作者：闲鱼技术-景松

一、前沿

  1. 随着闲鱼的业务快速增长，运营类的需求也越来越多，其中不乏有很多界面修改或运营坑位的需求。闲鱼的版本现在是每2周一个版本，如何快速迭代产品，跳过窗口期来满足这些需求？另外，闲鱼客户端的包体也变的很大，企业包的大小，iOS已经到了94.3M，Android也到了53.5M。Android的包体大小，相比2016年，已经增长了近1倍，怎么能将包体大小降下来？首先想到的是如何动态化的解决此类问题。
  2.    对于原生的能力的动态化，Android平台各公司都有很完善的动态化方案，甚至Google还提供了Android App Bundles让开发者们更好地支持动态化。由于Apple官方担忧动态化的风险，因此并不太支持动态化。因此动态化能力就会考虑跟Web结合，从一开始基于 WebView 的 Hybrid 方案 PhoneGap、Titanium，到现在与原生相结合的 React Native 、Weex。

但Native和JavaScript Context之间的通讯，频繁的交互就成了程序的性能瓶颈。于此同时随着闲鱼Flutter技术的推广，已经有10多个页面用Flutter实现，上面提到的几种方式都不适合Flutter场景，如何解决这个问题Flutter的动态化的问题？

二、动态方案

我们最初调研了Google的动态化方案CodePush。

2.1 CodePush

  1. CodePush是谷歌官方推出的动态化方案，目前只有在Android上面实现了。Dart VM在执行的时候，加载`isolate_snapshot_data` 和`isolate_snapshot_instr` 2个文件，通过动态更改这些文件，就达到动态更新的目的。官方的Flutter源码当中，已经有相关的提交来做动态更新的内容，具体内容可以参考 [ResourceExtractor.java](https://github.com/flutter/engine/commits/master/shell/platform/android/io/flutter/view/ResourceExtractor.java)。
  2.    根据官方给出的Guide，我们这边也做了相关的测试，patch的包体大小会很大（939kb）。为了降低包体大小，还可以通过增量的修改snapshot文件的方式来更新。通过[bsdiff](http://www.daemonology.net/bsdiff/)生成的snapshot的差异文件，2个文件分别可以缩小到48kb和870kb。
  3.    目前看来，CodePush还不能做到很好的工程化。而且如何管理patch文件，需要制定baseline和patch文件的规则。

2.2 动态模板

  1. 动态模板，就是通过定义一套DSL，在端侧解析动态的创建View来实现动态化，比如[LuaViewSDK](https://github.com/alibaba/LuaViewSDK)、[Tangram-iOS](https://github.com/alibaba/Tangram-iOS)和[Tangram-Android](https://github.com/alibaba/Tangram-Android)。这些方案都是创建的Native的View，如果想在Flutter里面实现，需要创建Texture来桥接；Native端渲染完成之后，再将纹理贴在Flutter的容器里面，实现成本很高，性能也有待商榷，不适合闲鱼的场景。
  2.    所以我们提出了闲鱼自己的Flutter动态化方案，前面已经有同事介绍过方案的原理：《[做了2个多月的设计和编码，我梳理了Flutter动态化的方案对比及最佳实现](https://mp.weixin.qq.com/s/N5ih-DY5TuKyn_a0P2mz0Q)》，下面看下具体的实现细节。

三、模板编译
自定义一套DSL，维护成本较高，怎么能不自定义DSL来实现模板下发？闲鱼的方案就是直接将Dart文件转化成模板，这样模板文件也可以快速沉淀到端侧。

3.1 模板规范

  1. 先来看下一个完整的模板文件，以新版我的页面为例，这个是一个列表结构，每个区块都是一个独立的Widget，现在我们期望将“卖在闲鱼”这个区块动态渲染，对这个区块拆分之后，需要3个子控件：头部、菜单栏、提示栏；因为这3部分界面有些逻辑处理，所以先把他们的逻辑内置。

打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图1
内置的子控件分别是MenuTitleWidget、MenuItemWidget和HintItemWidget，编写的模板如下：

  1. @override
  2. Widget build(BuildContext context) {
  3.    return new Container(
  4.        child: new Column(
  5.            children: <Widget>[
  6.                new MenuTitleWidget(data),    // 头部
  7.                new Column(    // 菜单栏
  8.                    children: <Widget>[
  9.                        new Row(
  10.                            children: <Widget>[
  11.                                new MenuItemWidget(data.menus[0]),
  12.                                new MenuItemWidget(data.menus[1]),
  13.                                new MenuItemWidget(data.menus[2]),
  14.                            ],
  15.                        )
  16.                    ],
  17.                ),
  18.                new Container(    // 提示栏
  19.                    child: new HintItemWidget(data.hints[0])),
  20.            ],
  21.        ),
  22.    );
  23. }

