flutter渲染三维,flutter 绘制

Flutter基础篇——常用Widget

对于初学flutter的朋友来说，要知道，flutter的UI万物皆Widget。

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flutter所写的页面的结构可以被看成套娃，一层套一层，一层套一层，一层套一层。。。。。。

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。

Text ： 该 widget 可让创建一个带格式的文本。

Row 、 Column ： 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。

Stack ：取代线性布局 (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。

Container ： Container 可让您创建矩形视觉元素。 您可以为 Container 装饰一个 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。

具体的演示见我另外的博客

有一部分Widget都有一个 child 属性，用于容纳唯一的子Widget。

例如：Container、Center、Padding、Align等Widget。

还有一部分Widget允许存在多个子Widget，用 children 作为属性。

例如：Row、Column、Stack等Widget。

在StatefulWidget调用createState之后，框架将新的状态插入树种，然后调用状态对象的initState。子类化State可以重写initState，以完成仅需要一次执行的工作。当然在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。也可以通过覆盖dispose方法来执行清理工作。

OVER~

Flutter面试：渲染原理

页面中的各界面元素（Widget）以树的形式组织，即控件树。Flutter通过控件树中的每个控件创建不同类型的渲染对象，组成渲染对象树。而渲染对象树在Flutter的展示过程分为三个阶段：布局、绘制、合成和渲染。

（一）布局

Flutter采用深度优先机制遍历渲染对象树，决定渲染对象树中各渲染对象在屏幕上的位置和尺寸。在布局过程中，渲染对象树中的每个渲染对象都会接收父对象的布局约束参数，决定自己的大小，然后父对象按照控件逻辑决定各个子对象的位置，完成布局过程。

为了防止因子节点发生变化而导致整个控件树重新布局，Flutter加入了一个机制——布局边界（Relayout Boundary），可以在某些节点自动或手动地设置布局边界，当边界内的任何对象发生重新布局时，不会影响边界外的对象，反之亦然。

二）绘制

布局完成后，渲染对象树中的每个节点都有了明确的尺寸和位置。Flutter会把所有的渲染对象绘制到不同的图层上。与布局过程一样，绘制过程也是深度优先遍历，而且总是先绘制自身，再绘制子节点。

以下图为例：节点1在绘制完自身后，会再绘制节点2，然后绘制它的子节点3、4和5，最后绘制节点6。

可以看到，由于一些其他原因（比如，视图手动合并）导致2的子节点5与它的兄弟节点6处于了同一层，这样会导致当节点2需要重绘的时候，与其无关的节点6也会被重绘，带来性能损耗。

为了解决这一问题，Flutter提出了与布局边界对应的机制——重绘边界（Repaint Boundary）。在重绘边界内，Flutter会强制切换新的图层，这样就可以避免边界内外的互相影响，避免无关内容置于同一图层引起不必要的重绘。

重绘边界的一个典型场景是Scrollview。ScrollView滚动的时候需要刷新视图内容，从而触发内容重绘。而当滚动内容重绘时，一般情况下其他内容是不需要重绘的，这时候重绘边界就派上用场了。

（三）合成和渲染

终端设备的页面越来越复杂，因此Flutter的渲染树层级通常很多，直接交付给渲染引擎进行多图层渲染，可能会出现大量渲染内容的重复绘制，所以还需要先进行一次图层合成，即将所有的图层根据大小、层级、透明度等规则计算出最终的显示效果，将相同的图层归类合并，简化渲染树，提高渲染效率。

合并完成后，Flutter会将几何图层数据交由Skia引擎加工成二维图像数据，最终交由GPU进行渲染，完成界面的展示。

四、总结

咱们从各种业界主流跨端方案与Flutter的对比开始，到Flutter的简要介绍以及Flutter的运行机制，并以界面渲染过程为例，从布局、绘制、合成和渲染三个阶段讲述了Flutter的实现原理。相信大家对Flutter已经有一个整体认知，赶快一起上手操作起来吧！

Flutter Widget的渲染原理

抽象类Element 有mount方法

抽象类Widget 有createElement方法

RenderObjectWidget有createElement方法 和  createRenderObject方法

每一个Widget, 都有createElement方法，通过createElement方法 创建一个Element对象，

Element加入Element树中，它会创建三种Element ，每个Element 有个mount方法

第一种：RenderObjectElement（RenderObjectWidget的createElement方法）

mount方法中 调用

widget.createRenderObject(this) ，创建RenderObject对象，RenderObject对象加入Render树中

第二种：StatefulElement继承ComponentElement 

第三种：StatelessElement继承ComponentElement 

并不是所有的Widget都会被独立渲染！只有继承RenderObjectWidget的才会创建RenderObject对象！ 

三、Flutter的渲染机制之RenderObjectWidget、RenderObjectElement、RenderObject

RenderObjectWidget 是 Widget 例如 SizeBox ， Column 等

RenderObjectElement 是这类 Widget 生成的 Element 类型，

例如 SizeBox 对应 SingleChildRenderObjectElement （单子节点的 Element ）

RenderObject 才是真正负责绘制的对象，其中包含了 paint ， layout 等方法~

Text 组件为例：

class Text extends StatelessWidget

Text build返回的是

class RichText extends MultiChildRenderObjectWidget

MultiChildRenderObjectWidget - MultiChildRenderObjectElement

RenderObjectElement 会重写 mount

遍历 _parent (就是上个节点的 element ，这个 _parent 在每次的 mount 方法设置),一直遍历知道找到最近的一个 RenderObjectElement

在回顾下 inflateWidget

SingleChildRenderObjectElement

MultiChildRenderObjectElement

inflateWidget 会触发 RenderObjectWidget 的 createElement 创建 RenderObjectElement ,

再调用 RenderObjectElement 的 mount 方法

mount 方法调用 RenderObjectWidget 的 createRenderObject 方法创建 RenderObject

然后找到最近的一个父 RenderObjectElement 调用 insertRenderObjectChild 插入 RenderObject

(注意：这里不是 RenderObjectElement 的 child ，而是 RenderObjectElement 关联的 RenderObject 的 child , element 树里面都是 element ， RenderObject 树里面都是 RenderObject )

MultiChildRenderObjectElement 多子节点挂载逻辑

多节点添加子节点逻辑

每个子节点的 parentData 的 after 用来指向前一个子节点 previous 指向下一个子节点