關注個人簡介入撒，面試不迷路~

main入口啟動

• Flutter的主入口在"lib/main.dart"的main()函數(shù)中轻黑。在Flutter應用中藐窄，main()函數(shù)最簡單的實現(xiàn)如下：

    void main() {
      runApp(MyApp());
    }
    

• 可以看到main()函數(shù)只調(diào)用了一個runApp()方法遮精，runApp()方法中都做了什么：

    void runApp(Widget app) {
      //初始化操作
      WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized()
        //頁面渲染
        ..attachRootWidget(app)
        ..scheduleWarmUpFrame();
    }
    

*   參數(shù)`app`是一個Widget移迫，是Flutter應用啟動后要展示的第一個Widget旺嬉。
*   `WidgetsFlutterBinding`正是綁定widget 框架和Flutter engine的橋梁。

• ensureInitialized()方法

    class WidgetsFlutterBinding extends BindingBase with GestureBinding, ServicesBinding, SchedulerBinding, PaintingBinding, SemanticsBinding, RendererBinding, WidgetsBinding {
      static WidgetsBinding ensureInitialized() {
        if (WidgetsBinding.instance == null)
          WidgetsFlutterBinding();
        return WidgetsBinding.instance;
      }
    }
    

*   可以看到`WidgetsFlutterBinding`繼承自`BindingBase` 并混入了很多`Binding`厨埋，在介紹`Binding`之前先介紹一下`Window`邪媳，`Window`的官方解釋：The most basic interface to the host operating system's user interface.

• Window正是Flutter Framework連接宿主操作系統(tǒng)的接口〉聪荩看一下Window類的部分定義：

    class Window {
      // 當前設備的DPI雨效，即一個邏輯像素顯示多少物理像素，數(shù)字越大废赞，顯示效果就越精細保真徽龟。
      // DPI是設備屏幕的固件屬性，如Nexus 6的屏幕DPI為3.5 
      double get devicePixelRatio => _devicePixelRatio;
      // 繪制回調(diào)  
      VoidCallback get onDrawFrame => _onDrawFrame;
      // 發(fā)送平臺消息
      void sendPlatformMessage(String name,
                               ByteData data,
                               PlatformMessageResponseCallback callback) ;
      ... //其它屬性及回調(diào)
    }
    

*   `Window`類包含了當前設備和系統(tǒng)的一些信息以及Flutter Engine的一些回調(diào)“Φ兀現(xiàn)在回來看看`WidgetsFlutterBinding`混入的各種Binding据悔。通過查看這些 Binding的源碼，可以發(fā)現(xiàn)這些Binding中基本都是監(jiān)聽并處理`Window`對象的一些事件耘沼，然后將這些事件按照Framework的模型包裝极颓、抽象然后分發(fā)∪亨停可以看到`WidgetsFlutterBinding`正是粘連Flutter engine與上層Framework的“膠水”菠隆。

• 看看attachToRenderTree的源碼實現(xiàn)：

    RenderObjectToWidgetElement<T> attachToRenderTree(BuildOwner owner, [RenderObjectToWidgetElement<T> element]) {
      if (element == null) {
        ...// 代碼處理
      } else {
        ...// 代碼處理
      }
      return element;
    }
    

• 該方法負責創(chuàng)建根element，即 RenderObjectToWidgetElement，并且將element與widget 進行關聯(lián)骇径，即創(chuàng)建出 widget樹對應的element樹躯肌。
  • 如果element 已經(jīng)創(chuàng)建過了，則將根element 中關聯(lián)的widget 設為新的既峡，由此可以看出element 只會創(chuàng)建一次羡榴，后面會進行復用。那么BuildOwner是什么呢运敢？其實他就是widget framework的管理類校仑，它跟蹤哪些widget需要重新構建。

