深刻講解Flutter應用模板源碼：計數器示例

用Android Studio和VS Code建立的Flutter應用，源碼模板是一個計數器示例，經過講解分析計數器示例的源碼，可讓讀者對Flutter應用程序結構有個最基本的瞭解，在後續的文章中，筆者將會基於此示例，一步一步添加新的功能來介紹Flutter應用的其餘概念與技術。

示例源碼

import 'package:flutter/material.dart';

void main() => runApp(new MyApp());

class MyApp extends StatelessWidget {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new MaterialApp(
      title: 'Flutter Demo',
      theme: new ThemeData(
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      home: new MyHomePage(title: 'Flutter Demo Home Page'),
    );
  }
}

class MyHomePage extends StatefulWidget {
  MyHomePage({Key key, this.title}) : super(key: key);
  
  final String title;

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

class _MyHomePageState extends State<MyHomePage> {
  int _counter = 0;

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

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        title: new Text(widget.title),
      ),
      body: new Center(
        child: new Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: <Widget>[
            new Text(
              'You have pushed the button this many times:',
            ),
            new Text(
              '$_counter',
              style: Theme.of(context).textTheme.display1,
            ),
          ],
        ),
      ),
      floatingActionButton: new FloatingActionButton(
        onPressed: _incrementCounter,
        tooltip: 'Increment',
        child: new Icon(Icons.add),
      ),
    );
  }
}
複製代碼

運行效果

源碼分析

一、導包

import 'package:flutter/material.dart';
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• 此行代碼做用是導入了Material UI組件庫。Material是一種標準的移動端和web端的視覺設計語言，Flutter默認提供了一套豐富的Material風格的UI組件。

二、主函數（應用入口）

void main() => runApp(MyApp());
複製代碼

• 與C/C++、Java相似，Flutter應用中main函數爲應用程序的入口，main函數中調用了runApp方法，它的功能是啓動Flutter應用，它接受一個Widget參數，在本示例中它是MyApp類的一個實例，該參數表明Flutter應用。
• main函數使用了(=>)符號，這是Dart中單行函數或方法的簡寫。

三、應用結構

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new MaterialApp(
      //應用名稱  
      title: 'Flutter Demo', 
      //應用主題
      theme: new ThemeData(
        //藍色主題  
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      //應用首頁路由  
      home: new MyHomePage(title: 'Flutter Demo Home Page'),
    );
  }
}
複製代碼

• MyApp類表明Flutter應用，它繼承了StatelessWidget類，這意味着應用自己也是一個Widget。在Flutter中，一切皆爲組件（Widget），包括對齊（alignment）、填充（padding）和佈局（layout）。
• Flutter在構建頁面時，會調用組件的build方法，Widget的主要工做是提供一個build方法來描述如何構建UI界面（一般都是經過組合、拼裝其餘基礎Widget）。
• MaterialApp是Material庫中提供的Flutter APP框架，經過它能夠設置應用的名稱、主題、語言和首頁及路由列表等。MaterialApp也是一個Widget。
• home爲Flutter應用的首頁，它也是一個widget。

四、首頁

class MyHomePage extends StatefulWidget {
  MyHomePage({Key key, this.title}) : super(key: key);
  final String title;
  @override
  _MyHomePageState createState() => new _MyHomePageState();
}

class _MyHomePageState extends State<MyHomePage> {
 ...
}
複製代碼

• MyHomePage是應用的首頁，它繼承StatefulWidget類，表示它是一個有狀態的Widget（Stateful widget），那麼Stateful widget和Stateless widget有什麼區別呢？

(1)、Stateful widget能夠擁有狀態，這些狀態在Widget生命週期中是能夠變的，而Stateless widget是不可變的。

(2)、Stateful widget至少由兩個類組成：

①、一個StatefulWidget類；

②、一個State類，StatefulWidget類自己是不變的，可是State類中持有的狀態在Widget生命週期中可能會發生變化。

• _MyHomePageState類是MyHomePage類對應的狀態類。看到這裏，細心的讀者可能已經發現，和MyApp類不一樣的是，MyHomePage類中並無build方法，取而代之的是，build方法被挪到了_MyHomePageState方法中，至於爲何這麼作，先留個疑問，在分析完完整代碼後再來解答，接下來，咱們看看_MyHomePageState中都包含哪些東西：

  • 狀態

    int _counter = 0;
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    _counter爲保存屏幕右下角帶「+」號按鈕點擊次數的狀態。

  • 設置狀態的自增函數

    void _incrementCounter() {
        setState(() {
            _counter++;
        });
    }
    複製代碼

    當按鈕點擊時，會調用此函數，該函數的做用是先自增_counter，而後調用setState方法。setState方法的做用是通知Flutter框架，有狀態發生了改變，Flutter框架收到通知後，會執行build方法來根據新的狀態從新構建界面，Flutter對此方法作了優化，使從新執行變的很快，因此讀者能夠從新構建任何須要更新的東西，而無需分別去修改各個Widget。

