Flutter Boost 混合开发框架

• 一、flutter boost简介
• 二、flutter boost集成
• 三、flutter boost架构
• 四、flutterboost3.0更新
• 4.2 不区分androidx和support分支
• 4.6 其他issue

一、flutter boost简介

众所周知，flutter是一个由c++实现的flutter engine和由dart实现的framework组成的跨平台技术框架。其中，flutter engine负责线程管理、dart vm状态管理以及dart代码加载等工作，而dart代码所实现的framework则负责上层业务开发，如flutter提供的组件等概念就是framework的范畴。

随着flutter的发展，国内越来越多的app开始接入flutter。为了降低风险，大部分app采用渐进式方式引入flutter，在app里选几个页面用flutter来编写，但都碰到了相同的问题，在原生页面和flutter页面共存的情况下，如何管理路由，以及原生页面与flutter页面之间的切换和通信都是混合开发中需要解决的问题。然而，官方没有提供明确的解决方案，只是在混合开发时，官方建议开发者，应该使用同一个引擎支持多窗口绘制的能力，至少在逻辑上做到flutterviewcontroller是共享同一个引擎里面的资源。换句话说，官方希望所有的绘制窗口共享同一个主isolate，而不是出现多个主isolate的情况。不过，对于现在已经出现的多引擎模式问题，flutter官方也没有提供好的解决方案。除了内存消耗严重外，多引擎模式还会带来如下一些问题。

• 冗余资源问题。多引擎模式下每个引擎的isolate是相互独立的，虽然在逻辑上这并没有什么坏处，但是每个引擎底层都维护了一套图片缓存等比较消耗内存的对象，因此设备的内存消耗是非常严重的。
• 插件注册问题。在flutter插件中，消息传递需要依赖messenger，而messenger是由flutterviewcontroller去实现的。如果一个应用中同时存在多个flutterviewcontroller，那么插件的注册和通信将会变得混乱且难以维护。
• flutter组件和原生页面的差异化问题。通常，flutter页面是由组件构成的，原生页面则是由viewcontroller或者activity构成的。逻辑上来说，我们希望消除flutter页面与原生页面的差异，否则在进行页面埋点和其它一些操作时增加一些额外的工作量。
• 增加页面通信的复杂度。如果所有的dart代码都运行在同一个引擎实例中，那么它们会共享同一个isolate，可以用统一的框架完成组件之间的通信，但是如果存在多个引擎实例会让isolate的管理变得更加复杂。

如果不解决多引擎问题，那么混合项目的导航栈如下图所示。

目前，对于原生工程混编flutter工程出现的多引擎模式问题，国内主要有两种解决方案，一种是字节跳动的修改flutter engine源码方案，另一种是闲鱼开源的flutterboost。由于字节跳动的混合开发的方案没有开源，所以现在能使用的就剩下flutterboost方案。

flutterboost是闲鱼技术团队开发的一个可复用页面的插件，旨在把flutter容器做成类似于浏览器的加载方案。为此，闲鱼技术团队为希望flutterboost能完成如下的基本功能：

• 可复用的通用型混合开发方案。
• 支持更加复杂的混合模式，比如支持tab切换的场景。
• 无侵入性方案，使用时不再依赖修改flutter的方案。
• 支持对页面生命周期进行统一的管理。
• 具有统一明确的设计概念。
  

并且，最近flutter boost升级了3.0版本，并带来了如下的一些更新：

• 不侵入引擎，兼容flutter的各种版本，flutter sdk的升级不需要再升级flutterboost，极大降低升级成本。
• 不区分androidx和support分支。
• 简化架构和接口，和flutterboost2.0比，代码减少了一半。
• 双端统一，包括接口和设计上的统一。
• 支持打开flutter页面，不再打开容器场景。
• 页面生命周期变化通知更方便业务使用。
• 解决了2.0中的遗留问题，例如，fragment接入困难、页面关闭后不能传递数据、dispose不执行，内存占用过高等。

