這篇文章給大家分享的是有關(guān)flutter是什么的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。
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Flutter框架分三層
Framework，Engine， Embedder
Framework使用dart語言實現(xiàn)，包括UI，文本，圖片，按鈕等Widgets，渲染，動畫，手勢等。此部分的核心代碼是flutter倉庫下的flutter package，以及sky_engine倉庫下的 io, async, ui(dart:ui庫提供了Flutter框架和引擎之間的接口)等package。
Engine使用C++實現(xiàn)，主要包括:Skia, Dart 和 Text。
Skia是開源的二維圖形庫，提供了適用于多種軟硬件平臺的通用API。其已作為Google Chrome，Chrome OS，Android, Mozilla Firefox, Firefox OS等其他眾多產(chǎn)品的圖形引擎，支持平臺還包括Windows, macOS, iOS，Android，Ubuntu等。
Dart 部分主要包括:Dart Runtime，Garbage Collection(GC)，如果是Debug模式的話，還包括JIT(Just In Time)支持。Release和Profile模式下，是AOT(Ahead Of Time)編譯成了原生的arm代碼，并不存在JIT部分。
Text 即文本渲染，其渲染層次如下:衍生自 Minikin的libtxt庫(用于字體選擇，分隔行)；HartBuzz用于字形選擇和成型；Skia作為渲染/GPU后端，在Android和Fuchsia上使用FreeType渲染，在iOS上使用CoreGraphics來渲染字體。
Embedder是一個嵌入層，通過該層把Flutter嵌入到各個平臺上去，Embedder的主要工作包括渲染Surface設(shè)置, 線程設(shè)置，以及插件等。平臺(如iOS)只是提供一個畫布，剩余的所有渲染相關(guān)的邏輯都在Flutter內(nèi)部，這就使得它具有了很好的跨端一致性。
Dart 也是一種VM語言，所以在每個運(yùn)行flutter的app中都有一個dart的運(yùn)行環(huán)境。編譯模式支持AOT和JIT。
Dart最開始是google設(shè)計出來替代javascript的，但是并沒有湊效。后面Flutter選擇了Dart, 才使Dart活躍起來。
Dart語言的特點：
單進(jìn)程異步事件模型
強(qiáng)類型，可以類型推斷
具有極高的運(yùn)行效率和優(yōu)秀的代碼運(yùn)行優(yōu)化的VM，根據(jù)早前的基準(zhǔn)測試，性能比肩 Java7 的JVM；
獨(dú)特的隔離區(qū)( Isolate )，可以實現(xiàn)多線程
面向?qū)ο缶幊?，一切?shù)據(jù)類型均派生自 Object
運(yùn)算符重載，泛型支持
強(qiáng)大的 Future 和 Stream 模型,可以簡單實現(xiàn)高效的代碼
Minix 特性，可以更好的實現(xiàn)方法復(fù)用
全平臺語言，可以很好的勝任移動和前后端的開發(fā)
在語法上，Dart 提供了很多便捷的操作
Flutter Engine自己不創(chuàng)建, 管理線程。Flutter Engine線程的創(chuàng)建和管理是由embedder負(fù)責(zé)的
Embeder提供四個Task Runner, 每個Task Runner負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，F(xiàn)lutter Engine不在乎Task Runner具體跑在哪個線程，但是它需要線程配置在整一個生命周期里面保持穩(wěn)定。也就是說一個Runner最好始終保持在同一線程運(yùn)行
是Flutter Engine的主Task Runner，運(yùn)行Platform Task Runner的線程可以理解為是主線程。類似于Android Main Thread或者iOS的Main Thread。對于Flutter Engine來說Platform Runner所在的線程跟其它線程并沒有實質(zhì)上的區(qū)別。 可以同時啟動多個Engine實例，每個Engine對應(yīng)一個Platform Runner，每個Runner跑在各自的線程里。這也是Fuchsia（Google正在開發(fā)的操作引擎）里Content Handler的工作原理。一般情況下，一個Flutter應(yīng)用啟動的時候會創(chuàng)建一個Engine實例，Engine創(chuàng)建的時候會創(chuàng)建一個線程供Platform Runner使用。
