Flutter入门-Dart面向对象原理

Dart作为高级语言，支持面向对象的很多特性，并且支持基于mixin的继承方式，基于mixin的继承方式是指：一个类可以继承自多个父类，相当于其他语言里的多继承。所有的类都有同一个基类Object，这和特性类似于Java语言，Java所有的类也都是继承自Object，也就是说一切皆对象。

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Dart 是一门面向对象的语言, 全部的类都是继承自 Object , 除了支持传统的 继承、封装、多态 , 还有基于组合(Mixin-based)的继承特性

类型推导(var/final/const)

var

final和const的区别

3.非零即真（ ）

4.字符串

5.集合

Dart中变量初始值为null，即使是int类型也可以是null（java中int默认是0， boolean默认是false）； Dart支持自识别，可以是用var定义变量，也可以直接指定具体类型； final或者const都可修饰不可变的变量，final变量只能赋值一次，const是编译时常量。

int和double是num子类，没有float类型； 支持字符串模板，用${expression}的方式来实现字符串效果，类似如字符串拼接； String可以使用单引号或者双引号； Dart没有数组，只有列表； 其中List，Set，Map不是抽象接口，是具体实现类，可直接使用； Map的key没有指定类型，key类型不一致不会报错；key不能相同，但是value可以相同，value可以为null。 var name = 'Tom';

方法也是对象，方法可赋值给一个变量； 如果方法的参数是解构出来的可以通过 @required 注解标注为必填 const Scrollbar({Key key, @required Widget child})； 支持可选参数，可选命名参数用{}包围，可选位置参数写在最后并且使用[]包围 String say(String from, String msg, [String device])； 支持默认参数 void enableFlags({bool bold = false, bool hidden = false}) {…}； 以_开头的方法都是私有的。 void main() {

支持闭包，闭包能够访问外部方法内部的局部变量

1.空替换?? expr1 ?? expr2，如果expr1是non-null，返回其值。否则执行expr2并返回其结果； 2.条件成员访问？.P?.y = 4; 如果p是non-null,则设置y的值等于4； 3.类型判定操作符（as，is，is!）； 4.级联操作，可以在同一个对象上连续调用多个函数以及访问成员变量；

和java不同的是，Dart可以抛出任意类型的对象； 程序不会强制要求开发中处理异常，但若发生异常，程序会中断； 其中异常主要分为Error和Exception两种类型。

创建对象可以不使用new关键字； Dart中没有public，private，protected这些关键字； 没有interfaces关键字，每一个类都是一个接口。我们可以用抽象类来类比java中的接口； Dart把多重继承的类叫做Mixins。

支持语法糖 Point(this.x, this.y)； 每个实例变量都会自动生成一个getter方法，Non-final变量还会自动生成一个setter； 命名构造函数，使用命名构造函数可以为一个类实现多个构造函数，也能更加清晰的表明你的意图；

断言是如果条件表达式不满足则停止代码执行； 断言只在检查模式下运行有效，如果在生产模式下运行则不会执行。

Dart 以两种模式运行： Dart 1.x 有生产模式和检查模式两种模式， Dart 2.x 中移除了检查模式。

注：建议在开发/测试模式中使用 检查模式 运行 Dart VM ，因为它会添加警告和错误以帮助开发和调试过程；选中的模式会强制执行各种检查，例如类型检查等。

dart标识符可以包括字符和数字，但不能以 数字开头 。

Dart 是一种面向对象的编程语言。

代码说明：定义了一个类 TestClass ，这个类拥有一个方法 disp() ，方法可以实现在终端打印字符串 Hello Dart! ，使用 new 关键字创建类的对象，该对象调用方法 disp() 。

关于dart的学习还有很多；我列出如下： Flutter高级工程师进阶学习资料；需要可以私信我。发送“核心笔记”或“手册”，即可领取资料！

Flutter浪潮下的音视频研发探索

文/陈炉军

整理/LiveVideoStack

大家好，我是阿里巴巴闲鱼事业部的陈炉军，本次分享的主题是Flutter浪潮下的音视频研发探索，主要内容是针对闲鱼APP在当下流行的跨平台框架Flutter的大规模实践，介绍其在音视频领域碰到的一些困难以及解决方案。

