Flutter 与 Dart 的市场应用

本文来自《2023年中国谷歌教育合作项目—武汉城市学院—面向Flutter框架的Dart语言师资培训与教学研讨》内容文字版。

Hello，大家好，我是 Flutter GDE 郭树煜，也是《Flutter 开发实战详解》的作者，同时也是 Github GSY 项目的负责人，这些年主要致力于 Flutter 相关的开发和创作，平常主要活跃在国内掘金技术社区和知乎等平台。

本次分享的主题是 Flutter 和 Dart 的市场应用，也就是我们不会太过于针对某个技术点做深度展开，主要是从 Flutter 的角度出发，帮助大家更全面地去了解 Flutter 和 Dart。

也希望可以通过一些大家平时并不关注的东西，来帮助大家重新认识 Flutter 和 Dart 。

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为什么 Flutter 要选择 Dart

相信大家对于 Flutter 都有过这样一个疑问：为什么 Flutter 要选择 Dart ？这是大多数人早期接触 Flutter 时应该都会有的一个疑问。

确实，Dart 一开始并不是为了 Flutter 而存在，Dart 亮相于 2011 年，但是在 Web 领域竞争失利之后，它就被 Google 「雪藏」了，直到 2017 年 Google I/O 正式向外界公布了 Flutter 之后，Dart 作为其主要开发语言再次走去大众的视野。

说到这个问题，就不得不要先聊一聊 Flutter 的起源，也挺有意思，大家都知道早期 Flutter 最先支持的平台是 Android 和 iOS ，但是事实上 Flutter 其实起源于 Google 内部的前端团队。

Flutter 来源于前端 Chrome 团队，起初 Flutter 的创始人和整个团队几乎都是来自 Web 项目组，在 Flutter 前负责人 Eric 的相关访谈中说过， Flutter 来自 Chrome 内部的一个实验，他们把一些乱七八糟的 Web 规范去掉后，在一些内部基准测试的性能居然能提升 20 倍，因此 Google 内部就开始立项，所以 Flutter 出现了。

所以这也是为什么早期 Dart 语言的语法糖很少，风格比较保守的原因之一，因为它所服务的 Flutter ，本身就是在去掉一大堆「规范」从而得到性能提升之后才诞生的项目。

所以回到原来的问题上，Dart 起初也是为了 Web 而生，从诞生关系上说，Flutter 和 Dart 并不是毫无关系的存在。

当然，这并不是 Flutter 选择 Dart 的关键因素，其实 Flutter 选择 Dart 最大的原因是因为 Dart 可以主动契合 Flutter 的脚步：

Dart 原本就是处于竞争失利的「雪藏项目」，所以它没什么历史包袱，可以深度和 Flutter 项目绑定，跟进项目的发展。

Flutter 需要什么 Dart 就可以立马提供支持，比如每个大版本和小版本，从 vm 到编译到语法支持，都可以跟着 Flutter 需求的节奏来更新迭代，例如 Flutter 3.10.3 在做小版本更新的时候，就绑定了大量 Dart 的修复，大家可以做到步伐一致，你更新时我也更新。

所以为什么 Flutter 选择 Dart ，因为 Dart 没有历史包袱，Dart 作为自己的一个产品存在，比起每次都去某个组织下反馈和推进问题，肯定是自家的「贫困兄弟」配合起来更舒服，例如类似的问题也在 Skia 上出现。

如果用过 Flutter 的应该知道，Flutter 现在选择自研 Impeller 渲染引擎来替代 Skia ，就是因为 Skia 有历史包袱存在，它不只是服务于 Flutter ，虽然它很好用，但是它「不完全是 Flutter 的形状」，所以 Impeller 的出现是 Flutter 后期维护的必然。

比如 Impeller 的替换也带来也不少新的问题，但是挺过来就会发现，它的收益会更大。

所以 Dart 也是如此，挺过来了阵痛期，那么 Dart 的配合就会反哺 Flutter 的发展，而 Dart 对于 JS 、Kotlin、Java 用户来说并不是什么门槛，所以选择 Dart 可以看作是当时 Flutter 对于未来的取舍。

用新项目来盘活一个凉了的项目其实也是 Google 擅长的操作，例如 Kotlin 也是搭上 Android 之后才开始提高了市场存在，例如在 IEEE Spectrum 上，IEEE 作为世界上最大的工程和应用科学专业组织，旗下 IEEE Spectrum 是 IEEE 的旗舰出版物

而 Dart 居然在 2023 IEEE Spectrum 和 Trending 里超过了 Kotlin，接近 Swift，所以选择 Flutter 对于 Dart 本身也是一件好事 。

另外再看 TIOBE 2022 和 2023 的榜单，TIOBE 编程语言社区排行榜是编程语言流行趋势的一个指标，可以一定程度反应某个编程语言的热门程度，可以看到 Kotlin 从去年 的 28 位飙升到现在的 18 位，而 Dart 也从之前的 35 位晋升到现在的 31 位。

Dart 的持续成长离不开 Flutter ，而 Flutter 的发展也离不开 Dart 的配合，所以我们很多时候也可以简单戏称：因为 Dart 项目就在 Flutter 隔壁，方便沟通和调整，这并不完全是一句玩笑。

