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1 跨平台GUI技术对比

技术类型 UI渲染方式 性能 开发效率 动态化 框架代表
H5 + 原生 WebView渲染 一般 支持 Cordova、Ionic
JavaScript + 原生渲染 原生控件渲染 支持 RN、Weex
自绘UI + 原生 调用系统API渲染 Flutter高, Qt低 默认不支持 Qt、Flutter

上表中开发语言主要指应用层的开发语言,而开发效率,是指整个开发周期的效率,包括编码时间、调试时间、以及排错、处理兼容性问题时间。动态化主要指是否支持动态下发代码和是否支持热更新。值得注意的是 Flutter 的Release 包默认是使用 Dart AOT 模式编译的,所以不支持动态化,但 Dart 还有 JIT 或 snapshot 运行方式,这些模式都是支持动态化的。

2 Flutter 简介

Flutter 是 Google 推出并开源的移动应用开发框架,主打跨平台、高保真、高性能。开发者可以通过 Dart 语言开发 App,一套代码同时运行在 iOS, Android, Mac, Windows, Web等平台。 Flutter 提供了丰富的组件、接口,开发者可以很快地为 Flutter 添加 Native 扩展。

(1) 高性能

Flutter 高性能主要靠两点来保证:
第一:Flutter APP 采用 Dart 语言开发。Dart 在 JIT(即时编译)模式下,执行速度与 JavaScript 基本持平。但是 Dart 支持 AOT,当以 AOT模式运行时,JavaScript 便远远追不上了。执行速度的提升对高帧率下的视图数据计算很有帮助。

第二:Flutter 使用自己的渲染引擎来绘制 UI ,布局数据等由 Dart 语言直接控制,所以在布局过程中不需要像 RN 那样要在 JavaScript 和 Native 之间通信,这在一些滑动和拖动的场景下具有明显优势,因为在滑动和拖动过程往往都会引起布局发生变化,所以 JavaScript 需要和 Native 之间不停的同步布局信息,这和在浏览器中JavaScript 频繁操作 DOM 所带来的问题是类似的,都会导致比较可观的性能开销。

3 Flutter框架结构

Flutter 从上到下可以分为三层:框架层、引擎层和嵌入层
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(1) 框架层

Flutter Framework,即框架层。这是一个纯 Dart实现的 SDK,它实现了一套基础库,自底向上,我们来简单介绍一下:

  • 底下两层(Foundation 和 Animation、Painting、Gestures)在 Google 的一些视频中被合并为一个dart UI层,对应的是Flutter中的dart:ui包,它是 Flutter Engine 暴露的底层UI库,提供动画、手势及绘制能力。
  • Rendering 层,即渲染层,这一层是一个抽象的布局层,它依赖于 Dart UI 层,渲染层会构建一棵由可渲染对象的组成的渲染树,当动态更新这些对象时,渲染树会找出变化的部分,然后更新渲染。渲染层可以说是Flutter 框架层中最核心的部分,它除了确定每个渲染对象的位置、大小之外还要进行坐标变换、绘制(调用底层 dart:ui )。
  • Widgets 层是 Flutter 提供的的一套基础组件库,在基础组件库之上,Flutter 还提供了 Material 和 Cupertino 两种视觉风格的组件库,它们分别实现了 Material 和 iOS 设计规范。

Flutter 框架相对较小,因为一些开发者可能会使用到的更高层级的功能已经被拆分到不同的软件包中,使用 Dart 和 Flutter 的核心库实现,其中包括平台插件,例如 camera(opens new window)webview(opens new window),以及和平台无关的功能,例如 animations(opens new window)
我们进行Flutter 开发时,大多数时候都是和 Flutter Framework 打交道。

(2) 引擎层

Engine,即引擎层。毫无疑问是 Flutter 的核心, 该层主要是 C++ 实现,其中包括了 Skia 引擎、Dart 运行时、文字排版引擎等。在代码调用 dart:ui库时,调用最终会走到引擎层,然后实现真正的绘制和显示。

(3) 嵌入层

Embedder,即嵌入层。Flutter 最终渲染、交互是要依赖其所在平台的操作系统 API,嵌入层主要是将 Flutter 引擎 ”安装“ 到特定平台上。嵌入层采用了当前平台的语言编写,例如 Android 使用的是 Java 和 C++, iOS 和 macOS 使用的是 Objective-C 和 Objective-C++,Windows 和 Linux 使用的是 C++。 Flutter 代码可以通过嵌入层,以模块方式集成到现有的应用中,也可以作为应用的主体。Flutter 本身包含了各个常见平台的嵌入层,假如以后 Flutter 要支持新的平台,则需要针对该新的平台编写一个嵌入层。