分享内容主要分为四个方面，首先会对Flutter有一个简单介绍以及选择Flutter作为跨平台框架的原因，其次会介绍Flutter中与音视频关系非常大的外接纹理概念，以及对它做出的一些优化。之后会对闲鱼在音视频实践过程中碰到的一些Flutter问题提出了一些解决方案——TPM音视频框架。最后是闲鱼Flutter多媒体开源组件的介绍。

Flutter

Flutter是一个跨平台框架，以往的做法是将音频、视频和网络这些模块都下沉到C++层或者ARM层，在其上封装成一个音视频的SDK，供UI层的PC、iOS和Android调用。

而Flutter做为一个UI层的跨平台框架，顾名思义就是在UI层也实现了一个跨平台开发。可以预想的是未Flutter发展的好的话，会逐渐变为一个从底层到UI层的一个全链路的跨平台开发，技术人员分别负责SDK和UI层的开发。

在Flutter之前已经有很多跨平台UI解决方案，那为什么选择Flutter呢？

我们主要考虑性能和跨平台的能力。

以往的跨平台方案比如Weex，ReactNative，Cordova等等因为架构的原因无法满足性能要求，尤其是在音视频这种性能要求几乎苛刻的场景。

而诸如Xamarin等，虽然性能可以和原生App一致，但是大部分逻辑还是需要分平台实现。

我们可以看一下，为什么Flutter可以实现高性能：

原生的native组件渲染以IOS为例，苹果的UIKit通过调用平台自己的绘制框架QuaztCore来实现UI的绘制，图形绘制也是调用底层的API,比如OpenGL、Metal等。

而Flutter也是和原生API逻辑一致，也是通过调用底层的绘制框架层SKIA实现UI层。这样相当于Flutter他自己实现了一套UI框架，提供了一种性能超越原生API的跨平台可能性。

但是我们说一个框架最终性能怎样，其实取决于设计者和开发者。至于现在到底是一个什么状况：

在闲鱼的实践中，我们发现在正常的开发没有特意的去优化UI代码的情况下，在一些低端机上，Flutter界面的流畅性是比Native界面要好的。

虽然现在闲鱼某些场景下会有卡顿闪退等情况，但是这是一个新事物发展过程中的必然问题，我们相信未来性能肯定不会成为限制Flutter发展的瓶颈的。

在闲鱼实践Flutter的过程中，混合栈和音视频是其中比较难解决的两个问题，混合栈是指一个APP在Flutter过程中不可能一口气将所有业务全部重写为Flutter，所以这是一个逐步迭代的过程，这期间原生native界面与Flutter界面共存的状态就称之为混合栈。闲鱼在混合栈上也有一些比较好的输出，例如FlutterBoost。

外接纹理

在讲音视频之前需要简要介绍一下外接纹理的概念，我们将它称之为是Flutter和Frame之间的桥梁。

Flutter渲染一帧屏幕数据首先要做的是，GPU发出的VC信号在Flutter的UI线程，通过AOT编译的机器码结合当前Dart Runtime，生成Layer Tree UI树，Layer Tree上每一个叶子节点都代表了当前屏幕上所需要渲染的每一个元素，包含了这些元素渲染所需要的内容。将Layer Tree抛给GPU线程，在GPU线程内调用Skia去完成整个UI的渲染过程。Layer Tree中有PictureLayer和TextureLayer两个比较重要的节点。PictureLayer主要负责屏幕图片的渲染，Flutter内部实现了一套图片解码逻辑，在IO线程将图片读取或者从网络上拉取之后，通过解码能够在IO线程上加载出纹理，交给GPU线程将图片渲染到屏幕上。但是由于音视频场景下系统API太过繁多，业务场景过于复杂。Flutter没有一套逻辑去实现跨平台的音视频组件，所以说Flutter提出了一种让第三方开发者来实现音视频组件的方式，而这些音视频组件的视频渲染出口，就是TextureLayer。

在整个Layer Tree渲染的过程中，TextureLayer的数据纹理需要由外部第三方开发者来指定，可以把视频数据和播放器数据送到TextureLayer里，由Flutter将这些数据渲染出来。