二、flutter boost集成

在原生项目中集成flutter boost只需要将flutter boost看成是一个插件工程即可。和其他flutter插件的集成方式一样，使用flutterboost之前需要先添加依赖。使用android studio打开混合工程的flutter工程，在pubspec.yaml中添加flutterboost依赖插件，如下所示。

flutter_boost:
    git:
        url: 'https://github.com/alibaba/flutter_boost.git'
        ref: 'v3.0-hotfixes'

需要说明的是，此处的所依赖的flutterboost的版本与flutter的版本是对应的，如果不对应使用过程中会出现版本不匹配的错误。然后，使用flutter packages get命令将flutterboost插件拉取到本地。

2.1 android集成

使用android studio打开新建的原生android工程，在原生android工程的settings.gradle文件中添加如下代码。

setbinding(new binding([gradle: this]))
evaluate(new file(
  settingsdir.parentfile,
  'flutter_library/.android/include_flutter.groovy'))

然后，打开原生android工程app目录下的build.gradle文件，继续添加如下依赖脚本。

dependencies {
  implementation project(':flutter_boost')
  implementation project(':flutter')
}

重新编译构建原生android工程，如果没有任何错误则说明android成功了集成flutterboost。使用flutter boost 之前，需要先执行初始化。打开原生android工程，新建一个继承flutterapplication的application，然后在oncreate()方法中初始化flutterboost，代码如下。

public class myapplication extends flutterapplication {


    @override
    public void oncreate() {
        super.oncreate();

        flutterboost.instance().setup(this, new flutterboostdelegate() {

            @override
            public void pushnativeroute(string pagename, hashmap<string, string> arguments) {
                intent intent = new intent(flutterboost.instance().currentactivity(), nativepageactivity.class);
                flutterboost.instance().currentactivity().startactivity(intent);
            }

            @override
            public void pushflutterroute(string pagename, hashmap<string, string> arguments) {
                intent intent = new flutterboostactivity.cachedengineintentbuilder(flutterboostactivity.class, flutterboost.engine_id)
                        .backgroundmode(flutteractivitylaunchconfigs.backgroundmode.opaque)
                        .destroyenginewithactivity(false)
                        .url(pagename)
                        .urlparams(arguments)
                        .build(flutterboost.instance().currentactivity());
                flutterboost.instance().currentactivity().startactivity(intent);
            }

        },engine->{
            engine.getplugins();
        } );
    }
}

然后，打开原生android工程下的androidmanifest.xml文件，将application替换成自定义的myapplication，如下所示。

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
          xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
          package="com.idlefish.flutterboost.example">

    <application
        android:name="com.idlefish.flutterboost.example.myapplication"
        android:label="flutter_boost_example"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher">

        <activity
            android:name="com.idlefish.flutterboost.containers.flutterboostactivity"
            android:theme="@style/theme.appcompat"
            android:configchanges="orientation|keyboardhidden|keyboard|screensize|locale|layoutdirection|fontscale|screenlayout|density"
            android:hardwareaccelerated="true"
            android:windowsoftinputmode="adjustresize" >
            <meta-data android:name="io.flutter.embedding.android.splashscreendrawable" android:resource="@drawable/launch_background"/>

        </activity>
        <meta-data android:name="flutterembedding"
                   android:value="2">
        </meta-data>
    </application>
</manifest>

由于flutter boost 是以插件的方式集成到原生android项目的，所以我们可以在native 打开和关闭flutter模块的页面。

flutterboost.instance().open("flutterpage",params);
flutterboost.instance().close("uniqueid");

