Flutter与Native混合栈实现

在已经存在的项目中使用flutter,一般都是和原生混合使用的。由于Flutter特性的限制,使用官方的方案是不能实现自由的原生页面和flutter页面混合的。

Flutter官方的思想是只有一个原生页面嵌套flutter页面,之后所有的页面切换都在flutter之内,即都是flutter页面。这在新的项目比较好实现,但是在已经存在的项目里面实现成本就非常高。而且有的界面flutter实现起来也没那么容易。

由于Flutter的isolate是隔离的,每个FlutterView对应一个isolate。ioslate占用的内存是比较大的。如果每个Flutter页面都新建一个FlutterView,就会对应新建一个ioslate,导致内存占用剧增。性能产生较大的影响。

Flutter与Android的交互

FlutterMain

FlutterMain是来初始化Flutter引擎的,初始化的过程:

  • 查找并加载dart vm和资源文件
  • 加载flutter native lib
  • 等待渲染信号
  • 初始化Flutter native

初始化完成之后,Flutter的vm已经启动,等待和FlutterJNI进行通信

FlutterView

FlutterView是一个标准的自定义View。

public class FlutterView extends SurfaceView implements BinaryMessenger, TextureRegistry

继承自SurfaceView,flutter的界面就是最终就是画在SurfaceView中的。
实现了BinaryMessenger来向下传递消息
TextureRegistry是通过SurfaceTexture来处理处理纹理,图像

关键属性

  • DartExecutor: 配置,加载和执行dart code,通过channel通知调用。还负责监控ioslate的状态
  • FlutterRenderer: 负责flutter UI的渲染和交互
  • NavigationChannel: 导航,页面切换
  • LifecycleChannel: 生命周期的同步
  • PlatformChannel: 针对不同平台特性进行处理,如通知,传感器,持久存储等
  • TextInputPlugin:文本输入插件,管理文本输入,输入方式等
  • AndroidTouchProcessor:触摸事件的处理
  • AndroidKeyProcessor: android按键的事件处理
  • mFirstFrameListeners:第一帧渲染完成监控
  • FlutterNativeView: 负责和Flutter native层交互

FlutterView虽然实现了BinaryMessenger,但并没有直接向Flutter发送消息,而是通过FlutterNativeView的x向下传递的

FlutterNativeView

FlutterNativeView其实并不是一个View

public class FlutterNativeView implements BinaryMessenger

只是实现了BinaryMessenger的一个普通类

属性

  • DartExecutor 和flutterView共享,其实是在FlutterNativeView中初始化的
  • FlutterPluginRegistry:负责与Android API的交互
  • FlutterJNI: Flutter的JNI层,负责Android和Flutter之间的所有交互,通过JNI实现。例如Flutter UI的生成,渲染,状态同步,消息发送及响应传递。DartExecutor的部分功能也是通过flutter来实现的

FlutterNativeView的消息是通过DartExecutor继续向下层传递的,DartExecutor中一个DartMessenger对象,这个对象的初始化依赖了flutterJNI,所以最终的消息都是flutterJNI向flutter传递的

Android和flutter信息传递的过程是:

flutter_android.png

这个过程所有的对象都是直接初始化的,并相互依赖。

混合栈实现方案

要实现独立的原生和Flutter自由混合栈就必须避免创建多个ioslate,目前已有的实现方案:

共享FlutterView

整个App只有一个FlutterView,每个Flutter页面共用这个FlutterView。可以解决重复创建ioslate的问题。
实现过程:在启动下一个flutter页面的时候将FlutterView从当前页面移除,然后在下个flutter页面添加进去。
返回的时候逻辑一致。
需要特殊处理的地方:由于FlutterView从当前页面移走了,所以当前页面就变成了一个空白页面,跳转过程就会显示空白,为了解决这个问题,需要在移除FlutterView之前对当前的FlutterView截图,转成图片放在容器之中进行占位显示。

共享FlutterNativeView

与上面的方案类似,但是共享的是FlutterNativeView,每个页面都有独立的FlutterView。实现过程与共享FlutterView过程类似,但是不再需要截图了,因为FlutterView仍存在前个页面之中,只是不再刷新和交互。
同时也避免了单例FlutterView引起的内存没法被回收的问题。
但是这个方案需要处理FlutterNativeView和Flutter引擎直接的交互问题,因为FlutterNativeView是直接和Flutter进行通信的,再移除和添加的时候要保证状态同步.
还有就是两个页面共存的情况,如IOS上的侧滑返回,这时页面状态不一定结束。所以还需要截图实现。

多window共享ioslate

Flutter Framework层和Native Engine层的界面绘制交互都是通过两者的Window对象进行的,一个Ioslate只有一个ui.window单例对象。为了突破这个限制就需要在Ioslate中加入多window,使每个FlutterView对应一个独立的window. 同时还要考虑channel通信和内存回收的问题。要实现次方案需要对Flutter代码做大量的修改,工作量比较大。而且一但Flutter版本升级,又要进行适配,维护成本相当高

以上的方案都需要都flutter底层,FlutterView或FlutterNativeView进行一些hook操作才能实现。通过常规手段是无法完美实现的。这就涉及到对不同版本的Flutter进行兼容适配的问题。而且Flutter还在初期,版本升级快,代码,接口改动频繁,适配工作得持续进行,这会消耗不少的人力和精力。所以实现起来还是有一定的困难的。除非官方提供一套解决方案,否则就像android的插件化一样,很难做到完美和低成本。但是这样做不符合官方的初衷,最终就得看Flutter发展的成果了。

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