Flutter Widget框架概述

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Flutter Widget框架概述

Flutter widget 采用现代响应式框架构建,中心思想是用widget构建你的UI。Widget描述了他们的视图在给定其当前配置和状态时应该看起来像什么。当widget的状态发生变化时,widget会重新构建UI,Flutter会对比前后变化的不同,以确定底层渲染树从一个状态转换到下一个状态所需的最小更改...

介绍

Flutter Widget采用现代响应式框架构建,这是从 React 中获得的灵感,中心思想是用widget构建你的UI。 Widget描述了他们的视图在给定其当前配置和状态时应该看起来像什么。当widget的状态发生变化时,widget会重新构建UI,Flutter会对比前后变化的不同, 以确定底层渲染树从一个状态转换到下一个状态所需的最小更改(译者语:类似于React/Vue中虚拟DOM的diff算法)。

注意: 如果您想通过代码来深入了解Flutter,请查看 构建Flutter布局为Flutter App添加交互功能

Hello World

一个最简单的Flutter应用程序,只需一个widget即可!如下面示例:将一个widget传给runApp函数即可:

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(
    new Center(
      child: new Text(
        'Hello, world!',
        textDirection: TextDirection.ltr,
      ),
    ),
  );
}

runApp函数接受给定的Widget并使其成为widget树的根。 在此示例中,widget树由两个widget:Center(及其子widget)和Text组成。框架强制根widget覆盖整个屏幕,这意味着文本“Hello, world”会居中显示在屏幕上。文本显示的方向需要在Text实例中指定,当使用MaterialApp时,文本的方向将自动设定,稍后将进行演示。

在编写应用程序时,通常会创建新的widget,这些widget是无状态的StatelessWidget或者是有状态的StatefulWidget, 具体的选择取决于您的widget是否需要管理一些状态。widget的主要工作是实现一个build函数,用以构建自身。一个widget通常由一些较低级别widget组成。Flutter框架将依次构建这些widget,直到构建到最底层的子widget时,这些最低层的widget通常为RenderObject,它会计算并描述widget的几何形状。

基础 Widget

主要文章: widget概述-布局模型

Flutter有一套丰富、强大的基础widget,其中以下是很常用的:

  • Text:该 widget 可让创建一个带格式的文本。

  • RowColumn: 这些具有弹性空间的布局类Widget可让您在水平(Row)和垂直(Column)方向上创建灵活的布局。其设计是基于web开发中的Flexbox布局模型。

  • Stack: 取代线性布局 (译者语:和Android中的LinearLayout相似),Stack允许子 widget 堆叠, 你可以使用 Positioned 来定位他们相对于Stack的上下左右四条边的位置。Stacks是基于Web开发中的绝度定位(absolute positioning )布局模型设计的。

  • ContainerContainer 可让您创建矩形视觉元素。container 可以装饰为一个BoxDecoration, 如 background、一个边框、或者一个阴影。 Container 也可以具有边距(margins)、填充(padding)和应用于其大小的约束(constraints)。另外, Container可以使用矩阵在三维空间中对其进行变换。

以下是一些简单的Widget,它们可以组合出其它的Widget:

import 'package:flutter/material.dart';

class MyAppBar extends StatelessWidget {
  MyAppBar({this.title});

  // Widget子类中的字段往往都会定义为"final"

  final Widget title;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Container(
      height: 56.0, // 单位是逻辑上的像素(并非真实的像素,类似于浏览器中的像素)
      padding: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
      decoration: new BoxDecoration(color: Colors.blue[500]),
      // Row 是水平方向的线性布局(linear layout)
      child: new Row(
        //列表项的类型是 <Widget>
        children: <Widget>[
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.menu),
            tooltip: 'Navigation menu',
            onPressed: null, // null 会禁用 button
          ),
          // Expanded expands its child to fill the available space.
          new Expanded(
            child: title,
          ),
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.search),
            tooltip: 'Search',
            onPressed: null,
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

class MyScaffold extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // Material 是UI呈现的“一张纸”
    return new Material(
      // Column is 垂直方向的线性布局.
      child: new Column(
        children: <Widget>[
          new MyAppBar(
            title: new Text(
              'Example title',
              style: Theme.of(context).primaryTextTheme.title,
            ),
          ),
          new Expanded(
            child: new Center(
              child: new Text('Hello, world!'),
            ),
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'My app', // used by the OS task switcher
    home: new MyScaffold(),
  ));
}