那么这些年，Dart 为了 Flutter 又做了哪些变化？除了我们都熟知的空安全支持，Dart 的 null safety 历经三年的时间，如今 Dart 终于有用了完善的类型系统，目前 pub.dev 上排名前 1000 的包中有 99% 支持空安全，那么针对 Flutter 适配，Dart 又有过哪些有意思的调整？

isolate

我们知道，isolate 是 Dart 里开启一个 ”真“ 异步任务的入口，因为 Flutter 里 Dart 本身是一个单线程的任务轮询机制，而我们的 Dart 代码也是运行在一个独立的 isolate 里（简称 root isolate），在不开启一个新的 isolate 的时候，我们的 async 异步代码都只是一个线程上的任务轮询。

也就是，如下所示代码来看，我们通过 async 这样的关键字去实现一个异步解析 json 文件，但是在执行 jsonDecode 的时候，如果 json 内容比较巨大，其实它就会影响到 Flutter 里正常的 UI 渲染造成卡顿，因为他占用的还是单线程的资源。

而如果需要开始一个 ”真“ 异步任务的话，也就是要开启一个新的线程操作的话，就需要创建一个新的 isolate ，但是 isolate 之间不共享内存，只能通过 port 等方式在 isolates 之间交换状态，所以 Dart 也不需要 Java 一样需要线程锁去做互斥，不过就是数据传输效率较低。

如代码所示，但是此时的 isolate 还不支持传递自定义对象，它只可以传递基础数据类型。

而在 Dart 2.15 里新增了一个叫 isolate groups 的概念，isolate groups 中的 isolate 共享程序里的各种内部数据结构。

也就是虽然 isolate groups 还是不允许 isolate 之间共享可变对象，但 groups 可以通过共享堆来实现结构共享，比如可以将对象从一个 isolate 传递到另一 isolate，这样就可以用于执行需要返回大量内存数据的任务：

例如通过网络调用获取数据，将该数据解析为一个大型 JSON 对象，然后将该 JSON 对象返回到主isolates，这种实现在 Dart 2.15 之前执行该操作需要“深度复制”，如果复制花费的时间超过帧预算时间，就可能会导致 UI 卡顿。

如下代码对比，也就是以前你的 json 在 decode 之后，还需要回到 root isolate 进行实体对象填充，但是有了 isolate groups 之后，你就可以在新的 isolate 上完成整个 json 解析和填充对象的事情。

这个功能的作用带来了什么？如今在 isolate groups 中启动额外的 isolate 可以快近 100 倍，因为现在不需要初始化程序结构，并且产生新的 isolate 所需要的内存减少了 10-100 倍。

这个改变对于 Flutter 有什么意义？

而在 Flutter 3.7 发布时， Flutter 增加了 background isolate 的支持，在 Flutter 3.7 之前，在 Flutter Plugin 里 Dart 和原生代码交互的时候，我们只能从 root isolate 去调用 Platform Channels ：

这个 Platform Channels 就是 Dart 调用原生代码去执行某些操作，比如调用相册读取图片，然后返回选中的图像路径或者数据。

如果你尝试从其他 isolate 去调用 Platform Channels ，就会收获这样的错误警告，表示对应的一些服务并没有初始化。

这是因为在 Flutter 3.7 之前，Platform Channels 需要和一个叫 _DefaultBinaryMessenger 这个全局对象进行通信，但是一但切换了 isolate ，因为 Dart 不共享对象，它就会变为 null ，因为 isolate 之间不共享内存。

而从 Flutter 3.7 开始，简单地说，Flutter 会通过新增的 BinaryMessenger 来实现非 root isolate 也可以和 Platform Channels 直接通信，例如：

我们可以在全新的 isolate 里，通过 Platform Channels 获取到平台上的原始图片后，在这个独立的 isolate 进行一些数据处理，然后再把数据返回给 root isolate ，这样数据处理逻辑既可以实现跨平台通用，又不会卡顿 root isolate 的运行。

如下所示， background isolate 逻辑也很简单，就是在 root isolate 里获取 RootIsolateToken ，然后在调用 Platform Channels 之前 ensureInitialized 关联 该 Token ，就可以实现跨 isolate 的 Platform Channels 调用。

这就是 Background isolate 的使用场景，而这离不开 Dart 在 isolate group 的改进和支持的基础上去实现，这里之所以可以在 isolate 里直接传递 RootIsolateToken ，就是得益于前面所说的 Dart 2.15 的 isolate groups

所以从这个例子可以看到，Dart 可以为了 Flutter 针对去做一些调整和配合，这也是为什么 Flutter 愿意选择 Dart 的原因之一。

而这个调整，也让 Flutter 的 Platform Channels 可以从任何 Isolate 进行 invoked ，从而提高了 Flutter 的平台执行效率。

Dart FFI

我们再来一个例子，就是 Dart FFI ，Dart 可以通过 FFI 实现 Dart 与 C 的相互调用，这是 Dart 在 2.10 版本作为稳定支持发布的一个能力，该能力让 Flutter 在使用接入动态库时不再需要间接通过 Channels 异步调用，而是可以直接通过 Dart 同步调用C API 。