而flutter dart的使用如下。首先，我们可以在main.dart文件的程序入口main()方法中进行初始化。

void main() {
  runapp(myapp());
}
class myapp extends statefulwidget {
  @override
  _myappstate createstate() => _myappstate();
}
class _myappstate extends state<myapp> {
   static map<string, flutterboostroutefactory>
       routermap = {
    '/': (settings, uniqueid) {
      return pageroutebuilder<dynamic>(
          settings: settings, pagebuilder: (_, __, ___)
          => container());
    },
    'embedded': (settings, uniqueid) {
      return pageroutebuilder<dynamic>(
          settings: settings,
          pagebuilder: (_, __, ___) =>
          embeddedfirstroutewidget());
    },
    'presentflutterpage': (settings, uniqueid) {
      return pageroutebuilder<dynamic>(
          settings: settings,
          pagebuilder: (_, __, ___) =>
          flutterroutewidget(
                params: settings.arguments,
                uniqueid: uniqueid,
              ));
    }};
   route<dynamic> routefactory(routesettings settings, string uniqueid) {
    flutterboostroutefactory func =routermap[settings.name];
    if (func == null) {
      return null;
    }
    return func(settings, uniqueid);
  }

  @override
  void initstate() {
    super.initstate();
  }

  @override
  widget build(buildcontext context) {
    return flutterboostapp(
      routefactory
    );
  }

当然，还可以监听页面的生命周期，如下所示。

class simplewidget extends statefulwidget {
  final map params;
  final string messages;
  final string uniqueid;

  const simplewidget(this.uniqueid, this.params, this.messages);

  @override
  _simplewidgetstate createstate() => _simplewidgetstate();
}

class _simplewidgetstate extends state<simplewidget>
    with pagevisibilityobserver {
  static const string _ktag = 'xlog';
  @override
  void didchangedependencies() {
    super.didchangedependencies();
    print('$_ktag#didchangedependencies, ${widget.uniqueid}, $this');

  }

  @override
  void initstate() {
    super.initstate();
   pagevisibilitybinding.instance.addobserver(this, modalroute.of(context));
   print('$_ktag#initstate, ${widget.uniqueid}, $this');
  }

  @override
  void dispose() {
    pagevisibilitybinding.instance.removeobserver(this);
    print('$_ktag#dispose, ${widget.uniqueid}, $this');
    super.dispose();
  }

  @override
  void onforeground() {
    print('$_ktag#onforeground, ${widget.uniqueid}, $this');
  }

  @override
  void onbackground() {
    print('$_ktag#onbackground, ${widget.uniqueid}, $this');
  }

  @override
  void onappear(changereason reason) {
    print('$_ktag#onappear, ${widget.uniqueid}, $reason, $this');
  }

  void ondisappear(changereason reason) {
    print('$_ktag#ondisappear, ${widget.uniqueid}, $reason, $this');
  }

  @override
  widget build(buildcontext context) {
    return scaffold(
      appbar: appbar(
        title: text('tab_example'),
      ),
      body: singlechildscrollview(
          physics: bouncingscrollphysics(),
          child: container(
              child: column(
            crossaxisalignment: crossaxisalignment.start,
            children: <widget>[
              container(
                margin: const edgeinsets.only(top: 80.0),
                child: text(
                  widget.messages,
                  style: textstyle(fontsize: 28.0, color: colors.blue),
                ),
                alignment: alignmentdirectional.center,
              ),
              container(
                margin: const edgeinsets.only(top: 32.0),
                child: text(
                  widget.uniqueid,
                  style: textstyle(fontsize: 22.0, color: colors.red),
                ),
                alignment: alignmentdirectional.center,
              ),
              inkwell(
                child: container(
                    padding: const edgeinsets.all(8.0),
                    margin: const edgeinsets.all(30.0),
                    color: colors.yellow,
                    child: text(
                      'open flutter page',
                      style: textstyle(fontsize: 22.0, color: colors.black),
                    )),
                ontap: () => boostnavigator.of().push("flutterpage",
                    arguments: <string, string>{'from': widget.uniqueid}),
              )
              container(
                height: 300,
                width: 200,
                child: text(
                  '',
                  style: textstyle(fontsize: 22.0, color: colors.black),
                ),
              )
            ],
          ))),
    );
  }
}

然后，运行项目，就可以从原生页面跳转到flutter页面，如下图所示效果。

2.2 ios集成

和android的集成步骤一样，使用xcode打开原生ios工程，然后在ios的appdelegate文件中初始化flutter boost ，如下所示。

@interface appdelegate ()