请确保在pubspec.yaml文件中,将flutter的值设置为:uses-material-design: true。这允许我们可以使用一组预定义Material icons

name: my_app
flutter:
  uses-material-design: true

为了继承主题数据,widget需要位于MaterialApp内才能正常显示, 因此我们使用MaterialApp来运行该应用。

MyAppBar中创建一个Container,高度为56像素(像素单位独立于设备,为逻辑像素),其左侧和右侧均有8像素的填充。在容器内部, MyAppBar使用Row 布局来排列其子项。 中间的title widget被标记为Expanded, ,这意味着它会填充尚未被其他子项占用的的剩余可用空间。Expanded可以拥有多个children, 然后使用flex参数来确定他们占用剩余空间的比例。

MyScaffold 通过一个Column widget,在垂直方向排列其子项。在Column的顶部,放置了一个MyAppBar实例,将一个Text widget作为其标题传递给应用程序栏。将widget作为参数传递给其他widget是一种强大的技术,可以让您创建各种复杂的widget。最后,MyScaffold使用了一个Expanded来填充剩余的空间,正中间包含一条message。

使用 Material 组件

主要文章: Widgets 总览 - Material 组件

Flutter提供了许多widgets,可帮助您构建遵循Material Design的应用程序。Material应用程序以MaterialApp widget开始, 该widget在应用程序的根部创建了一些有用的widget,其中包括一个Navigator, 它管理由字符串标识的Widget栈(即页面路由栈)。Navigator可以让您的应用程序在页面之间的平滑的过渡。 是否使用MaterialApp完全是可选的,但是使用它是一个很好的做法。

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'Flutter Tutorial',
    home: new TutorialHome(),
  ));
}

class TutorialHome extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    //Scaffold是Material中主要的布局组件.
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        leading: new IconButton(
          icon: new Icon(Icons.menu),
          tooltip: 'Navigation menu',
          onPressed: null,
        ),
        title: new Text('Example title'),
        actions: <Widget>[
          new IconButton(
            icon: new Icon(Icons.search),
            tooltip: 'Search',
            onPressed: null,
          ),
        ],
      ),
      //body占屏幕的大部分
      body: new Center(
        child: new Text('Hello, world!'),
      ),
      floatingActionButton: new FloatingActionButton(
        tooltip: 'Add', // used by assistive technologies
        child: new Icon(Icons.add),
        onPressed: null,
      ),
    );
  }
}

现在我们已经从MyAppBarMyScaffold切换到了AppBarScaffold widget, 我们的应用程序现在看起来已经有一些“Material”了!例如,应用栏有一个阴影,标题文本会自动继承正确的样式。我们还添加了一个浮动操作按钮,以便进行相应的操作处理。

请注意,我们再次将widget作为参数传递给其他widget。该 Scaffold widget 需要许多不同的widget的作为命名参数,其中的每一个被放置在Scaffold布局中相应的位置。 同样,AppBar 中,我们给参数leading、actions、title分别传一个widget。 这种模式在整个框架中会经常出现,这也可能是您在设计自己的widget时会考虑到一点。

处理手势

主要文章: Flutter中的手势

大多数应用程序包括某种形式与系统的交互。构建交互式应用程序的第一步是检测输入手势。让我们通过创建一个简单的按钮来了解它的工作原理:

class MyButton extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new GestureDetector(
      onTap: () {
        print('MyButton was tapped!');
      },
      child: new Container(
        height: 36.0,
        padding: const EdgeInsets.all(8.0),
        margin: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
        decoration: new BoxDecoration(
          borderRadius: new BorderRadius.circular(5.0),
          color: Colors.lightGreen[500],
        ),
        child: new Center(
          child: new Text('Engage'),
        ),
      ),
    );
  }
}