比如在接入数据库场景，Dart 可以直接同数据库进行交互，这样可以让 Dart 的数据库能力和平台无关，甚至可以让对应 Dart 数据库能力拓展到 Dart 后端服务支持，例如现在 Flutter 常用的数据库包 sqlite3、Realm、ObjectBox、Hive、isar 等都是通过 Dart FFI 实现，所以它在支持全平台的同时，也可以脱离 Flutter 运行。

当然，这里还并不能特别体现出 Dart 和 Flutter 的配合，而在后续 Dart 2.18 的时候预览了 Dart 与 Objective-C / Swift 直接交互的支持，同时接着又开始测试 Dart 与 Java / Kotlin 直接交互的支持。

因为 Flutter 是全平台的 UI 框架，所以 Dart 团队希望支持所运行平台上所有主要语言的直接交互能力，例如：

在 2.18， Dart 代码可以直接调用 Objective-C 和 Swift 代码，这可以用于调用 macOS 和 iOS 平台上的 API 而无需通过 Channel 转化。

举个例子，在 OC/Swift 上 Dart 目前用的是 ffigen，我们首先在 pubspec 文件引入对应依赖：

我们创建一个 config.yaml 文件以包含 ffigen 配置，配置指向头文件，并列出了哪些 Objective-C 接口应该生成包装器，指定需要输出的 dart 文件名：

注意这里的 entry-points 路径需要安装 CommandLineTools ，可以通过 xcode-select install 命令来安装。

配置里 NSTimeZone.h 中的 headers 选择 Objective-C 绑定，并仅包括 NSTimeZone 接口中的 API，之后运行命令，生成绑定 dart 文件。

该命令会创建一个新的 foundation_bindings.dart 文件 ，其中包含一堆生成的 API 绑定，如图可见高达 2000 多行：

之后使用该绑定文件就可以得到我们想要的调用，如下代码所示，通过引入文件之后，我们就可以通过这个 dart 文件直接调用 OC 里的系统方法，通过 dart run timezones.dart 就可以直接执行对应的 OC 方法得到结果：

类似的在 Android 平台， Java 上 Dart 目前用的是 jnigen ，流程上有异曲同工，只是采用的是 jni 方法，同样支持 Dart 和 Java 支持交互：

所以可以看到， Dart 在自身发展的过程中，都可以很便捷地跟随 Flutter 的节奏进行优化，不管是 isolate 还是 FFI ， Flutter 需要什么，Dart 就提供什么，这就是为什么 Flutter 选择 Dart ，因为 Dart 可以为了 Flutter 而走出改变。

Dart WebAssembly Native

最后再聊一个还没完全发布的支持，因为需要一个叫 WasmGC 的东西，所以目前是以预览形式提供支持。

要将 Dart 和 Flutter 编译为 Wasm Native 需要一个支持 WasmGC 的浏览器，Wasm 标准计划添加 WasmGC 来帮助 Dart 等垃圾收集语言高效地执行代码。

这是一个相对庞大的工程周期，因为它需要引入一个 WasmGC 的垃圾回收协议，然后集成到各大浏览器，如下图所示，一直以来 Flutter 对于 WebAssembly 的支持都是：使用 Wasm 来处理 CanvasKit 的 runtime，而 Dart 代码会被编译为 JS，而这对于 Dart 团队来时，其实是一个「妥协」的过渡期。

因为首先不管是 main.dart.js 和 canvaskit.wasm 文件都会相对较大，这对 web 场景来说是很致命的，其次转化与执行效率也是一个瓶颈，但是一旦有了 WasmGC ，浏览器原生支持之后，Dart 完全可以编译为 main.dart.wasm ，另外只需要一个 skwasm.wasm 的桥文件，这样不管是体积还是执行效率都可以得到改善。

这是为了 Flutter 的 Web 场景，Dart 团队原因配合去推进 WasmGC ，同时把自己变成 WebAssembly Native 的支持， 除此之外，Dart 团队正在研究启用静态元编程，这种强大的机制允许一段代码（宏）在程序编译期间修改和扩展程序的源代码，例如可以减少反序列化 JSON 或创建数据类所需的样板文件。

从以上种种都可以看出 Flutter 和 Dart 默契的脚步。

Flutter 的应用现状

接着我们聊聊 Flutter 的应用现状， 说起 Flutter 可能一开始大家会觉得，这就是一个小众的跨平台框架，而现在已经 2023 年下半年了， 我们回过头再来看一看， Flutter 是否还是小众。

2023 年 10 月 8 号数据，这是我个人 50 多款 App 里关于跨平台框架使用的情况，主要依据是 Android App 里是否携带了 libflutter.so 、libreactnativejni.so、lisweexjsb.so 动态库，所以只能说 App 里有用到对应框架，不能说 App 就完全是基于 Flutter 开发，因为有不少 App 内采用了不止一种跨平台框架，这在超级 App 的场景下很常见。

Flutter	React Native	Weex
链家、转转、优酷、中国大学MOOC、豆瓣、同花顺、美团外卖商家版、凤凰新闻、微信、起点读书、智联招聘、哔哩哔哩漫画、腾讯课堂、UC 浏览器、Keep、学习强国、闲鱼、携程、微博、百度网盘、唯品会、WPS、企业微信、阿里云盘、钉钉	美团众包、爱奇艺、美团、中国大学MOOC 、大众点评、脉脉、小红书、安居客、得物、58、飞书、京东、米家、网易云音乐、钉钉	优酷、智联招聘、闲鱼、微博、淘宝、钉钉