頁面渲染

• 回到runApp的實現(xiàn)中传惠，當調(diào)用完attachRootWidget后迄沫，最后一行會調(diào)用 WidgetsFlutterBinding 實例的 scheduleWarmUpFrame() 方法，該方法的實現(xiàn)在SchedulerBinding 中卦方，它被調(diào)用后會立即進行一次繪制（而不是等待"vsync"信號）羊瘩，在此次繪制結(jié)束前，該方法會鎖定事件分發(fā)盼砍，也就是說在本次繪制結(jié)束完成之前Flutter將不會響應各種事件尘吗，這可以保證在繪制過程中不會再觸發(fā)新的重繪。
• 下面是scheduleWarmUpFrame() 方法的部分實現(xiàn)(省略了無關代碼)：

    void scheduleWarmUpFrame() {
      Timer.run(() {
        handleBeginFrame(null); 
      });
      Timer.run(() {
        handleDrawFrame();  
        resetEpoch();
      });
      // 鎖定事件
      lockEvents(() async {
        await endOfFrame;
        Timeline.finishSync();
      });
     ...
    }
    

*   可以看到該方法中主要調(diào)用了`handleBeginFrame()` 和 `handleDrawFrame()` 兩個方法浇坐，在看這兩個方法之前我們首先了解一下Frame 和 FrameCallback 的概念：
*   Frame: 一次繪制過程睬捶，我們稱其為一幀。Flutter engine受顯示器垂直同步信號"VSync"的驅(qū)使不斷的觸發(fā)繪制近刘。我們之前說的Flutter可以實現(xiàn)60fps（Frame Per-Second）擒贸，就是指一秒鐘可以觸發(fā)60次重繪，F(xiàn)PS值越大觉渴，界面就越流暢介劫。
*   FrameCallback：`SchedulerBinding` 類中有三個FrameCallback回調(diào)隊列， 在一次繪制過程中案淋，這三個回調(diào)隊列會放在不同時機被執(zhí)行：
    *   1.  `transientCallbacks`：用于存放一些臨時回調(diào)座韵，一般存放動畫回調(diào)√呔可以通過`SchedulerBinding.instance.scheduleFrameCallback` 添加回調(diào)回右。
    *   2.  `persistentCallbacks`：用于存放一些持久的回調(diào)，不能在此類回調(diào)中再請求新的繪制幀漱挚，持久回調(diào)一經(jīng)注冊則不能移除。`SchedulerBinding.instance.addPersitentFrameCallback()`渺氧，這個回調(diào)中處理了布局與繪制工作旨涝。
    *   3.  `postFrameCallbacks`：在Frame結(jié)束時只會被調(diào)用一次，調(diào)用后會被系統(tǒng)移除，可由 `SchedulerBinding.instance.addPostFrameCallback()` 注冊白华，注意慨默，不要在此類回調(diào)中再觸發(fā)新的Frame，這可以會導致循環(huán)刷新弧腥。
*   自行查看`handleBeginFrame()` 和 `handleDrawFrame()` 兩個方法的源碼厦取，可以發(fā)現(xiàn)前者主要是執(zhí)行了`transientCallbacks`隊列，而后者執(zhí)行了 `persistentCallbacks` 和 `postFrameCallbacks` 隊列管搪。

頁面繪制

• 渲染和繪制邏輯在RendererBinding中實現(xiàn)虾攻，查看其源碼，發(fā)現(xiàn)在其initInstances()方法中有如下代碼：

    void initInstances() {
      ... //省略無關代碼
          
      //監(jiān)聽Window對象的事件  
      ui.window
        ..onMetricsChanged = handleMetricsChanged
        ..onTextScaleFactorChanged = handleTextScaleFactorChanged
        ..onSemanticsEnabledChanged = _handleSemanticsEnabledChanged
        ..onSemanticsAction = _handleSemanticsAction;
       
      //添加PersistentFrameCallback    
      addPersistentFrameCallback(_handlePersistentFrameCallback);
    }
    

*   看最后一行更鲁，通過`addPersistentFrameCallback` 向`persistentCallbacks`隊列添加了一個回調(diào) `_handlePersistentFrameCallback`:

```
void _handlePersistentFrameCallback(Duration timeStamp) {
  drawFrame();
}

```

• 該方法直接調(diào)用了RendererBinding的drawFrame()方法

flushLayout()