TextureLayer渲染过程：首先判断Layer是否已经初始化，如果没有就创建一个Texture，然后将Texture Attach到一个SufaceTexture上。

这个SufaceTexture是音视频的native代码可以获取到的对象，通过这个对象创建的Suface，我们可以将视频数据、摄像头数据解码放到Suface中，然后Flutter端通过监听SufaceTexture的数据更新就可以顺利把刚才创建的数据更新到它的纹理中，然后再将纹理交给SKIA渲染到屏幕上。

然而我们如果需要用Flutter实现美颜，滤镜，人脸贴图等等功能，就需要将视频数据读取出来，更新到纹理中，再将GPU纹理经过美颜滤镜处理后生成一个处理后的纹理。按Flutter提供的现有能力，必须先将纹理中的数据从GPU读出到CPU中，生成Bitmap后再写入Surface中，这样在Flutter中才能顺利的更新到视频数据，这样做对系统性能的消耗很大。

通过对Flutter渲染过程分析，我们知道Flutter底层需要渲染的数据就是GPU纹理，而我们经过美颜滤镜处理完成以后的结果也是GPU纹理，如果可以将它直接交给Flutter渲染，那就可以避免GPU-CPU-GPU这样的无用循环。这样的方法是可行的，但是需要一个条件，就是OpenGL上下文共享。

OpenGL

在说上下文之前，得提到一个和上线文息息相关的概念：线程。

Flutter引擎启动后会启动四个线程：

第一个线程是UI线程，这是Flutter自己定义的UI线程，主要负责GPU发出的VSync信号时候用当前Dart编译的机器码和当前运行环境创建出Layer Tree。

还有就是IO线程和GPU线程。和大部分OpenGL处理解决方案中一样，Flutter也采取一个线程责资源加载，一部分负责资源渲染这种思路。

两个线程之间纹理共享有两种方式。一种是EGLImage(IOS是 CVOpenGLESTextureCache)。一种是OpenGL Share Context。Flutter通过Share Context来实现纹理共享，将IO线程的Context和GPU线程的Context进行Share，放到同一个Share Group下面，这样两个线程下资源是互相可见可以共享的。

Platform线程是主线程，Flutter中有一个很奇怪的设定，GPU线程和主线程共用一个Context。并且在主线程也有很多OpenGL 操作。

这样的设计会给音视频开发带来很多问题，后面会详细说。

音视频端美颜处理完成的OpenGL纹理能够让Flutter直接使用的条件就是Flutter的上下文需要和平台音视频相关的OpenGL上下文处在一个Share Group下面。

由于Flutter主线程的Context就是GPU的Context，所以在音视频端主线程中有一些OpenGL操作的话，很有可能使Flutter整个OpenGL被破坏掉。所以需要将所有的OpenGL操作都限制在子线程中。

通过上述这两个条件的处理，我们就可以在没有增加GPU消耗的前提下实现美颜和滤镜等等功能。

TPM

在经过demo验证之后，我们将这个方案应用到闲鱼音视频组件中，但改造过程中发现了一些问题。

上图是摄像头采集数据转换为纹理的一段代码，其中有两个操作：首先是切进程，将后面的OpenGL操作都切到cameraQueue中。然后是设置一次上下文。然后这种限制条件或者说是潜规则往往在开发过程中容易被忽略的。而这个条件一旦忽略后果就是出现一些莫名其妙的诡异问题极难排查。因此我们就希望能抽象出一套框架，由框架本身实现线程的切换、上下文和模块生命周期等的管理，开发者接入框架以后只需要安心实现自己的算法，而不需要关心这些潜规则还有其他一些重复的逻辑操作。

在引入Flutter之前闲鱼的音视频架构与大部分音视频逻辑一样采用分层架构：

1：底层是一些独立模块

2：SDK层是对底层模块的封装

3：最上层是UI层。

引入Flutter之后，通过分析各个模块的使用场景，我们可以得出一个假设或者说是抽象：音视频应用在终端上可以归纳为视频帧解码之后视频数据帧在各个模块之间流动的过程，基于这种假设去做Flutter音视频框架的抽象。