可以看到，这个小样本里，就有 25 个手机 App 里发现了 Flutter 框架，基本都还是常见的 App ，所以不只是中小企业里，大企业里 Flutter 也有自己的生存空间。

另外在桌面端产品上，企业微信、钉钉、网易有道等也表示有一定投入使用，所以从 2023 这个时间节点上看， Flutter 在跨平台框架领域内已经不是曾经的小众框架，他其实从 2022 年开始就已经走入了「千家万户」。

这里特别要提到的是微信，它在前段时间发布了全新的小程序新渲染引擎 Skyline 的正式版，宣称加载速度提升 50% 以上，而网友通过抓包发现，确认是 Skyline 的渲染是 flutter 绘制方案 。

这里说的是微信小程序使用 Flutter 渲染，更主要是其渲染更加精细可控，同步光栅化的策略，可以更好解决局部渲染、原生组件融合等问题。

当然，微信小程序使用的是 Flutter 的渲染模式，而不是 Futter 开发方式，开发依然是原来的微信套件，只是 Skyline 做了一层转化，这也是一些大厂对于 Flutter 常见的玩法之一。

类似的例子还有华为，比如说近期闹的沸沸扬扬的 OpenHarmony ，相信大家或者已经听说过，明年的 Harmony Next 版本将正式剥离 AOSP 支持，也就是鸿蒙上到时候没有了 AOSP 和 JVM ，只能采用华为提供给的 ArkTS 和 ArkUI 进行开发。

为什么要在这里举这样一个例子？因为ArkUI 和 Flutter 之间的联系也是很密切。

例如 ArkUI 的 framework arkui_ace_engine ，里面就可以看到很多熟悉的 Flutter 代码，不过这里面有点特殊在于，这些代码都是用 C++ 实现的，例如下图中的 Stack 的控件就和 Flutter 里的 Stack 大同小异。

另外，除了 ArkUI 华为还开源了 ArkUI-X ，ArkUI-X 扩展了 ArkUI 框架让其支持跨平台开发，而这部分跨平台的底层逻辑，同样来自 Flutter 和 Skia 的支持。

与 Flutter 不同的是，OpenHarmony 上层开发用的是 ArkTS 和 ArkUI，调用走的是 NAPI（Native API）的区别。

另外，目前 OpenHarmony 的 SIG 社区也开始着手让 Flutter 可以适配到 OpenHarmony 上运行，因为 Flutter 在 OpenHarmony 的 embedding 层面适配其实并不会很麻烦，毕竟两者之间并不疏远。

所以这个角度也表明了 Flutter 渲染模式确实比较优秀，就算抛开上层逻辑，底层的渲染管道模型也有很大的参考和使用价值。

另外，其实官方 2023 年初的时候也提供过一份数据：

• Google Play 商店的数据，Flutter 开发的应用接近 700,000
• Play 商店中五分之一的新应用使用了 Flutter

所以这也可以看出 Flutter 的整体热度优势，既然 Flutter 还保持有热度，那我们就需要对他有所了解，那接下来我们就来聊聊 Flutter 的优势是什么？

Flutter 的优势

说到 Flutter 的优势就不得不提社区活跃，官方这些年的推荐节奏和迭代速度都十分稳定，特别是类似 Impeller 这种通过自研来解决 Skia 上无法推进的问题的实现，可以看出来 Flutter 官方的支持力度很高，例如：

• 1.12 推出了支持混合开发的 Add to App
• 1.17 iOS 开始支持 Metal 渲染
• 2.10 开始支持 PC 平台
• 3.0 开始支持全平台
• 3.10 开始发布 iOS Impeller 正式版
• ·····

另外 Github 社区也相当活跃，例如 Flutter 3.13 就在短短三个月内合并了 724 个 PR ，单单这一个版本就合并了 55 名社区成员的首次提交，注意是首次提交，从这里也可以看出社区的活跃度很高。

Statista 是一个全球数据和商业智能平台，广泛收集来自 170 个行业 22,500 个来源的 80,000 多个主题的统计数据、报告和见解，在 statista 的数据统计里：

• 2023 年全球增长最快的技术技能里 Flutter 排名第二
• 在 2019 年至 2022 年全球软件开发人员使用的跨平台移动框架中，也可以看到 Flutter 的快速增长和市场占有率
• 最后，在 2023 年 全球开发人员最常用的库和框架里， Flutter 也排进了前 10

从这些数据上可以看出，Flutter 并不再是一个小众的框架。

而从技术层面看，Flutter 最大的优势就是直接与 GPU 沟通，这里可能我们就有必要简单回顾下跨平台的框架的发展：

• 最初的跨平台框架如 Cordova ，是通过 WebView 加载本地 h5 资源实现 UI 跨平台，然后 js bridge 和原生平台交互调用 Plugin 来实现原生调用
• 第二阶段是为了性能而出现的 React Native 和 Weex ，通过统一的前端标签控件转化为原生控件进行渲染，从而提高了性能，不过因为是通过原生控件渲染，所以存在 UI 会有一致问题和兼容适配的成本。
• 第三阶段出现在了 Flutter 上，Flutter 通过独立渲染引擎，利用 GPU 直接渲染控件，从而避免了代理渲染的性能开销，同时也保证了不同平台上 UI 一致。