跟Flutter Engine的所有交互（接口調(diào)用）必須發(fā)生在Platform Thread，試圖在其它線程中調(diào)用Flutter Engine會導(dǎo)致無法預(yù)期的異常。這跟Android和IOS對于UI的操作都必須在主線程進(jìn)行相類似。需要注意的是在Flutter Engine中有很多模塊都是非線程安全的。一旦引擎正常啟動運(yùn)行起來，所有引擎API調(diào)用都將在Platform Thread里發(fā)生。
Platform Runner所在的Thread不僅僅處理與Engine交互，它還處理來自平臺的消息。這樣的處理比較方便的，因為幾乎所有引擎的調(diào)用都只有在Platform Thread進(jìn)行才能是安全的，Native Plugins不必要做額外的線程操作就可以保證操作能夠在Platform Thread進(jìn)行。如果Plugin自己啟動了額外的線程，那么它需要負(fù)責(zé)將返回結(jié)果派發(fā)回Platform Thread以便Dart能夠安全地處理。規(guī)則很簡單，對于Flutter Engine的接口調(diào)用都需保證在Platform Thread進(jìn)行。
阻塞Platform Thread不會直接導(dǎo)致Flutter應(yīng)用的卡頓（跟iOS android主線程不同）。盡管如此，平臺對Platform Thread還是有強(qiáng)制執(zhí)行限制。所以建議復(fù)雜計算邏輯操作不要放在Platform Thread而是放在其它線程（不包括我們現(xiàn)在討論的這個四個線程）。其他線程處理完畢后將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)回Platform Thread。長時間卡住Platform Thread應(yīng)用有可能會被系統(tǒng)Watchdot強(qiáng)行殺死。
Flutter Engine用于執(zhí)行Dart root isolate代碼。Root isolate比較特殊，它綁定了不少Flutter需要的函數(shù)方法。Root isolate運(yùn)行應(yīng)用的main code。引擎啟動的時候為其增加了必要的綁定，使其具備調(diào)度提交渲染幀的能力。
對于每一幀，引擎要做的事情有：
Root isolate通知Flutter Engine有幀需要渲染。
Flutter Engine通知平臺，需要在下一個vsync的時候得到通知。
平臺等待下一個vsync
對創(chuàng)建的對象和Widgets進(jìn)行Layout并生成一個Layer Tree，Layer Tree馬上被提交給Flutter Engine。當(dāng)前階段沒有進(jìn)行任何光柵化，這個步驟僅是生成了對需要繪制內(nèi)容的描述。
創(chuàng)建或者更新Tree，這個Tree包含了用于屏幕上顯示W(wǎng)idgets的語義信息。這個東西主要用于平臺相關(guān)的輔助Accessibility元素的配置和渲染。
除了渲染相關(guān)邏輯之外Root Isolate還是處理來自Native Plugins的消息響應(yīng)，Timers，MicroTasks和異步IO。
Root Isolate負(fù)責(zé)創(chuàng)建管理的Layer Tree最終決定什么內(nèi)容要繪制到屏幕上。因此這個線程的過載會直接導(dǎo)致卡頓掉幀。
如果確實有無法避免的繁重計算，建議將其放到獨(dú)立的Isolate去執(zhí)行，比如使用compute關(guān)鍵字或者放到非Root Isolate，這樣可以避免應(yīng)用UI卡頓。但是需要注意的是非Root Isolate缺少Flutter引擎需要的一些函數(shù)綁定，你無法在這個Isolate直接與Flutter Engine交互。所以只在需要大量計算的時候采用獨(dú)立Isolate。
用于執(zhí)行設(shè)備GPU的相關(guān)調(diào)用。UI Task Runner創(chuàng)建的Layer Tree信息是平臺不相關(guān)，也就是說Layer Tree提供了繪制所需要的信息，具體如何實現(xiàn)繪制取決于具體平臺和方式，可以是OpenGL，Vulkan，軟件繪制或者其他Skia配置的繪圖實現(xiàn)。GPU Task Runner中的模塊負(fù)責(zé)將Layer Tree提供的信息轉(zhuǎn)化為實際的GPU指令。GPU Task Runner同時也負(fù)責(zé)配置管理每一幀繪制所需要的GPU資源，這包括平臺Framebuffer的創(chuàng)建，Surface生命周期管理，保證Texture和Buffers在繪制的時候是可用的。