咸鱼Flutter多媒体开源组件

整个Flutter音视频框架抽象分为管线和数据的抽象、模块的抽象、线程统一管理和上下文同一管理四部分。

管线，其实就是视频帧流动的管道。数据，音视频中涉及到的数据包括纹理、Bit Map以及时间戳等。结合现有的应用场景我们定义了管线流通数据以Texture为主数据，同时可以选择性的添加Bit Map等作为辅助数据。这样的数据定义方式，避免重复的创建和销毁纹理带来的性能开销以及多线程访问纹理带来的一些问题。也满足一些特殊模块对特殊数据的需求。同时也设计了纹理池来管理管线中的纹理数据。

模块：如果把管线和数据比喻成血管和血液，那框架音视频的场景就可以比喻成器官，我们根据模块所在管线的位置抽象出采集、处理和输出三个基类。这三个基类里实现了刚才说的线程切换，上下文切换，格式转换等等共同逻辑，各个功能模块通过集成自这些基类，可以避免很多重复劳动。

线程：每一个模块初始化的时候，初始化函数就会去线程管理的模块去获取自己的线程，线程管理模块可以决定给初始化函数分配新的线程或者已经分配过其他模块的线程。

这样有三个好处：

一是可以根据需要去决定一个线程可以挂载多少模块，做到线程间的负载均衡。第二，多线程并发式能够保证模块内的OpenGL操作是在当前线程内而不会跑到主线程去，彻底避免Flutter的OpenGL 环境被破坏。第三，多线程并行可以充分利用CPU多核架构，提升处理速度。

从Flutter端修改Flutter引擎将Context取出后，根据Context创建上下文的统一管理模块，每一个模块在初始化的时候会获取它的线程，获取之后会调用上下文管理模块获取自己的上下文。这样可以保证每一个模块的上下文都是与Flutter的上下文进行Share的，每个模块之间资源都是共享可见的，Flutter和音视频native之间也是互相共享可见的。

基于上述框架如果要实现一个简单的场景，比如画面实时预览和滤镜处理功能，

1：需要选择功能模块，功能模块包括摄像头模块、滤镜处理模块和Flutter画面渲染模块，

2：需要配置模块参数，比如采集分辨率、滤镜参数和前后摄像头设置等，

3：在创建视频管线后使用已配置的参数创建模块

4：最后管线搭载模块，开启管线就可以实现这样简单的功能。

上图为整个功能实现的代码和结构图。

结合上述音视频框架，闲鱼实现了Flutter多媒体开源组件。

组要包含四个基本组件分别是：

1：视频图像拍摄组件

2：播放器组件

3：视频图像编辑组件

4：相册选择组件

现在这些组件正在走内部开源流程。预计9月份，相册和播放器会实现开源。

后续展望和规划

1：实现开头所说的从底层SDK到UI的全链路的跨端开发。目前底层框架层和模块层都是各个平台各自实现，反而是Flutter的UI端进行了跨平台的统一，所以后续会将底层也按照音视频常用做法把逻辑下沉到C++层，尽可能的实现全链路跨平台。

2：第二部分内容为开源共建，闲鱼开源的内容不仅包括拍摄、编辑组件，还包括了很多底层模块，希望有开发者在基于Flutter开发音视频应用时可以充分利用闲鱼开源出的音视频模块能力，搭建APP框架，开发者只要去负责实现特殊需求模块就可以，尽可能的减少重复劳动。

flutter-动画

1.动画原理：在一段时间内快速的多次改变UI外观，由于人眼会产生视觉暂留所以最终看到的就是一个连续的动画。

UI的一次改变称为一个动画帧，对应一次屏幕刷新。

FPS：帧率，每秒的动画帧数。

flutter动画分为两类：

常见动画模式：

是一个抽象类，主要的功能是保存动画的值和状态。常用的一个Animation类是Animation double ,是一个在一段时间内依次生成一个区间之间的值的类，可以是线性或者曲线或者其他。

可以生成除double之外的其他类型值，如：Animation Color 或 Animation Size 。

是一个动画控制器，控制动画的播放状态，在屏幕刷新的每一帧，就会生成一个新的值。

包含动画的启动forward()、停止stop() 、反向播放 reverse()等方法，在给定的时间段内线性的生成从0.0到1.0（默认区间）的数字。

curve:描述动画的曲线过程。

curvedAnimation:指定动画的曲线。

常用Curve：

继承自Animatable T ，表示的就是一个 Animation 对象的取值范围，只需要设置开始和结束的边界值(值也支持泛型)。 它唯一的工作就是定义输入范围到输出范围的映射。