因为 Flutter 里控件是直接通过 Engine 利用 GPU 渲染，所以它的控件做到了在不同平台所加即所得，这样的实现大大提高了框架维护的成本，但是极大地提高了开发的效率和逻辑复用的能力。

所以 Flutter 的优势总结很简单：在性能还不错的同时，做到了 UI 平台无关的统一效果。

Flutter 的劣势

既然有优势那肯定有劣势，这个劣势才是我们更需要了解的，因为只有知道哪有不好，我们才能去针对性规避和解决问题，或者避免在这些场景使用 Flutter 从而减少踩坑的风险。

混合开发

其实 Flutter 的局限很大程度来自它的优势，因为这种独立渲染 UI 的实现，让 Flutter 的 UI 渲染树脱离了原生平台，这时候，如果你需要在 Flutter 里接入原生控件，那么接入成本和对性能的影响都会比较大。

事实上开发 App 就不可避免需要接入 WebView 、地图、广告、视频等原生 UI ，所以在很长一段时间， Flutter 每个版本都在为接入原生控件而努力调整，比如 Android 至今已经有个三次较大的 PlatformView 接入变化，目前基本上算是可以实现接入使用，但是还存在一些局限。

当然不是说 Flutter 在混合开发上接入平台 UI 的支持上完全不行，而是这种实现导致了接入成本变高，例如以典型的 Android 平台为例子，发展至今 Android 平台就已经拥有了三种混合开发的 PlatformView 支持：

这里并不是支持类型多就代表好，反而是因为支持类型多导致了各种历史包袱和混乱的场景。

所以这里的难度在于，例如你需要把一个原生的按键渲染到 WebView 里面和前端标签混合到一起，这是不是很不可思议？毕竟把原生控件渲染进一个类似 unity 的引擎进行混合并不容易。

文字排版和文本输入

文字排版是一个需要长时间打磨的过程，从目前来看 Flutter 文本排版能力和文字输入交互能力还是偏弱，特备是一些功能原生平台已经支持的，Flutter 因为是平台无关的控件，所以都需要重新开发一遍，例如：

• 3.13 通过社区成员的 PR，在 iOS 上使用 TextField 才支持了字符识别

  

• Flutter 3.3 才增加了 SelectionArea 来支持文本选择，之后的 3.7 SelectionArea 支持键盘操作，知道 3.13 这个功能还存在 bug ，另外 Flutter 也是在 3.7 才支持了系统类似的文本放大镜能力。

  

说回文本输入，在 Android 上，当输入法要和某些 View 进行交互时，系统会通过View 的 onCreateInputConnection 方法返回一个 InputConnection 实例给输入法用于交互通信 ，整体流程并不会很长。

而在 Flutter 上明显就复杂不少，首先这里实现了一个 InputConnectionAdaptor ，它作为 InputConnection 的实现，用于输入法和 Flutter 之间的通信交互，然后通过 TextInputChannel 和 Dart 进行通信，最后将键盘输入的内容数据封装为 Map 传给 Dart 层，Dart 层解析显示内容。

所以在文本内容输入和获取上，Flutter 需要走更长的流程，并且更容易在内存中「遗留」用户的输入，比如输入的密码可能会保留一段时间才会被 GC ，例如下图就是在 Flutter 上输入一段文本 abcd12345 作为模拟密码输入，此时内存留残留的明文密码证实以为 Plugin 原生曾传递给 Dart 的 Map 数据的残留，这部分数据在传递之后没有立即被回收，导致残留在内容可能出现泄漏。

在文本输入和处理上，它走的路程更长，体验也相对容易出现问题。

内存占用较高

因为 Flutter 相当于另外运行了一套 Dart 虚拟机和一套渲染引擎，所以不可避免在和平台脱轨的时候，也增加了内存的占用，所以如果是将 Flutter 用于混合开发，那么内存管理与优化将会是一个问题，特别是如果你需要使用多引擎的时候。

官方和第三方也都提供了一些 Add-to-App 的支持，但是其实效果都不是特别理想，你可以简单理解， Dart VM 和 JVM 两者之间相互独立，此时两者之间的数据同步就存在成本，例如：

• 用户登陆状态同步
• 个人信息同步
• 图片缓存同步
• 用户状态同步
• 页面路由同步

如果中间实现做的不好，很容易出现原生层以后的信息，还需要在 VM 层保存多一分，同时多了一份独立的 Dart VM 和 Flutter Engine 也相对占用更多内存。

另外前面提到的路由也没同步，因为 Flutter 对于原生来说就是一个单页面。什么是“单页面”应用？也就是对于原生 Android 和 iOS 而言，整个跨平台 UI 默认都是运行在一个 Activity / ViewController 上面。