基于Layer Tree的處理時長和GPU幀顯示到屏幕的耗時，GPU Task Runner可能會延遲下一幀在UI Task Runner的調(diào)度。一般來說UI Runner和GPU Runner跑在不同的線程。存在這種可能，UI Runner在已經(jīng)準(zhǔn)備好了下一幀的情況下，GPU Runner卻還正在向GPU提交上一幀。這種延遲調(diào)度機(jī)制確保不讓UI Runner分配過多的任務(wù)給GPU Runner。
GPU Runner可以導(dǎo)致UI Runner的幀調(diào)度的延遲，GPU Runner的過載會導(dǎo)致Flutter應(yīng)用的卡頓。一般來說用戶沒有機(jī)會向GPU Runner直接提交任務(wù)，因為平臺和Dart代碼都無法跑進(jìn)GPU Runner。但是Embeder還是可以向GPU Runner提交任務(wù)的。因此建議為每一個Engine實例都新建一個專用的GPU Runner線程。
主要功能是從圖片存儲（比如磁盤）中讀取壓縮的圖片格式，將圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行處理為GPU Runner的渲染做好準(zhǔn)備。在Texture的準(zhǔn)備過程中，IO Runner首先要讀取壓縮的圖片二進(jìn)制數(shù)據(jù)（比如PNG，JPEG），將其解壓轉(zhuǎn)換成GPU能夠處理的格式然后將數(shù)據(jù)上傳到GPU。這些復(fù)雜操作如果跑在GPU線程的話會導(dǎo)致Flutter應(yīng)用UI卡頓。但是只有GPU Runner能夠訪問GPU，所以IO Runner模塊在引擎啟動的時候配置了一個特殊的Context，這個Context跟GPU Runner使用的Context在同一個ShareGroup。事實上圖片數(shù)據(jù)的讀取和解壓是可以放到一個線程池里面去做的，但是這個Context的訪問只能在特定線程才能保證安全。這也是為什么需要有一個專門的Runner來處理IO任務(wù)的原因。獲取諸如ui.Image這樣的資源只有通過async call，當(dāng)這個調(diào)用發(fā)生的時候Flutter Framework告訴IO Runner進(jìn)行剛剛提到的那些圖片異步操作。這樣GPU Runner可以使用IO Runner準(zhǔn)備好的圖片數(shù)據(jù)而不用進(jìn)行額外的操作。
用戶操作，無論是Dart Code還是Native Plugins都是沒有辦法直接訪問IO Runner。盡管Embeder可以將一些一般復(fù)雜任務(wù)調(diào)度到IO Runner，這不會直接導(dǎo)致Flutter應(yīng)用卡頓，但是可能會導(dǎo)致圖片和其它一些資源加載的延遲間接影響性能。所以建議為IO Runner創(chuàng)建一個專用的線程
android & iOS平臺上面每一個Engine實例啟動的時候會為UI，GPU，IO Runner各自創(chuàng)建一個新的線程。所有Engine實例共享同一個Platform Runner線程
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An isolated Dart execution context
isolate是Dart對actor并發(fā)模式的實現(xiàn)。運(yùn)行中的Dart程序由一個或多個actor組成，actor也就是Dart概念里面的isolate。isolate是隔離的，每個isolate有自己的內(nèi)存和單線程運(yùn)行的實體. isolate之間不互相共享內(nèi)存，且獨(dú)立GC。
isolate中的代碼是順序執(zhí)行的，且是單線程，所以不存在資源競爭和變量狀態(tài)同步的問題，也就不需要鎖。Dart中的并發(fā)都是多個isolate并行實現(xiàn)的
由于isolate不共享內(nèi)存，所以isolate之間不能直接互相通信，只能通過Port進(jìn)行通信，而且是異步的
Dart的Isolate是Dart虛擬機(jī)自己管理的，F(xiàn)lutter Engine無法直接訪問。Root Isolate通過Dart的C++調(diào)用能力把UI渲染相關(guān)的任務(wù)提交到UI Runner執(zhí)行, 這樣就可以跟Flutter Engine相關(guān)模塊進(jìn)行交互，F(xiàn)lutter UI相關(guān)的任務(wù)也被提交到UI Runner也可以相應(yīng)的給Isolate一些事件通知，UI Runner同時也處理來自App方面Native Plugin的任務(wù)。 Dart isolate跟Flutter Runner是相互獨(dú)立的，它們通過任務(wù)調(diào)度機(jī)制相互協(xié)作。