GestureDetector widget并不具有显示效果,而是检测由用户做出的手势。 当用户点击Container时, GestureDetector会调用它的onTap回调, 在回调中,将消息打印到控制台。您可以使用GestureDetector来检测各种输入手势,包括点击、拖动和缩放。

许多widget都会使用一个GestureDetector为其他widget提供可选的回调。 例如,IconButtonRaisedButton、 和FloatingActionButton ,它们都有一个onPressed回调,它会在用户点击该widget时被触发。

根据用户输入改变widget

主要文章: StatefulWidget, State.setState

到目前为止,我们只使用了无状态的widget。无状态widget从它们的父widget接收参数, 它们被存储在final型的成员变量中。 当一个widget被要求构建时,它使用这些存储的值作为参数来构建widget。

为了构建更复杂的体验 - 例如,以更有趣的方式对用户输入做出反应 - 应用程序通常会携带一些状态。 Flutter使用StatefulWidgets来满足这种需求。StatefulWidgets是特殊的widget,它知道如何生成State对象,然后用它来保持状态。 思考下面这个简单的例子,其中使用了前面提到RaisedButton

class Counter extends StatefulWidget {
  // This class is the configuration for the state. It holds the
  // values (in this nothing) provided by the parent and used by the build
  // method of the State. Fields in a Widget subclass are always marked "final".

  @override
  _CounterState createState() => new _CounterState();
}

class _CounterState extends State<Counter> {
  int _counter = 0;

  void _increment() {
    setState(() {
      // This call to setState tells the Flutter framework that
      // something has changed in this State, which causes it to rerun
      // the build method below so that the display can reflect the
      // updated values. If we changed _counter without calling
      // setState(), then the build method would not be called again,
      // and so nothing would appear to happen.
      _counter++;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // This method is rerun every time setState is called, for instance
    // as done by the _increment method above.
    // The Flutter framework has been optimized to make rerunning
    // build methods fast, so that you can just rebuild anything that
    // needs updating rather than having to individually change
    // instances of widgets.
    return new Row(
      children: <Widget>[
        new RaisedButton(
          onPressed: _increment,
          child: new Text('Increment'),
        ),
        new Text('Count: $_counter'),
      ],
    );
  }
}

您可能想知道为什么StatefulWidget和State是单独的对象。在Flutter中,这两种类型的对象具有不同的生命周期: Widget是临时对象,用于构建当前状态下的应用程序,而State对象在多次调用build()之间保持不变,允许它们记住信息(状态)。

上面的例子接受用户点击,并在点击时使_counter自增,然后直接在其build方法中使用_counter值。在更复杂的应用程序中,widget结构层次的不同部分可能有不同的职责; 例如,一个widget可能呈现一个复杂的用户界面,其目标是收集特定信息(如日期或位置),而另一个widget可能会使用该信息来更改整体的显示。

在Flutter中,事件流是“向上”传递的,而状态流是“向下”传递的(译者语:这类似于React/Vue中父子组件通信的方式:子widget到父widget是通过事件通信,而父到子是通过状态),重定向这一流程的共同父元素是State。让我们看看这个稍微复杂的例子是如何工作的:

class CounterDisplay extends StatelessWidget {
  CounterDisplay({this.count});

  final int count;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Text('Count: $count');
  }
}

class CounterIncrementor extends StatelessWidget {
  CounterIncrementor({this.onPressed});

  final VoidCallback onPressed;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new RaisedButton(
      onPressed: onPressed,
      child: new Text('Increment'),
    );
  }
}

class Counter extends StatefulWidget {
  @override
  _CounterState createState() => new _CounterState();
}

class _CounterState extends State<Counter> {
  int _counter = 0;

  void _increment() {
    setState(() {
      ++_counter;
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Row(children: <Widget>[
      new CounterIncrementor(onPressed: _increment),
      new CounterDisplay(count: _counter),
    ]);
  }
}