中间省略了样式描述，可以看到写模板文件就跟普通的widget写法一样，但是有几点要注意：

  1. 每个Widget都需要用new或const来修饰
  2. 数据访问以data开头，数组形式以[]访问，字典形式以.访问
    模板写好之后，就要考虑怎么在端上渲染，早期版本是直接在端侧解析文件，但是考虑到性能和稳定性，还是放在前期先编译好，然后下发到端侧。

3.2 编译流程

  1. 编译模板就要用到Dart的`Analyzer`库，通过`parseCompilationUnit`函数直接将Dart源码解析成为以`CompilationUnit`为Root节点的AST树中，它包含了Dart源文件的语法和语义信息。接下来的目标就是将`CompilationUnit`转换成为一个JSON格式。

打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图2
上面的模板解析出来build函数孩子节点是ReturnStatementImpl，它又包含了一个子节点InstanceCreationExpressionImpl，对应模板里面的new Container(…)，它的孩子节点中，我们最关心的就是ConstructorNameImpl和ArgumentListImpl节点。ConstructorNameImpl标识创建节点的名称，ArgumentListImpl标识创建参数，参数包含了参数列表和变量参数。
定义如下结构体，来存储这些信息：

  1. class ConstructorNode {
  2.    // 创建节点的名称
  3. String constructorName;
  4.    // 参数列表
  5. List<dynamic> argumentsList = <dynamic>[];
  6.    // 变量参数
  7. Map<String, dynamic> arguments = <String, dynamic>{};
  8. }

递归遍历整棵树，就可以得到一个ConstructorNode树，以下代码是解析单个Node的参数：

  1. ArgumentList argumentList = astNode;
  2. for (Expression exp in argumentList.arguments) {
  3.    if (exp is NamedExpression) {
  4.        NamedExpression namedExp = exp;
  5.        final String name = ASTUtils.getNodeString(namedExp.name);
  6.        if (name == 'children') {
  7.            continue;
  8.        }
  9.        /// 是函数
  10.        if (namedExp.expression is FunctionExpression) {
  11.            currentNode.arguments[name] =
  12.                FunctionExpressionParser.parse(namedExp.expression);
  13.        } else {
  14.            /// 不是函数
  15.            currentNode.arguments[name] =
  16.                ASTUtils.getNodeString(namedExp.expression);
  17.        }
  18.    } else if (exp is PropertyAccess) {
  19.        PropertyAccess propertyAccess = exp;
  20.        final String name = ASTUtils.getNodeString(propertyAccess);
  21.        currentNode.argumentsList.add(name);
  22.    } else if (exp is StringInterpolation) {
  23.        StringInterpolation stringInterpolation = exp;
  24.        final String name = ASTUtils.getNodeString(stringInterpolation);
  25.        currentNode.argumentsList.add(name);
  26.    } else if (exp is IntegerLiteral) {
  27.        final IntegerLiteral integerLiteral = exp;
  28.        currentNode.argumentsList.add(integerLiteral.value);
  29.    } else {
  30.        final String name = ASTUtils.getNodeString(exp);
  31.        currentNode.argumentsList.add(name);
  32.    }
  33. }

端侧拿到这个ConstructorNode节点树之后，就可以根据Widget的名称和参数，来生成一棵Widget树。

四、渲染引擎

端侧拿到编译好的模板JSON后，就是解析模板并创建Widget。先看下，整个工程的框架和工作流：
打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图3
工作流程：

  1. 开发人员编写dart文件，编译上传到CDN
  2. 端侧拿到模板列表，并在端侧存库
  3. 业务方直接下发对应的模板id和模板数据
  4. Flutter侧再通过桥接获取到模板，并创建Widget树
    对于Native测，主要负责模板的管理，通过桥接输出到Flutter侧。

4.1 模板获取

模板获取分为2部分，Native部分和Flutter部分；Native主要负责模板的管理，包括下载、降级、缓存等。
打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图4
程序启动的时候，会先获取模板列表，业务方需要自己实现，Native层获取到模板列表会先存储在本地数据库中。Flutter侧业务代码用到模板的时候，再通过桥接获取模板信息，就是我们前面提到的JSON格式的信息，Flutter也会有缓存，已减少Flutter和Native的交互。