  • 構建UI界面

    構建UI界面的邏輯在build方法中，當MyHomePage第一次建立時，_MyHomePageState類會被建立，當初始化完成後，Flutter框架會調用Widget的build方法來構建Widget樹，最終將Widget樹渲染到設備屏幕上。因此，咱們看看_MyHomePageState的build方法中都幹了什麼事：

    Widget build(BuildContext context) {
        return new Scaffold(
          appBar: new AppBar(
            title: new Text(widget.title),
          ),
          body: new Center(
            child: new Column(
              mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
              children: <Widget>[
                new Text(
                  'You have pushed the button this many times:',
                ),
                new Text(
                  '$_counter',
                  style: Theme.of(context).textTheme.display1,
                ),
              ],
            ),
          ),
          floatingActionButton: new FloatingActionButton(
            onPressed: _incrementCounter,
            tooltip: 'Increment',
            child: new Icon(Icons.add),
          ),
        );
      }
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  • Scaffold是Material庫中提供的一個Widget，它提供了默認的導航欄、標題和包含主屏幕widget樹的body屬性。路由默認都是經過Scaffold建立。

  • body的Widget樹中包含了一個CenterWidget，Center能夠將其子Widget樹對齊到屏幕中心，Center子Widget是一個ColumnWidget，Column的做用是將其全部子Widget沿屏幕垂直方向依次排列，此例中Column包含兩個Text子Widget，第一個TextWidget顯示固定文本「You have pushed the button this many times:」，第二個TextWidget顯示_counter狀態的數值。

  • floatingActionButton是頁面右下角的帶「+」的懸浮按鈕，它的onPressed屬性接受一個回調函數，表明它被點擊後的處理器，本例中直接將_incrementCounter做爲其處理函數。

五、總結

如今，咱們將整個流程串起來：當右下角的floatingActionButton按鈕被點擊以後，會調用_incrementCounter函數，在_incrementCounter函數中，首先會自增_counter狀態（計數器），而後setState會通知Flutter框架狀態發生變化，接着Flutter會調用build方法以新的狀態從新構建UI，最終顯示在設備屏幕上。

疑問解答

爲何要將build方法放在State中，而不是放在StatefulWidget中？

如今，咱們回答以前提出的問題，爲何build方法在State中，而不是StatefulWidget中？這主要是爲了開發的靈活性。若是將build方法在StatefulWidget中則會有兩個問題：

• 狀態訪問不便

  試想一下，若是咱們的Stateful widget有不少狀態，而每次狀態改變都要調用build方法。因爲狀態是保存在State中的，若是將build方法放在StatefulWidget中，那麼構建時讀取狀態將會很不方便，由於構建用戶界面過程須要依賴State，因此build方法必須加一個State參數，以下所示：

  Widget build(BuildContext context, State state) {
      //state.counter
      ...
  }
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  這樣的話，只能將State的全部狀態聲明爲公開的狀態，這樣才能在State類外部訪問狀態，但將狀態設置爲公開後，狀態將再也不具備私密性，這樣的依賴對狀態的修改將會變的不可控。而將build方法放在State中的話，構建過程則能夠直接訪問狀態，故而方便。

• 繼承StatefulWidget不便

  例如，Flutter中有一個動畫Widget的基類AnimatedWidget，它繼承自StatefulWidget類。AnimatedWidget中引入了一個抽象方法build(BuildContext context)，繼承自AnimatedWidget的動畫Widget都要實現這個build方法。試想一下，若是StatefulWidget類中已經有了一個build方法，正如上述所述，此時build方法須要接收一個State對象，這就意味着AnimatedWidget必須將本身的State對象（記爲_animatedWidgetState）提供給其子類，由於子類須要在其build方法中調用父類的build方法，代碼以下：

  class MyAnimationWidget extends AnimatedWidget{
      @override
      Widget build(BuildContext context, State state){
          //因爲子類要用到AnimatedWidget的狀態對象_animatedWidgetState，
          //因此AnimatedWidget必須經過某種方式將其狀態對象_animatedWidgetState暴露給其子類
          super.build(context, _animatedWidgetState)
      }
  }
  複製代碼

  這樣很不合理：

  • AnimatedWidget的狀態對象是AnimatedWidget內部實現細節，不該該暴露給外部。
  • 若是要將父類狀態暴露給子類，那麼必須得有一種傳遞機制，而作這一套傳遞機制是無心義的，由於父子類之間狀態的傳遞和子類自己邏輯是無關的。

  綜上所述，對於StatefulWidget，將build方法放在State中，能夠給開發帶來很大的靈活性。