默认情况下只会有一个 Activity / ViewController， Flutter 默认情况下就是如此，原生平台只需要提供一个 FlutterView ，然后通过一个 Activity 承载就可回忆了，剩下都是由 Flutter 引擎自己完成，所以一般情况下框架的路由和原生的路由是没有直接关系。

举个例子，如下图所示，

• 在当前 Flutter 端路由堆栈里有 FlutterA 和 FlutterB 两个页面 Flutter 页面；
• 这时候打开新的 Activity / ViewController，启动了原生页面X，可以看到原生页面X 作为新的原生页面加入到原生层路由后，把 FlutterActivity / FlutterViewController 给挡住，也就是把 FlutterA 和 FlutterB都挡住；
• 这时候在 Flutter 层再打开新的 FlutterC 页面，可以看到依然会被原生页面X挡住；

当然业界也有维护支持混合路由的框架，只是这样的维护成本和内存占用也会相对提升。

其实 Flutter 官方在将 Flutter 作为 Module 接入到原生 App 里的支持一直不高，因为类似的场景天然不大适合 Flutter ，当然不是说不能用，只是你需要接受不少客观存在的问题，例如内存问题就是其实之一，另外还有数据同步问题：

因为是独立的 VM ，所以数据同步，状态同步和共享也是一大成本所在。

所以还是回归到最初那个问题，混合开发模式下 Flutter 其实并不具备特别高的优势。

Flutter 必须理解的概念

那么简单了解了 Flutter 的优劣之后，我们最后我们有必要顺便来讲讲 Flutter 里我们都必须知道的一些概念。

Widget 的真相

如果大家用过 Flutter ，应该知道 Flutter 里的我们写的界面都是通过 Widget 完成，并且可能会看起来嵌套得很多层，为什么呢？

这里就要先简单说一下 Flutter 的一些基础信息，在 Flutter 里有 Widget 、 Element、 RenderObject 、 Layer 等关键的核心设定。

其中我们最常写的 Widget 并不是真正的 View 实例，这和我们以前用代码搭建 UI 有很大的区别。

Widget 是需要转化为对应的 RenderObject 才能绘制，而 Element 是 Widget 和 RenderObject 关键的中间实例，我们日常 Flutter 开发里用到的 BuildContext 就是 Element 的抽象对象。

所以在 Flutter 里 Widget 代码只是“配置文件”的作用，真正工作的实例是它内部对应的 Element 和 RenderObject 实体。

Widget 里的变量都是 final 的，例如我们定义一个不是 final 的 value2 在 Widget 里，其实会有相应的警告和错误提示，它会告诉你，Widget 是不可变的，所以 Widget 每次改变都是重构，在一个不可变的对象里，定一个可变的变量会产生歧义，比如代码里的 value2 ，如果发生改变，其实会是一个新的 Widget ，而这里不加 final ，会让人以为这个变量能在当前 Widget 周期内发生变化。

所以 Widget 可以在使用时的被频繁构建，因为它不是真正干活的，Widget承载的是 RenderObject 里绘制时需要的各种状态信息。

这里举个简单例子，如图代码所示，我们定义了一个 text 的 Widget，然后分别在 4 个地方添加，并成功运行，如果是一个真正的 View ，是不可以同时在 4 个地方被加载。

通过这个例子可以看到 Widget 并不是真正干活的，而主要负责绘制和布局的逻辑都在 RenderObject 。 因为布局和绘制的主要逻辑都在 RenderObject。

所以这也回到了最初的那个问题，为什么 Widget 会是这样的嵌套模式，因为其实它充当的是配置信息的作用，同时嵌套深度可能最终转化为布局和渲染状态时，只是多偏移了几个 offset 。

而在 Flutter 里 RenderObject 作为绘制和布局的实体，主要可以分为两大子类：RenderBox 和 RenderSliver ，其中 RenderSliver 主要是在可滑动列表这种场景中使用，而不同布局就是 RenderBox 场景。

他们才是真正负责绘制和布局的实例，例如 RenderBox 的布局里，一般情况 Flutter 里的大小布局是从上往下传递 Constraints ，从下往上返回 Size 这样的流程。

简单理解这句话就是：父容器根据布局需要往下传递一个约束信息，而最子容器会根据自己的状态返回一个明确的大小，如果自己没有就继续往下的 child 递归。

更粗旷一些说就是：从上往下传递约束，传入的约束一般是有 minHeight、 maxHeight 、 minWidth 和 maxWidth 等等，但是从下往上返回的 size 时，就会是一个固定 width 和 height 尺寸。

所以一般如果对于 Widget 的布局感兴趣或者有疑惑，就可以先找到这个 Widget 的 RednerObject ，看这个 RednerObject 的 performLayout 逻辑是怎么实现，你就知道它的工作原理，你看它的 Widget 是看不出什么东西的。

而关于 RenderSliver ，就需要结合可滑动列表来描述，如下图所示，在 Flutter 里我们常见的滑动列表场景，简单地说其实是由三部分组成：

• Viewport ： 它主要提供的是一个“视窗”的作用，也就是列表所在的可视区域大小；
• Scrollable ：它主要通过对手势的处理来实现滑动效果 ，滑动里面的 Sliver
• Sliver ： 准确来说应该是 RenderSliver， 它主要是用于在 Viewport 里面布局和渲染内容，例如 SliverList

