // null 會禁用 button
          ),
          // Expanded expands its child to fill the available space.
          new Expanded(
            child: title,
          ),
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.search),
            tooltip: 'Search',
            onPressed: null,
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

class MyScaffold extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // Material 是UI呈現的“一張紙”
    return new Material(
      // Column is 垂直方向的線性布局.
      child: new Column(
        children: <Widget>[
          new MyAppBar(
            title: new Text(
              'Example title',
              style: Theme.of(context).primaryTextTheme.title,
            ),
          ),
          new Expanded(
            child: new Center(
              child: new Text('Hello, world!'),
            ),
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'My app', // used by the OS task switcher
    home: new MyScaffold(),
  ));
}

請確保在pubspec.yaml文件中,將flutter的值設置為:uses-material-design: true。這允許我們可以使用一組預定義Material icons

name: my_app
flutter:
  uses-material-design: true

為了繼承主題數據,widget需要位于MaterialApp內才能正常顯示, 因此我們使用MaterialApp來運行該應用。

MyAppBar中創建一個Container,高度為56像素(像素單位獨立于設備,為邏輯像素),其左側和右側均有8像素的填充。在容器內部, MyAppBar使用Row 布局來排列其子項。 中間的title widget被標記為Expanded, ,這意味著它會填充尚未被其他子項占用的的剩余可用空間。Expanded可以擁有多個children, 然后使用flex參數來確定他們占用剩余空間的比例。

MyScaffold 通過一個Column widget,在垂直方向排列其子項。在Column的頂部,放置了一個MyAppBar實例,將一個Text widget作為其標題傳遞給應用程序欄。將widget作為參數傳遞給其他widget是一種強大的技術,可以讓您創建各種復雜的widget。最后,MyScaffold使用了一個Expanded來填充剩余的空間,正中間包含一條message。

使用 Material 組件

主要文章: Widgets 總覽 - Material 組件

Flutter提供了許多widgets,可幫助您構建遵循Material Design的應用程序。Material應用程序以MaterialApp widget開始, 該widget在應用程序的根部創建了一些有用的widget,其中包括一個Navigator, 它管理由字符串標識的Widget棧(即頁面路由棧)。Navigator可以讓您的應用程序在頁面之間的平滑的過渡。 是否使用MaterialApp完全是可選的,但是使用它是一個很好的做法。

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'Flutter Tutorial',
    home: new TutorialHome(),
  ));
}

class TutorialHome extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    //Scaffold是Material中主要的布局組件.
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        leading: new IconButton(
          icon: new Icon(Icons.menu),
          tooltip: 'Navigation menu',
          onPressed: null,
        ),
        title: new Text('Example title'),
        actions: <Widget>[
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.search),
            tooltip: 'Search',
            onPressed: null,
          ),
        ],
      ),
      //body占屏幕的大部分
      body: new Center(
        child: new Text('Hello, world!'),
      ),
      floatingActionButton: new FloatingActionButton(
        tooltip: 'Add', // used by assistive technologies
        child: new Icon(Icons.add),
        onPressed: null,
      ),
    );
  }
}

現在我們已經從MyAppBarMyScaffold切換到了AppBarScaffold widget, 我們的應用程序現在看起來已經有一些“Material”了!例如,應用欄有一個陰影,標題文本會自動繼承正確的樣式。我們還添加了一個浮動操作按鈕,以便進行相應的操作處理。

請注意,我們再次將widget作為參數傳遞給其他widget。該 Scaffold widget 需要許多不同的widget的作為命名參數,其中的每一個被放置在Scaffold布局中相應的位置。 同樣,AppBar 中,我們給參數leading、actions、title分別傳一個widget。 這種模式在整個框架中會經常出現,這也可能是您在設計自己的widget時會考慮到一點。

處理手勢

主要文章: Flutter中的手勢

大多數應用程序包括某種形式與系統的交互。構建交互式應用程序的第一步是檢測輸入手勢。讓我們通過創建一個簡單的按鈕來了解它的工作原理:

class MyButton extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new GestureDetector(
      onTap: () {
        print('MyButton was tapped!');
      },
      child: new Container(
        height: 36.0,
        padding: const EdgeInsets.all(8.0),
        margin: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
        decoration: new BoxDecoration(
          borderRadius: new BorderRadius.circular(5.0),
          color: Colors.lightGreen[500],
        ),
        child: new Center(
          child: new Text('Engage'),
        ),
      ),
    );
  }
}