Dart VM將內(nèi)存管理分為新生代(New Generation)和老年代(Old Generation)
新生代：初次分配的對象都位于新生代中，該區(qū)域主要是存放內(nèi)存較小并且生命周期較短的對象，比如局部變量。新生代會頻繁執(zhí)行內(nèi)存回收(GC)，回收采用“復(fù)制-清除”算法，將內(nèi)存分為兩塊，運(yùn)行時每次只使用其中的一塊，另一塊備用。當(dāng)發(fā)生GC時，將當(dāng)前使用的內(nèi)存塊中存活的對象拷貝到備用內(nèi)存塊中，然后清除當(dāng)前使用內(nèi)存塊，最后，交換兩塊內(nèi)存的角色。
老年代: 在新生代的GC中“幸存”下來的對象，它們會被轉(zhuǎn)移到老年代中。老年代存放生命力周期較長，內(nèi)存較大的對象。老年代的GC回收采用“標(biāo)記-清除”算法，分成標(biāo)記和清除兩個階段。在標(biāo)記階段會觸發(fā)停頓，多線程并發(fā)的完成對垃圾對象的標(biāo)記，降低標(biāo)記階段耗時。在清理階段，由GC線程負(fù)責(zé)清理回收對象，和應(yīng)用線程同時執(zhí)行，不影響應(yīng)用運(yùn)行。
Android將中內(nèi)存分java內(nèi)存或native內(nèi)存，通常在代碼中的申請的內(nèi)存都在這兩個范圍內(nèi)
java內(nèi)存是指java或kotlin分配的內(nèi)存對象
native內(nèi)存是指由C/C++中分配的內(nèi)存，也包括一些android原生系統(tǒng)占用的內(nèi)存，如圖像資源和其他圖形等
Flutter中的image占用的不用這兩種內(nèi)存，而是Graphics內(nèi)存，Graphics內(nèi)存內(nèi)存是指圖形緩沖區(qū)隊列向屏幕顯示像素所使用的內(nèi)存，圖形緩沖區(qū)是指GL表面，GL紋理等。Graphics內(nèi)存是與CPU共享的內(nèi)存，而不是GPU專用的內(nèi)存
Flutter常見的種運(yùn)行模式：Debug，Release和Profile
Release和Profile模式比較類似，不用之處在于Profile模式的服務(wù)擴(kuò)展的支持，支持跟蹤，以及最小化使用跟蹤信息需要的依賴。Profile并不支持模擬器，原因在于模擬器上的診斷并不代表真實的性能。所有重點截介紹
Debug和Release的差異
Debug模式：使用JIT編譯，支持模擬器和設(shè)備。打開了斷言支持，包括所有的調(diào)試信息，服務(wù)擴(kuò)展和Observatory等調(diào)試輔助。此模式為快速開發(fā)和運(yùn)行做了優(yōu)化，但并未對執(zhí)行速度，包大小和部署做優(yōu)化。
所以能實現(xiàn)秒級別的hot reload
Release模式：使用AOT編譯，只支持真機(jī)，不支持模擬器。關(guān)閉了所有斷言，盡可能多地去掉了調(diào)試信息，關(guān)閉了所有調(diào)試工具。為快速啟動，快速執(zhí)行，包大小做了優(yōu)化。禁止了所有調(diào)試輔助手段，服務(wù)擴(kuò)展。
Platform Channel用來實現(xiàn)flutter和Native之間的通訊，實現(xiàn)方式類似遠(yuǎn)程通訊。
Flutter定義了三種Channel：
BasicMessageChannel：用于傳遞字符串和半結(jié)構(gòu)化的信息
MethodChannel：用于傳遞方法調(diào)用（method invocation）
EventChannel: 用于數(shù)據(jù)流（event streams）的通信
這三種channel的工作原理都一致，都用三個基本的屬性：
name: String類型，代表Channel的名字，也是其唯一標(biāo)識符
Messager：BinaryMessenger類型，代表消息信使，是消息的發(fā)送與接收的工具
codec: MessageCodec類型或MethodCodec類型，代表消息的編解碼器
BinaryMessenger是Native端與Flutter端通信的工具，其通信使用的消息格式為二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)。初始化一個Channel，并向該Channel注冊處理消息的Handler時，實際上會生成一個與之對應(yīng)的BinaryMessageHandler，并以channel name為key，注冊到BinaryMessenger中。當(dāng)Flutter端發(fā)送消息到BinaryMessenger時，BinaryMessenger會根據(jù)其入?yún)hannel找到對應(yīng)的BinaryMessageHandler，并交由其處理。