以 ListView 为例，如上图所示是 ListView 滑动过程的变化，其中：

• 绿色的 Viewport 就是我们看到的列表窗口大小；
• 紫色部分就是处理手势的 Scrollable，让黄色部分 SliverList 在 Viewport 里产生滑动；
• 黄色的部分就是 SliverList ， 当我们滑动时其实就是它在 Viewport 里的位置发生了变化；

所以一般情况下 Viewport 和 Scrollable 的实现都是很通用的，在 Flutter 里要实现不同的滑动列表，就是通过自定义和组合不同的 Sliver 来完成布局。

例如 Flutter 3.13 就带来了一组新的 slivers，用于组合独特的滚动效果，其中 SliverMainAxisGroup 和 SliverCrossAxisGroup 都支持将多个 sliver 排列在一起，在主轴中，可以创建的一个效果是粘性标题，允许在每组条子滚动时将固定的标题推出视图之外等。

所以这里讲那么多，虽然没有深入展开，但是也是为大家科普了为什么 Widget 是不可变的，为什么 Widget 不是真正的 View ，Widget 作为配置文件背后负责工作的 RenderObject 又是什么。

BuildContext

前面我们讲了 Widget 不是真正的 View，而真正负责绘制和布局的是 RenderObject ，那么这里的 Element 又是什么？这就不得不说到 Flutter 里的 BuildContext。

Flutter 里的 BuildContext 相信大家都不会陌生，虽然它叫 Context，但是它实际是 Element 的抽象对象，而在 Flutter 里我们经常可以看到它，它主要来自于 ComponentElement 。

关于 ComponentElement 可以简单介绍一下，在 Flutter 里根据 Element 可以简单地被归纳为两类：

• RenderObjectElement ：具备 RenderObject ，拥有布局和绘制能力的 Element
• ComponentElement ：没有 RenderObject ，我们常用的 StatelessWidget 和 StatefulWidget 里对应的 StatelessElement 和 StatefulElement 就是它的子类。

所以当你知道了 BuildContext 是什么的时候，那么对于 Element 就自然不会陌生，而 Widget Tree、Element Tree 和 RenderObject Tree 也常常被称作为 Flutter 里的三棵树，其中 Element 实例一般情况下和 RenderObject 实例一一对应，除非该 Element 是 ComponentElement 。

另外，通过 BuildContext 我们就可以访问到 Element Tree ，而 Flutter 里正是利用这个特点，让我们可以通过 BuildContext 往下去共享状体，并且通过 BuildContext 往上去获取数据。

InheritedElement

在 Flutter 里进行状态共享会使用 InheritedWidget ，基本上市面上的状态管理框架在共享数据的时候都是基于它实现。

通过前面我们知道，有 InheritedWidget 就会有 InheritedElement ，在它 InheritedElement 的内部，就会有一个 Map 用于记录和保存需要往下共享的映射关系。

例如 Flutter 里的的各种 of(context) ，其实就是通过当前 context ，往上去查到对应的映射关系，找到最近的共享对象，然后返回，例如 Navigator.of(context); 返回的是 NavigatorState 用于控制路由跳转。

所以到这里大家应该对于 BuildContext 有了基础的认知，明白了 BuildContext 就是 Element 的抽象，使用 Context 就是操作 Element 这样的一个逻辑。

Flutter Web

为什么这里会突然聊到 Flutter Web ，因为 Flutter Web 在 Flutter 体系里很特殊，有必要针对了解一下它的区别。

首先 Web 平台完全是 html / js / css 的天下，并且 Web 平台需要同时兼顾 PC 和 Mobile 的不同环境，这就让 Flutter Web 成了 Flutter 所有平台里“最另类又奇葩”的落地。

首先 Flutter Web 和其他 Flutter 平台一样共用一套 Framework ，理论上绝大多数的控件实现都是通用的，当然如果要说最不兼容的 API 对象，那肯定就是 Canvas 了，这其实和 Flutter Web 特殊的实现有关系，后面我们会聊到这个问题。

而由于 Web 的特殊场景，Flutter Web 最初在“几经周折”之后落地了两种不同的渲染逻辑：html 和 canvaskit ，它们的不同之余在于：

html

• 好处：html 的实现更轻量级，渲染实现基本依赖于 Web 平台的各种 HTMLElement ，特别是 Flutter Web 下定义的各种 <flt-*> 实现，可以说它更贴近现在的 Web 环境，所以有时候我们也称呼它为 DomCanvas。
• 问题：html 的问题也在于太过于贴近 Web 平台，贴近平台也就是耦合于平台，事实上 DomCanvas 实现理念其实和 Flutter 并不贴切，也导致了 Flutter Web 的一些渲染效果在 html 模式下存在兼容问题，特别是 Canvas 的 API 。

canvaskit

• 好处：canvaskit 的实现可以说是更贴近 Flutter 理念，因为它其实就是 Skia + WebAssembly 的实现逻辑，能和其他平台的实现更一致，性能更好，比如滚动列表的渲染流畅度更高等。
• 问题：很明显使用 WebAssembly 带来的 wasm 文件会导致体积增大不少，Web 场景下其实很讲究加载速度，而在这方面 wasm 能优化的空间很小，并且 WebAssembly 在兼容上也是相对较差，另外 skia 还需要自带字体库等问题都挺让人头痛。