GestureDetector widget并不具有顯示效果,而是檢測由用戶做出的手勢。 當用戶點擊Container時, GestureDetector會調用它的onTap回調, 在回調中,將消息打印到控制臺。您可以使用GestureDetector來檢測各種輸入手勢,包括點擊、拖動和縮放。

許多widget都會使用一個GestureDetector為其他widget提供可選的回調。 例如,IconButtonRaisedButton、 和FloatingActionButton ,它們都有一個onPressed回調,它會在用戶點擊該widget時被觸發。

根據用戶輸入改變widget

主要文章: StatefulWidget, State.setState

到目前為止,我們只使用了無狀態的widget。無狀態widget從它們的父widget接收參數, 它們被存儲在final型的成員變量中。 當一個widget被要求構建時,它使用這些存儲的值作為參數來構建widget。

為了構建更復雜的體驗 - 例如,以更有趣的方式對用戶輸入做出反應 - 應用程序通常會攜帶一些狀態。 Flutter使用StatefulWidgets來滿足這種需求。StatefulWidgets是特殊的widget,它知道如何生成State對象,然后用它來保持狀態。 思考下面這個簡單的例子,其中使用了前面提到RaisedButton

class Counter extends StatefulWidget {
  // This class is the configuration for the state. It holds the
  // values (in this nothing) provided by the parent and used by the build
  // method of the State. Fields in a Widget subclass are always marked "final".

  @override
  _CounterState createState() => new _CounterState();
}

class _CounterState extends State<Counter> {
  int _counter = 0;

  void _increment() {
    setState(() {
      // This call to setState tells the Flutter framework that
      // something has changed in this State, which causes it to rerun
      // the build method below so that the display can reflect the
      // updated values. If we changed _counter without calling
      // setState(), then the build method would not be called again,
      // and so nothing would appear to happen.
      _counter++;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // This method is rerun every time setState is called, for instance
    // as done by the _increment method above.
    // The Flutter framework has been optimized to make rerunning
    // build methods fast, so that you can just rebuild anything that
    // needs updating rather than having to individually change
    // instances of widgets.
    return new Row(
      children: <Widget>[
        new RaisedButton(
          onPressed: _increment,
          child: new Text('Increment'),
        ),
        new Text('Count: $_counter'),
      ],
    );
  }
}

您可能想知道為什么StatefulWidget和State是單獨的對象。在Flutter中,這兩種類型的對象具有不同的生命周期: Widget是臨時對象,用于構建當前狀態下的應用程序,而State對象在多次調用build()之間保持不變,允許它們記住信息(狀態)。

上面的例子接受用戶點擊,并在點擊時使_counter自增,然后直接在其build方法中使用_counter值。在更復雜的應用程序中,widget結構層次的不同部分可能有不同的職責; 例如,一個widget可能呈現一個復雜的用戶界面,其目標是收集特定信息(如日期或位置),而另一個widget可能會使用該信息來更改整體的顯示。

在Flutter中,事件流是“向上”傳遞的,而狀態流是“向下”傳遞的(譯者語:這類似于React/Vue中父子組件通信的方式:子widget到父widget是通過事件通信,而父到子是通過狀態),重定向這一流程的共同父元素是State。讓我們看看這個稍微復雜的例子是如何工作的:

class CounterDisplay extends StatelessWidget {
  CounterDisplay({this.count});

  final int count;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Text('Count: $count');
  }
}

class CounterIncrementor extends StatelessWidget {
  CounterIncrementor({this.onPressed});

  final VoidCallback onPressed;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new RaisedButton(
      onPressed: onPressed,
      child: new Text('Increment'),
    );
  }
}

class Counter extends StatefulWidget {
  @override
  _CounterState createState() => new _CounterState();
}

class _CounterState extends State<Counter> {
  int _counter = 0;

  void _increment() {
    setState(() {
      ++_counter;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Row(children: <Widget>[
      new CounterIncrementor(onPressed: _increment),
      new CounterDisplay(count: _counter),
    ]);
  }
}