注意我们是如何创建了两个新的无状态widget的!我们清晰地分离了 显示 计数器(CounterDisplay)和 更改 计数器(CounterIncrementor)的逻辑。 尽管最终效果与前一个示例相同,但责任分离允许将复杂性逻辑封装在各个widget中,同时保持父项的简单性。

整合所有

让我们考虑一个更完整的例子,将上面介绍的概念汇集在一起​​。我们假设一个购物应用程序,该应用程序显示出售的各种产品,并维护一个购物车。 我们先来定义ShoppingListItem

class Product {
  const Product({this.name});
  final String name;
}

typedef void CartChangedCallback(Product product, bool inCart);

class ShoppingListItem extends StatelessWidget {
  ShoppingListItem({Product product, this.inCart, this.onCartChanged})
      : product = product,
        super(key: new ObjectKey(product));

  final Product product;
  final bool inCart;
  final CartChangedCallback onCartChanged;

  Color _getColor(BuildContext context) {
    // The theme depends on the BuildContext because different parts of the tree
    // can have different themes.  The BuildContext indicates where the build is
    // taking place and therefore which theme to use.

    return inCart ? Colors.black54 : Theme.of(context).primaryColor;
  }

  TextStyle _getTextStyle(BuildContext context) {
    if (!inCart) return null;

    return new TextStyle(
      color: Colors.black54,
      decoration: TextDecoration.lineThrough,
    );
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new ListTile(
      onTap: () {
        onCartChanged(product, !inCart);
      },
      leading: new CircleAvatar(
        backgroundColor: _getColor(context),
        child: new Text(product.name[0]),
      ),
      title: new Text(product.name, style: _getTextStyle(context)),
    );
  }
}

ShoppingListItem widget是无状态的。它将其在构造函​​数中接收到的值存储在final成员变量中,然后在build函数中使用它们。 例如,inCart布尔值表示在两种视觉展示效果之间切换:一个使用当前主题的主色,另一个使用灰色。

当用户点击列表项时,widget不会直接修改其inCart的值。相反,widget会调用其父widget给它的onCartChanged回调函数。 此模式可让您在widget层次结构中存储更高的状态,从而使状态持续更长的时间。在极端情况下,存储传给runApp应用程序的widget的状态将在的整个生命周期中持续存在。

当父项收到onCartChanged回调时,父项将更新其内部状态,这将触发父项使用新inCart值重建ShoppingListItem新实例。 虽然父项ShoppingListItem在重建时创建了一个新实例,但该操作开销很小,因为Flutter框架会将新构建的widget与先前构建的widget进行比较,并仅将差异部分应用于底层RenderObject

我们来看看父widget存储可变状态的示例:

class ShoppingList extends StatefulWidget {
  ShoppingList({Key key, this.products}) : super(key: key);

  final List<Product> products;

  // The framework calls createState the first time a widget appears at a given
  // location in the tree. If the parent rebuilds and uses the same type of
  // widget (with the same key), the framework will re-use the State object
  // instead of creating a new State object.

  @override
  _ShoppingListState createState() => new _ShoppingListState();
}

class _ShoppingListState extends State<ShoppingList> {
  Set<Product> _shoppingCart = new Set<Product>();

  void _handleCartChanged(Product product, bool inCart) {
    setState(() {
      // When user changes what is in the cart, we need to change _shoppingCart
      // inside a setState call to trigger a rebuild. The framework then calls
      // build, below, which updates the visual appearance of the app.

      if (inCart)
        _shoppingCart.add(product);
      else
        _shoppingCart.remove(product);
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        title: new Text('Shopping List'),
      ),
      body: new ListView(
        padding: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 8.0),
        children: widget.products.map((Product product) {
          return new ShoppingListItem(
            product: product,
            inCart: _shoppingCart.contains(product),
            onCartChanged: _handleCartChanged,
          );
        }).toList(),
      ),
    );
  }
}

void main() {
  runApp(new MaterialApp(
    title: 'Shopping App',
    home: new ShoppingList(
      products: <Product>[
        new Product(name: 'Eggs'),
        new Product(name: 'Flour'),
        new Product(name: 'Chocolate chips'),
      ],
    ),
  ));
}