另外 canvaskit 还有一些比较边缘的兼容问题，例如这个页面是采用 wasm 渲染的 Flutter Web 页面，但是当我们用插件翻译页面内容时，可以看到只有标题被翻译了，主体内容并没有。

这是因为此时 Flutter Web 的主体内容都是 canvas 绘制，没有 html 内容，所以无法被识别翻译，另外如果你保存或者打印网页，也是输出不了完整 body 内容。

不过 Flutter Web 的定位从最近的 Web 更新也可以看出来，在 Flutter 3.10 关于 Web 的发布里，官方就对 Flutter Web 有明确的定位：

“Flutter 是第一个围绕 CanvasKit 和 WebAssembly 等新兴 Web 技术进行架构设计的框架。”

Flutter 团队表示，Flutter Web 的定位不是设计为通用 Web 的框架，类似的 Web 框架现在有很多，比如 Angular 和 React 等在这个领域表现就很出色，而 Flutter 应该是围绕 CanvasKit 和 WebAssembly 等新技术进行架构设计的平台。

所以从这一点也可以看出来， Flutter 本身的定位就不是去竞争和转化开发者，例如在 Web 领域，它更多是对前沿技术的尝试：Dart Native 已经开始支持直接编译为原生的 wasm 代码，一个叫 WasmGC 的垃圾收集实现被引入到标准里，未来性能更好体积更小的 Flutter Web 应该会值得期待。

Flutter 的动画能力

最后聊一聊 Flutter 最强力的能力之一，动画，主要是从这个动画能力也可以看出 Flutter 的战略布局，因为 Flutter 本身的设定上，直接与 GPU 交互渲染，这其实已经类似游戏引擎的概念。

而从另外一个角度看，在近两年 Google I/O 上谷歌都通过 Flutter 发布了对应的小游戏，如下图所示，谷歌官方出品的 pinball 和 I/O FLIP 小游戏，都可以看到 Flutter 优秀的渲染能力，这两个游戏的完成度和流畅性都挺不错的，特别这还是一个 Web 游戏。

甚至在 Flutter Forword 的大会上，谷歌还展示了暂未开放的真 3D 游戏能力，所以在动画方面 Flutter 本身就具备优秀的品质，因为 Flutter 已经在布局游戏领域，甚至官方推出的 Games Toolkit 和第三方 Flame SDK ，都在小游戏领域表现出不错的品质，所以如果只是 App 上的动画支持，可以说是绰绰有余。

如果回到 App 上，不希望用游戏那么重的框架，但是又需要丰富炫酷的动画，那么可以看看 Flutter 上的商业方案 rive 。

Rive 提供一个设计平台，你只需要在平台上调教好所有的动画配置，之后导出一个很小的动画文件，然后放到 Flutter App 里，就可以通过 Flutter 的 Canvas 绘制出各种炫酷的动画效果。

如下图可以看到都是通过 rive 实现的 Flutter 动画，因为都是直接通过 GPU 渲染，所以可以做到在 Web 端设计时预览的效果，100% 还原到 App 运行时的动画效果，而从动画执行的效果看也是相当优质的，所以在动画能力上， Flutter 具备很强的先天优势，因为它本身就是一个独立的渲染引擎。

所以在动画这一块，Flutter 已经有十分成熟的市场支持，Rive 一定程度实现动画都可以有类似游戏的交互效果，像上述这些动画，都是通过 rive 实现的效果，而且每个动画的大小才几十到几百K。

就算不用 rive ，大家熟知的另外的动画框架 lottie 也在 Flutter 上有了 Dart 版本的支持，基本上 Flutter 的 Canvas 能力还是很强的，另外目前 Lottie 的创始人已经加入了 Rive，目前看来依托 Flutter 发家的 RIve ，现在在框架领域的动画支持的势头还不错。

当然，通过动画主要也是为了展示 Flutter 本身的渲染能力支持，因为有些人觉得 Flutter 写出来的 App 卡，这里面首先就要区分 Debug 时的 JIT 执行和 Release 时的 AOT 执行的区别，然后还需要看你是否理解了前面所说的 Flutter 的一些特点，毕竟很多时候性能的瓶颈并不在于框架，而在于写的人的代码，而动画和游戏的能力，正是体现出 Flutter 本身渲染支持的最好表现力。

最后

好了，今天的内容大概就这些，今天的内容比较多，最后简单做个回归，我们大概介绍了有：

• Dart 为什么选择 Flutter ，通过 isoalte、ffi 等方向介绍了 Dart 对于 Flutter 的配合与支持
• 接着我们介绍过了 Flutter 的优劣，通过市场占有和热度展示了 Flutter 的优势，通过一些特殊场景展示了 Flutter 的不足
• 最后我们通过 Widget、BuildContext、Flutter Web、动画等角度介绍了 Flutter 里一些比较重要的内容，帮助大家从各个角度更好地去理解 Flutter

总的来说，2023 Flutter 和 Dart 会是跨平台领域里不错的一个选择，如果有跨平台需求，绝对可以试一试，谢谢大家。