BinaryMessenger只和BinaryMessageHandler通訊。而Channel和BinaryMessageHandler則是一一對應(yīng)的。由于Channel從BinaryMessageHandler接收到的消息是二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)，無法直接使用，故Channel會將該二進(jìn)制消息通過Codec（消息編解碼器）解碼為能識別的消息并傳遞給Handler進(jìn)行處理。
當(dāng)Handler處理完消息之后，會通過回調(diào)函數(shù)返回result，并將result通過編解碼器編碼為二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)，通過BinaryMessenger發(fā)送回Flutter端。
Codec：息編解碼器，主要用來將二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Handler能夠識別的數(shù)據(jù)，F(xiàn)lutter定義了兩種Codec：MessageCodec和MethodCodec
MessageCodec用于二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間的編碼和解碼。有多重實現(xiàn)如：BinaryCodec， StringCodec， JSONMessageCodec等
MethodCodec用于二進(jìn)制數(shù)據(jù)與方法調(diào)用(MethodCall)和返回結(jié)果之間的編解碼。MethodChannel和EventChannel所使用的編解碼器均為MethodCodec。
MethodCodec用于MethodCall對象的編解碼，一個MethodCall對象代表一次從Flutter端發(fā)起的方法調(diào)用。MethodCall有2個成員變量：String類型的method代表需要調(diào)用的方法名稱，通用類型(Android中為Object，iOS中為id)的arguments代表需要調(diào)用的方法入?yún)ⅰ?/p>
由于處理的是方法調(diào)用，MethodCodec多了對調(diào)用結(jié)果的處理。當(dāng)方法調(diào)用成功時，使用encodeSuccessEnvelope將result編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而當(dāng)方法調(diào)用失敗時，則使用encodeErrorEnvelope將error的code、message、detail編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
MethodCodec有兩種實現(xiàn)：JSONMethodCodec和StandardMethodCodec
由于Platform Channel運(yùn)行在flutter App的UI Task Runner, 對應(yīng)的native實現(xiàn)運(yùn)行在Platform Task Runner，而Platform Task Runner運(yùn)行在主線程，所以在native實現(xiàn)是不能進(jìn)行耗時的操作，且Platform Task Runner是非線程安全的，所以要保證回調(diào)函數(shù)在主線程中執(zhí)行
Platform Channel支持大數(shù)據(jù)傳遞，傳遞大內(nèi)存數(shù)據(jù)塊時，使用BasicMessageChannel以及BinaryCodec。而整個數(shù)據(jù)傳遞的過程中，唯一可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)拷貝的位置為native二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Dart語言二進(jìn)制數(shù)據(jù)。若二進(jìn)制數(shù)據(jù)大于閾值時（目前閾值為1000byte）則不會拷貝數(shù)據(jù)，直接轉(zhuǎn)化，否則拷貝一份再轉(zhuǎn)化。
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