Flutter Widget框架概述

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 和 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,

),

),

);

}

该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。

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。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。

Container： Container 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

children: [

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: [

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。

在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: [

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MyAppBar和MyScaffold切换到了AppBar和 Scaffold 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'),

),

),

);

}

}

该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，IconButton、 RaisedButton、 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 {

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: [

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 {

int _counter = 0;

void _increment() {

setState(() {

++_counter;

});

}

@override

Widget build(BuildContext context) {

return new Row(children: [

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)),

);

}

}

该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 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 {

Set _shoppingCart = new Set();

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: [

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key和runtimeType。

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。