• 代碼如下所示

    void flushLayout() {
       ...
        while (_nodesNeedingLayout.isNotEmpty) {
          final List<RenderObject> dirtyNodes = _nodesNeedingLayout;
          _nodesNeedingLayout = <RenderObject>[];
          for (RenderObject node in 
               dirtyNodes..sort((RenderObject a, RenderObject b) => a.depth - b.depth)) {
            if (node._needsLayout && node.owner == this)
              node._layoutWithoutResize();
          }
        }
      } 
    }
    

• 源碼很簡單霎箍，該方法主要任務是更新了所有被標記為“dirty”的RenderObject的布局信息。主要的動作發(fā)生在node._layoutWithoutResize()方法中澡为，該方法中會調(diào)用performLayout()進行重新布局漂坏。

flushCompositingBits()

• 代碼如下所示

    void flushCompositingBits() {
      _nodesNeedingCompositingBitsUpdate.sort(
          (RenderObject a, RenderObject b) => a.depth - b.depth
      );
      for (RenderObject node in _nodesNeedingCompositingBitsUpdate) {
        if (node._needsCompositingBitsUpdate && node.owner == this)
          node._updateCompositingBits(); //更新RenderObject.needsCompositing屬性值
      }
      _nodesNeedingCompositingBitsUpdate.clear();
    }
    

• 檢查RenderObject是否需要重繪，然后更新RenderObject.needsCompositing屬性媒至，如果該屬性值被標記為true則需要重繪顶别。

flushPaint()

• 代碼如下所示

    void flushPaint() {
     ...
      try {
        final List<RenderObject> dirtyNodes = _nodesNeedingPaint; 
        _nodesNeedingPaint = <RenderObject>[];
        // 反向遍歷需要重繪的RenderObject
        for (RenderObject node in 
             dirtyNodes..sort((RenderObject a, RenderObject b) => b.depth - a.depth)) {
          if (node._needsPaint && node.owner == this) {
            if (node._layer.attached) {
              // 真正的繪制邏輯  
              PaintingContext.repaintCompositedChild(node);
            } else {
              node._skippedPaintingOnLayer();
            }
          }
        }
      } 
    }
    

*   該方法進行了最終的繪制，可以看出它不是重繪了所有 `RenderObject`拒啰，而是只重繪了需要重繪的 `RenderObject`驯绎。真正的繪制是通過`PaintingContext.repaintCompositedChild()`來繪制的，該方法最終會調(diào)用Flutter engine提供的Canvas API來完成繪制图呢。

compositeFrame()

• 代碼如下所示

    void compositeFrame() {
      ...
      try {
        final ui.SceneBuilder builder = ui.SceneBuilder();
        final ui.Scene scene = layer.buildScene(builder);
        if (automaticSystemUiAdjustment)
          _updateSystemChrome();
        ui.window.render(scene); //調(diào)用Flutter engine的渲染API
        scene.dispose(); 
      } finally {
        Timeline.finishSync();
      }
    }
    

• 這個方法中有一個Scene對象条篷，Scene對象是一個數(shù)據(jù)結(jié)構，保存最終渲染后的像素信息蛤织。
  • 這個方法將Canvas畫好的Scene傳給window.render()方法赴叹，該方法會直接將scene信息發(fā)送給Flutter engine，最終由engine將圖像畫在設備屏幕上指蚜。

最后

• 需要注意：由于RendererBinding只是一個mixin乞巧，而with它的是WidgetsBinding，所以需要看看WidgetsBinding中是否重寫該方法摊鸡，查看WidgetsBinding的drawFrame()方法源碼：

    @override
    void drawFrame() {
     ...//省略無關代碼
      try {
        if (renderViewElement != null)
          buildOwner.buildScope(renderViewElement); 
        super.drawFrame(); //調(diào)用RendererBinding的drawFrame()方法
        buildOwner.finalizeTree();
      } 
    }
    

• 發(fā)現(xiàn)在調(diào)用RendererBinding.drawFrame()方法前會調(diào)用 buildOwner.buildScope() （非首次繪制）绽媒，該方法會將被標記為“dirty” 的 element 進行 rebuild() 。