注意我們是如何創建了兩個新的無狀態widget的!我們清晰地分離了 顯示 計數器(CounterDisplay)和 更改 計數器(CounterIncrementor)的邏輯。 盡管最終效果與前一個示例相同,但責任分離允許將復雜性邏輯封裝在各個widget中,同時保持父項的簡單性。

整合所有

讓我們考慮一個更完整的例子,將上面介紹的概念匯集在一起??。我們假設一個購物應用程序,該應用程序顯示出售的各種產品,并維護一個購物車。 我們先來定義ShoppingListItem

class Product {
  const Product({this.name});
  final String name;
}

typedef void CartChangedCallback(Product product, bool inCart);

class ShoppingListItem extends StatelessWidget {
  ShoppingListItem({Product product, this.inCart, this.onCartChanged})
      : product = product,
        super(key: new ObjectKey(product));

  final Product product;
  final bool inCart;
  final CartChangedCallback onCartChanged;

  Color _getColor(BuildContext context) {
    // The theme depends on the BuildContext because different parts of the tree
    // can have different themes.  The BuildContext indicates where the build is
    // taking place and therefore which theme to use.

    return inCart ? Colors.black54 : Theme.of(context).primaryColor;
  }

  TextStyle _getTextStyle(BuildContext context) {
    if (!inCart) return null;

    return new TextStyle(
      color: Colors.black54,
      decoration: TextDecoration.lineThrough,
    );
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new ListTile(
      onTap: () {
        onCartChanged(product, !inCart);
      },
      leading: new CircleAvatar(
        backgroundColor: _getColor(context),
        child: new Text(product.name[0]),
      ),
      title: new Text(product.name, style: _getTextStyle(context)),
    );
  }
}

ShoppingListItem widget是無狀態的。它將其在構造函??數中接收到的值存儲在final成員變量中,然后在build函數中使用它們。 例如,inCart布爾值表示在兩種視覺展示效果之間切換:一個使用當前主題的主色,另一個使用灰色。

當用戶點擊列表項時,widget不會直接修改其inCart的值。相反,widget會調用其父widget給它的onCartChanged回調函數。 此模式可讓您在widget層次結構中存儲更高的狀態,從而使狀態持續更長的時間。在極端情況下,存儲傳給runApp應用程序的widget的狀態將在的整個生命周期中持續存在。

當父項收到onCartChanged回調時,父項將更新其內部狀態,這將觸發父項使用新inCart值重建ShoppingListItem新實例。 雖然父項ShoppingListItem在重建時創建了一個新實例,但該操作開銷很小,因為Flutter框架會將新構建的widget與先前構建的widget進行比較,并僅將差異部分應用于底層RenderObject

我們來看看父widget存儲可變狀態的示例:

class ShoppingList extends StatefulWidget {
  ShoppingList({Key key, this.products}) : super(key: key);

  final List<Product> products;

  // The framework calls createState the first time a widget appears at a given
  // location in the tree. If the parent rebuilds and uses the same type of
  // widget (with the same key), the framework will re-use the State object
  // instead of creating a new State object.

  @override
  _ShoppingListState createState() => new _ShoppingListState();
}

class _ShoppingListState extends State<ShoppingList> {
  Set<Product> _shoppingCart = new Set<Product>();

  void _handleCartChanged(Product product, bool inCart) {
    setState(() {
      // When user changes what is in the cart, we need to change _shoppingCart
      // inside a setState call to trigger a rebuild. The framework then calls
      // build, below, which updates the visual appearance of the app.

      if (inCart)
        _shoppingCart.add(product);
      else
        _shoppingCart.remove(product);
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        title: new Text('Shopping List'),
      ),
      body: new ListView(
        padding: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 8.0),
        children: widget.products.map((Product product) {
          return new ShoppingListItem(
            product: product,
            inCart: _shoppingCart.contains(product),
            onCartChanged: _handleCartChanged,
          );
        }).toList(),
      ),
    );
  }
}