例如，Tween可能会生成从红到蓝之间的色值，或者从0到255。

Tween.animate:返回一个Animation。

映射过程：

1). Tween.animation通过传入 aniamtionController 获得一个_AnimatedEvaluation 类型的 animation 对象(基类为 Animation)， 并且将 aniamtionController 和 Tween 对象传入了 _AnimatedEvaluation 对象。

2). animation.value方法即是调用 _evaluatable.evaluate(parent)方法， 而 _evaluatable 和 parent 分别为 Tween 对象和 AnimationController 对象。

3). 这里的 animation 其实就是前面的 AnimationController 对象， transform 方法里面的 animation.value则就是 AnimationController 线性生成的 0.0~1.0 直接的值。 在 lerp 方法里面我们可以看到这个 0.0~1.0 的值被映射到了 begin 和 end 范围内了。

接收一个TickerProvider类型的对象，它的主要职责是创建Ticker。

防止屏幕外动画消耗资源。

[图片上传失败...(image-115b94-1636441483468)]

过程：

回调：

不使用addListener()和setState()来给widget添加动画。

使用AnimatedWidget，将widget分离出来，创建一个可重用动画的widget，AnimatedWidget中会自动调用addListener()和setState()

AnimatedModalBarrier、DecoratedBoxTransition、FadeTransition、PositionedTransition、RelativePositionedTransition、RotationTransition、ScaleTransition、SizeTransition、SlideTransition

如何渲染过渡，把渲染过程也抽象出来：

AnimatedBuilder的示例包括: BottomSheet、 PopupMenu、ProgressIndicator、RefreshIndicator、Scaffold、SnackBar、TabBar。

MaterialPageRoute：平台风格一致的路由切换动画

CupertinoPageRoute：左右切换风格

自定义：PageRouteBuilder

1.要创建交织动画，需要使用多个动画对象（Animation）。

2.一个AnimationController控制所有的动画对象。

3.给每一个动画对象指定时间间隔（Interval）

可以同时对其新、旧子元素添加显示、隐藏动画.

当AnimatedSwitcher的child发生变化时（类型或Key不同），旧child会执行隐藏动画，新child会执行执行显示动画。

希望大家支持一下，感谢

Flutter中InheritedWidget的使用

在Tree中从上往下高效传递数据的基类widget , 定义为:abstract class InheritedWidget extends ProxyWidget

Flutter的响应式开发与React类似，数据都是自顶向下的。

假设有祖先组点A，中间经过结点B, C，然后到结点D，D需要从A中获取数据f，那按照自顶向下数据流转，f需要依次传递给B及C，最后才到C。这样开发极为不灵活，成本也比较高。所有Flutter需要有跨结点(只能是祖先后代节点，不能跨兄弟节点)高效传递数据的方案。

大体意思如下:

InheritedWidget 是在树中高效向下传递信息的基类部件；

调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例；

在 InheritedWidget 类型的控件被引用,也就是调用过 inheritFromWidgetOfExactType 方法后,当 InheritedWidget 自身状态改变时，会导致引用了 InheritedWidget 类型的子控件重构(rebuild)。

这里随便定义一个人 Person 类。

创建一个类继承 InheritedWidget，并实现 updateShouldNotify 方法。

之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例，所以此处定义一个静态的 of 方法，通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。

1.定义数据模型

这里随便定义一个 Person 类。

2.自定义 InheritedWidget 控件类

创建一个类继承 InheritedWidget，并实现 updateShouldNotify 方法。

之前说到调用[BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType]方法可以从 BuildContext 中获取到最近的 InheritedWidget 类型的实例，所以此处定义一个静态的 of 方法，通过传入的 context 获取到最近的 InheriedDataWidget 实例。

3.InheriedDataWidget 的使用

InheriedDataWidget 使用起来也很简单，它本身也是一个控件，只要在任意一个页面的子控件调用其构造方法就行，这里我们定义一个形如的 Widget 树。