4.2 Widget创建

Flutter侧当拿到JSON格式的，先解析出ConstructorNode树，然后递归创建Widget。
打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图5
创建每个Widget的过程，就是解析节点中的argumentsList和arguments 并做数据绑定。例如，创建HintItemWidget需要传入提示的数据内容，new HintItemWidget(data.hints[0])，在解析argumentsList时，会通过key-path的方式从原始数据中解析出特定的值。
打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图6
解析出来的值都会存储在WidgetCreateParam里面，当递归遍历每个创建节点，每个widget都可以从WidgetCreateParam里面解析出需要的参数。

  1. /// 构建widget用的参数
  2. class WidgetCreateParam {
  3.  String constructorName;    /// 构建的名称
  4.  dynamic context;    /// 构建的上下文
  5.  Map<String, dynamic> arguments = <String, dynamic>{}; /// 字典参数
  6.  List<dynamic> argumentsList = <dynamic>[]; /// 列表参数
  7.  dynamic data; /// 原始数据
  8. }
  1. 通过以上的逻辑，就可以将`ConstructorNode`树转换为一棵`Widget`树，再交给Flutter Framework去渲染。

至此，我们已经能将模板解析出来，并渲染到界面上，交互事件应该怎么处理？

4.3 事件处理

在写交互的时候，一般都会通过GestureDector、InkWell等来处理点击事件。交互事件怎么做动态化？
以InkWell组件为例，定义它的onTap函数为openURL(data.hints[0].href, data.hints[0].params)。在创建InkWell时，会以OpenURL作为事件ID，查找对应的处理函数，当用户点击的时候，会解析出对应的参数列表并传递过去，代码如下：

  1. ...
  2. final List<dynamic> tList = <dynamic>[];
  3. // 解析出参数列表
  4. exp.argumentsList.forEach((dynamic arg) {
  5.    if (arg is String) {
  6.        final dynamic value = valueFromPath(arg, param.data);
  7.        if (value != null) {
  8.            tList.add(value);
  9.        } else {
  10.            tList.add(arg);
  11.        }
  12.    } else {
  13.        tList.add(arg);
  14.    }
  15. });
  16. // 找到对应的处理函数
  17. final dynamic handler =
  18.    TeslaEventManager.sharedInstance().eventHandler(exp.actionName);
  19. if (handler != null) {
  20.    handler(tList);
  21. }
  22. ...

五、 效果

新版我的页面添加了动态化渲染能力之后，如果有需求新添加一种组件类型，就可以直接编译发布模板，服务端下发新的数据内容，就可以渲染出来了；动态化能力有了，大家会关心渲染性能怎么样。

5.1 帧率

在加了动态加载逻辑之后，已经开放了2个动态卡片，下图是新版本我的页面近半个月的的帧率数据：
打通前后端逻辑，客户端Flutter代码一天上线 - 图7
从上图可以看到，帧率并没有降低，基本保持在55-60帧左右，后续可以多添加动态的卡片，观察下效果。

注：因为我的页面会有本地的一些业务判断，从其他页面回到我的tab，都会刷新界面，所以帧率会有损耗。 从实现上分析，因为每个卡片，都需要遍历ConstructorNode树来创建，而且每个构建都需要解析出里面的参数，这块可以做一些优化，比如缓存相同的Widget，只需要映射出数据内容并做数据绑定。

5.2 失败率

现在监控了渲染的逻辑，如果本地没有对应的Widget创建函数，会主动抛Error。监控数据显示，渲染的流程中，还没有异常的情况，后续还需要对桥接层和native层加错误埋点。
#六、展望
基于Flutter动态模板，之前需要走发版的Flutter需求，都可以来动态化更改。而且以上逻辑都是基于Flutter原生的体系，学习和维护成本都很低，动态的代码也可以快速的沉淀到端侧。
另外，闲鱼正在研究UI2Code的黑科技，不了解的老铁，可以参考闲鱼大神的这篇文章《重磅系列文章！UI2CODE智能生成Flutter代码——整体设计篇》。可以设想下，如果有个需求，需要动态的显示一个组件，UED出了视觉稿，通过UI2Code转换成Dart文件，再通过这个系统转换成动态模板，下发到端侧就可以直接渲染出来，程序员都不需要写代码了，做到自动化运营，看来以后程序员失业也不是没有可能了。
基于Flutter的Widget，还可以拓展更多个性化的组件，比如内置动画组件，就可以动态化下发动画了，更多好玩的东西等待大家来一起探索。

参考文献

  1. https://github.com/flutter/flutter/issues/14330
  2. https://www.dartlang.org/
  3. https://mp.weixin.qq.com/s/4s6MaiuW4VoHr_7f0S_vuQ
  4. https://github.com/flutter/engine