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'Shopping App',
    home: new ShoppingList(
      products: <Product>[
        new Product(name: 'Eggs'),
        new Product(name: 'Flour'),
        new Product(name: 'Chocolate chips'),
      ],
    ),
  ));
}

ShoppingList類繼承自StatefulWidget,這意味著這個widget可以存儲狀態。 當ShoppingList首次插入到樹中時,框架會調用其 createState 函數以創建一個新的_ShoppingListState實例來與該樹中的相應位置關聯(請注意,我們通常命名State子類時帶一個下劃線,這表示其是私有的)。 當這個widget的父級重建時,父級將創建一個新的ShoppingList實例,但是Flutter框架將重用已經在樹中的_ShoppingListState實例,而不是再次調用createState創建一個新的。

要訪問當前ShoppingList的屬性,_ShoppingListState可以使用它的widget屬性。 如果父級重建并創建一個新的ShoppingList,那么 _ShoppingListState也將用新的widget值重建(譯者語:這里原文檔有錯誤,應該是_ShoppingListState不會重新構建,但其widget的屬性會更新為新構建的widget)。 如果希望在widget屬性更改時收到通知,則可以覆蓋didUpdateWidget函數,以便將舊的oldWidget與當前widget進行比較。

處理onCartChanged回調時,_ShoppingListState通過添加或刪除產品來改變其內部_shoppingCart狀態。 為了通知框架它改變了它的內部狀態,需要調用setState。調用setState將該widget標記為"dirty"(臟的),并且計劃在下次應用程序需要更新屏幕時重新構建它。 如果在修改widget的內部狀態后忘記調用setState,框架將不知道您的widget是"dirty"(臟的),并且可能不會調用widget的build方法,這意味著用戶界面可能不會更新以展示新的狀態。

通過以這種方式管理狀態,您不需要編寫用于創建和更新子widget的單獨代碼。相反,您只需實現可以處理這兩種情況的build函數。

響應widget生命周期事件

主要文章: State

在StatefulWidget調用createState之后,框架將新的狀態對象插入樹中,然后調用狀態對象的initState。 子類化State可以重寫initState,以完成僅需要執行一次的工作。 例如,您可以重寫initState以配置動畫或訂閱platform services。initState的實現中需要調用super.initState

當一個狀態對象不再需要時,框架調用狀態對象的dispose。 您可以覆蓋該dispose方法來執行清理工作。例如,您可以覆蓋dispose取消定時器或取消訂閱platform services。 dispose典型的實現是直接調用super.dispose

Key

主要文章: Key_

您可以使用key來控制框架將在widget重建時與哪些其他widget匹配。默認情況下,框架根據它們的runtimeType和它們的顯示順序來匹配。 使用key時,框架要求兩個widget具有相同的keyruntimeType

Key在構建相同類型widget的多個實例時很有用。例如,ShoppingList構建足夠的ShoppingListItem實例以填充其可見區域:

  • 如果沒有key,當前構建中的第一個條目將始終與前一個構建中的第一個條目同步,即使在語義上,列表中的第一個條目如果滾動出屏幕,那么它將不會再在窗口中可見。

  • 通過給列表中的每個條目分配為“語義” key,無限列表可以更高效,因為框架將同步條目與匹配的語義key并因此具有相似(或相同)的可視外觀。 此外,語義上同步條目意味著在有狀態子widget中,保留的狀態將附加到相同的語義條目上,而不是附加到相同數字位置上的條目。

全局 Key

主要文章: GlobalKey

您可以使用全局key來唯一標識子widget。全局key在整個widget層次結構中必須是全局唯一的,這與局部key不同,后者只需要在同級中唯一。由于它們是全局唯一的,因此可以使用全局key來檢索與widget關聯的狀態。


所屬標簽

無標簽

官方入門指南

Flutter官方發布的入門指導,包括了如何在不同的平臺(Windows, Mac, Linux)上搭建開發環境,以及一些入門級的指導,以便您從零開始進入Flutter的世界,同時,一些Flutter的框架API,也是您開發時必不可少的工具書。

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