ShoppingList类继承自StatefulWidget,这意味着这个widget可以存储状态。 当ShoppingList首次插入到树中时,框架会调用其 createState 函数以创建一个新的_ShoppingListState实例来与该树中的相应位置关联(请注意,我们通常命名State子类时带一个下划线,这表示其是私有的)。 当这个widget的父级重建时,父级将创建一个新的ShoppingList实例,但是Flutter框架将重用已经在树中的_ShoppingListState实例,而不是再次调用createState创建一个新的。

要访问当前ShoppingList的属性,_ShoppingListState可以使用它的widget属性。 如果父级重建并创建一个新的ShoppingList,那么 _ShoppingListState也将用新的widget值重建(译者语:这里原文档有错误,应该是_ShoppingListState不会重新构建,但其widget的属性会更新为新构建的widget)。 如果希望在widget属性更改时收到通知,则可以覆盖didUpdateWidget函数,以便将旧的oldWidget与当前widget进行比较。

处理onCartChanged回调时,_ShoppingListState通过添加或删除产品来改变其内部_shoppingCart状态。 为了通知框架它改变了它的内部状态,需要调用setState。调用setState将该widget标记为"dirty"(脏的),并且计划在下次应用程序需要更新屏幕时重新构建它。 如果在修改widget的内部状态后忘记调用setState,框架将不知道您的widget是"dirty"(脏的),并且可能不会调用widget的build方法,这意味着用户界面可能不会更新以展示新的状态。

通过以这种方式管理状态,您不需要编写用于创建和更新子widget的单独代码。相反,您只需实现可以处理这两种情况的build函数。

响应widget生命周期事件

主要文章: State

在StatefulWidget调用createState之后,框架将新的状态对象插入树中,然后调用状态对象的initState。 子类化State可以重写initState,以完成仅需要执行一次的工作。 例如,您可以重写initState以配置动画或订阅platform services。initState的实现中需要调用super.initState

当一个状态对象不再需要时,框架调用状态对象的dispose。 您可以覆盖该dispose方法来执行清理工作。例如,您可以覆盖dispose取消定时器或取消订阅platform services。 dispose典型的实现是直接调用super.dispose

Key

主要文章: Key_

您可以使用key来控制框架将在widget重建时与哪些其他widget匹配。默认情况下,框架根据它们的runtimeType和它们的显示顺序来匹配。 使用key时,框架要求两个widget具有相同的keyruntimeType

Key在构建相同类型widget的多个实例时很有用。例如,ShoppingList构建足够的ShoppingListItem实例以填充其可见区域:

  • 如果没有key,当前构建中的第一个条目将始终与前一个构建中的第一个条目同步,即使在语义上,列表中的第一个条目如果滚动出屏幕,那么它将不会再在窗口中可见。

  • 通过给列表中的每个条目分配为“语义” key,无限列表可以更高效,因为框架将同步条目与匹配的语义key并因此具有相似(或相同)的可视外观。 此外,语义上同步条目意味着在有状态子widget中,保留的状态将附加到相同的语义条目上,而不是附加到相同数字位置上的条目。

全局 Key

主要文章: GlobalKey

您可以使用全局key来唯一标识子widget。全局key在整个widget层次结构中必须是全局唯一的,这与局部key不同,后者只需要在同级中唯一。由于它们是全局唯一的,因此可以使用全局key来检索与widget关联的状态。

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《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。

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AI生成的蘑菇科普书存在可致命错误

近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。

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社交媒体平台𝕏计划收集用户生物识别数据与工作教育经历

社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”

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国产扫地机器人热销欧洲,国产割草机器人抢占欧洲草坪

2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。

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罗永浩吐槽iPhone15和14不会有区别,除了序列号变了

罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。

发布于:6月以前  |  398次阅读  |  详细内容 »
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