Flutter中Widget 、Element、RenderObject角色深入分析

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本文章將講述 Widget 、Element、RenderObject 三者的關系 以及各自的角色 Flutter三顆樹的關系,以及描述 Context 什么情況 下可使用,以及通過 Element 獲取獲取對應的Widget在手機屏幕顯示中的位置與大小


在 Flutter 中通過構建一系列的 Widget就可建立起一個應用,一系列的 Widget 通過一寫的結構排列,構成 Widgets 樹,類似 HTML 中的 DOM樹。

在Flutter項目開發中,通過Widget構建各種顯示UI效果,最終顯示在手機屏幕上。

Flutter圖像繪制原理深入分析一節中 有分析圖像的顯示原理,在這里 我們開發使用的是構建 Widget ,Widget 這個角色是Flutter SDK 封裝好的一些接口以便開發者便捷開發應用程序,實際繪制到手機屏幕上時是通過 RenderObject 這個角色來處理的,也就是 一個 Widget如Text要顯示出來,要經歷 Widget --> Element --> RenderObject 這三個階段的轉換。

1 Widget 、Element、renderObject角色分析

在 Flutter 的 Engine 層向 Dart 層的暴露了 Canvas, PictureRecorder 等接口,利用這些接口可以繪制自己想要的圖像,通過 Canvas, PictureRecorder 等接口來繪制圖像,這操作有點復雜,不利于便捷開發,所以一般常使用 Widget。

如下代碼 一個 線性布局 Column 中排列了兩個 文本 Text :

   Widget buildColumnWidget(){
    return Column(children: [
      Text("張三"),
      Text("李四"),
    ],);
  }

實際項目中的顯示效果如下圖所示,為兩個文本在豎直方向線性排列:


在這里插入圖片描述

在這里構建了三個Widget,Column 與兩個Text,它們的Widgets樹形結構排列如下:


圖2

Widget的構建相當于是構建一定的配置信息,或者說是 Widget 的組合構建,相當于是將封裝的一些特定的繪制指令進行組合。

組合好的Widget在程序執行到build方法時,會通過 createRenderObject 方法來創建對應的renderObject渲染對象。

一個圖像要繪制出來,首先要進行測量計算(位置與大小),然后再根據測量計算的結果進行排版(layout),最后再進行繪制(Paint),這整一個操作過程是通過 renderObject對象來實現的,也就是說renderObject是最終真正的渲染對象。

renderObject對象第一步進行的計算數據的基礎配制是在 Widget中構建的,所以需要從Widget中獲取這些數據,renderObject對象的這一系列操作也需要一個載體,所以就有了 Element。

每一個 Widget都包含者繪制圖像的配置信息,每一個配置信息都需要對應的一個renderObject對象來實現操作,所以有Widgets樹,就也有renderObjects樹,widget與renderObject之間需要 Element來協調配合,所以也有了 Element樹。

如在上圖 Widget樹,當Column與Text被構建時,同時當前的 StatelessWidget或者是StatefulWidget中通過Widget.createElement方法來創建Elemen,框架層通過調用mount方法來將新創建的Element添加到給定父級中給定槽點的樹上,所以對應著就構建了第二顆樹如下圖所示:

在這里插入圖片描述

同時函數mount被調用的時候,框架層會調用RenderObjectWidget.createRenderObject()來實例化RenderObject,此時對應的第三顆樹也就形成,如下:


在這里插入圖片描述

2 通過 RenderObject 來獲取手機屏幕上顯示的Widget的位置與大小

Element 負責協調 Widget 與 renderObject,Element 同時持有 Widget 和 RenderObject,Element存放Widget上下文, Element 也就是我們在開發中通常使用到的 context,通過context 可以獲取 Widget樹中的信息,也可以獲取對應的 renderObject中的信息。

我們在調用build時候的入參BuildContex其實返回的就是Element,在實際開發中,通常也會使用到 context,實際上context的返回也是element實例,如下

BuildContext get context => _element;

所以在實際項目開發中,在StatefulWidget的initState方法中,是不可使用 context ,因為此時的StatefulWidget對應的Element(也就是BuildContext)才剛剛創建,還沒有形成綁定關系,也沒有與對應的RenderObject綁定起來,所以不能使用。

同理在 方法 dispose中,StatefulWidget 與 Element 、RenderObject已解綁,所以也不能使用。

只有在綁定期間才可使用,在綁定與解綁都會回調生命周期方法 didChangeDependencies,所以可以在didChangeDependencies這個方法中使用 context做一些相關的操作,代碼如下:

  @override
  void didChangeDependencies() {
    super.didChangeDependencies();

    ///是否是路由棧中的第一個頁面
    bool isFirst = ModalRoute.of(context).isFirst;
    ///當前手機屏幕上顯示的是否是這個頁面Widget
    bool isCurrent = ModalRoute.of(context).isCurrent;
    ///當前Widget是否是活躍可用的
    ///當調用 pop 或者是關閉當前Widget時 isActive 為false
    bool isActive = ModalRoute.of(context).isActive;

    if(isActive){
      ///頁面 活躍狀態
    }else{
      ///頁面將要解綁
  }

所以在實際項目開發中,可以為每一個 Widget 綁定一個GlobalKey,通過 GlobalKey來獲取對應的Element(BuildContext),然后通過Element來獲取對應的RenderObject,從而獲取這個Widget 在手機 屏幕上對應的位置與大小 信息,代碼如下:

///第一步 創建 GlobalKey
GlobalKey globalKey = GlobalKey();

///第二步在 對應的Widget 引用 ,如這里的Text
Text('張三',key:globalKey);

///第三步 通過 globalKey 來獲取 對應的Element(BuildContext) 
 BuildContext stackContext = globalKey.currentContext;
 ///第四步 獲取對應的 RenderObject
 ///RenderObject是抽象的,它的一些基礎信息封裝在子類RenderBox中
  RenderBox renderBox = stackContext.findRenderObject();
///然后通過 RenderBox 來獲取對應的Text在手機屏幕上顯示的位置 與大小 信息
 ///相對于全局的位置
  Offset offset = renderBox.localToGlobal(Offset.zero);
 ///獲取指定的Widget的大小 信息
 Size size = renderBox.paintBounds.size;

完畢


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