WidgetA 是一个 StatefulWidget 类型的控件，可以调用 setState 刷新，如果是继承人 Stateless 类型的控件,那我们也可以通过 Stream 或者其他方式刷新数据，感兴趣的请看[什么是 Stream? Dart

WidgetA1_1 类

WidgetA1_2 类

WidgetA1_3 类

当我们点击 floatingActionButton 的时候，WidgetA1, WidgetA1_1， WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息，而且每点 floatingActionButton 一次， 当我们点击 floatingActionButton 的时候，WidgetA1, WidgetA1_1， WidgetA1_2 的控件都会更新 Person 的信息，而且每点 floatingActionButton 一次，都会输出：

如果我们试图在和 WidgetA 的同一层级的兄弟节点去访问 InheriedDataWidget 的 Person 数据，是不行的，因为父节点中并没有插入 InheriedDataWidget。

把 WidgetB 和 WidgetA 保持同一节点

这也体现了 Inheried(遗传) 这一单词的特性，遗传只存在于父子。兄弟不存在遗传的关系。

这种数据共享的方式在某些场景还是很有用的，就比如说全局主题，字体大小，字体颜色的变更，只要在 App 根层级共享出这些配置数据，然后在触发数据改变之后，所有引用到这些共享数据的地方都会刷新，这换主题，字体是不是就很轻松，事实上 Theme.of(context).primaryColor 之流就是这么干的。

以上就是有关InheritedWidget的使用。

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Flutter 手势系列教程---Listener

Listener 它是主要的功能是用来监听屏幕触摸事件，取决于它的子组件区域范围，比如按下、移动、抬起、取消等操作时可以添加监听。

我们知道 Flutter 组件只有按钮才会有事件，那么如果我需要在文字或者某个容器上添加事件那我就需要借助 Listener

手势系列视频教程地址

Listener 常用于当手指滑动屏幕时进行隐藏键盘或者下拉刷新、上拉加载时进行事件监听。

一般在实际的开发过程中我们很少会用到 Listener 来监听手势，一般都是通过 GestureDetector 来进行监听或者使用 MouseRegion 来监听鼠标的事件，而 MouseRegion 常用于web开发中， GestureDetector 常用于app。

我们经常使用的回调函数主要有三个

我们这里主要是针对 onPointerDown 、 onPointerMove 、 onPointerUp 进行演示，因为我们在平时的开发过程中最常用到的属性就是这三个，而且其他的属性也都被废弃掉了。

我们这里先点击橙色容器，在点击一次红色容器，他们打印的结果如下。

PointerEvent 是触摸、手写笔、鼠标事件的基类。

在上文中，我们知道了什么是 Listener 并写了一个简单的案例，在使用案例的过程中我们的事件里面都带了一个 event 参数，而所有的事件最终都是继承自 PointerEvent ，那我们接下来看看 event 的参数有什么作用。

PointerEvent 的属性非常多，但在我们实际的开发过程中很少会使用到，只有在特定的情景下才会使用对应的属性。

如需要做一个全局悬浮的按钮我们会使用到 position

如需要做绘图软件我们需要用到 buttons 、 kind 等

所以大家可以根据实际的应用场景来使用对应的属性即可，下面是我对 PointerEvent 的属性进行的一个详细描述。

behavior 属性，它决定子组件如何响应命中测试，它的值类型为 HitTestBehavior ，这是一个枚举类，有三个枚举值

对子组件一个接一个的进行命中测试，如果子组件中有测试通过的，则当前组件通过，这就意味着，如果指针事件作用于子组件上时，其父级组件也肯定可以收到该事件。

在命中测试时，将当前组件当成不透明处理(即使本身是透明的)，最终的效果相当于当前Widget的整个区域都是点击区域

点击组件透明区域时，可以对自身边界内及底部可视区域都进行命中测试，这意味着点击顶部组件透明区域时，顶部组件和底部组件都可以接收到事件

我们这里演示每次都是先点击绿色盒子在点击文字，以便大家能更好的分辨出这三个属性的使用区别

Listener 是 Flutter 中比较重要的功能性组件，它主要的功能是用来监听屏幕触摸事件，事件回调可以获取对应的属性来个性化定制app功能。

分享名称：flutter基类,flutter 类方法
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