@end

@implementation appdelegate

- (bool)application:(uiapplication *)application didfinishlaunchingwithoptions:(nsdictionary *)launchoptions
{
  myflutterboostdelegate* delegate=[[myflutterboostdelegate alloc ] init];
    [[flutterboost instance] setup:application delegate:delegate callback:^(flutterengine *engine) {
    } ];

    return yes;
}
@end

下面是自定义的flutterboostdelegate的代码，如下所示。

@interface myflutterboostdelegate : nsobject<flutterboostdelegate>
@property (nonatomic,strong) uinavigationcontroller *navigationcontroller;
@end

@implementation myflutterboostdelegate

- (void) pushnativeroute:(fbcommonparams*) params{
    bool animated = [params.arguments[@"animated"] boolvalue];
    bool present= [params.arguments[@"present"] boolvalue];
    uiviewcontrollerdemo *nvc = [[uiviewcontrollerdemo alloc] initwithnibname:@"uiviewcontrollerdemo" bundle:[nsbundle mainbundle]];
    if(present){
        [self.navigationcontroller presentviewcontroller:nvc animated:animated completion:^{
        }];
    }else{
        [self.navigationcontroller pushviewcontroller:nvc animated:animated];
    }
}

- (void) pushflutterroute:(fbcommonparams*)params {

    flutterengine* engine =  [[flutterboost instance ] getengine];
    engine.viewcontroller = nil;

    fbflutterviewcontainer *vc = fbflutterviewcontainer.new ;

    [vc setname:params.pagename params:params.arguments];

    bool animated = [params.arguments[@"animated"] boolvalue];
    bool present= [params.arguments[@"present"] boolvalue];
    if(present){
        [self.navigationcontroller presentviewcontroller:vc animated:animated completion:^{
        }];
    }else{
        [self.navigationcontroller pushviewcontroller:vc animated:animated];

    }
}

- (void) poproute:(fbcommonparams*)params
         result:(nsdictionary *)result{

    fbflutterviewcontainer *vc = (id)self.navigationcontroller.presentedviewcontroller;

    if([vc iskindofclass:fbflutterviewcontainer.class] && [vc.uniqueidstring isequal: params.uniqueid]){
        [vc dismissviewcontrolleranimated:yes completion:^{}];
    }else{
        [self.navigationcontroller popviewcontrolleranimated:yes];
    }

}

@end

如果要在原生ios代码中打开或关闭flutter页面，可以使用下面的方式。

[[flutterboost instance] open:@"flutterpage" arguments:@{@"animated":@(yes)}  ];
[[flutterboost instance] open:@"secondstateful" arguments:@{@"present":@(yes)}];

三、flutter boost架构

对于混合工程来说，原生端和flutter端对于页面的定义是不一样的。对于原生端而言，页面通常指的是一个viewcontroller或者activity，而对于flutter来说，页面通常指的是flutter组件。flutterboost框架所要做的就是统一混合工程中页面的概念，或者说弱化flutter组件对应容器页面的概念。换句话说，当有一个原生页面存在的时候，flutteboost就能保证一定有一个对应的flutter的容器页面存在。

flutterboost框架其实就是由原生容器通过消息驱动flutter页面容器，从而达到原生容器与flutter容器同步的目的，而flutter渲染的内容是由原生容器去驱动的，下面是flutter boost 给的一个flutter boost 的架构示意图。

可以看到，flutter boost插件分为平台和dart两端，中间通过message channel连接。平台侧提供了flutter引擎的配置和管理、native容器的创建/销毁、页面可见性变化通知，以及flutter页面的打开/关闭接口等。而dart侧除了提供类似原生navigator的页面导航接口的能力外，还负责flutter页面的路由管理。

总的来说，正是基于共享同一个引擎的方案，使得flutterboost框架有效的解决了多引擎的问题。简单来说，flutterboost在dart端引入了容器的概念，当存在多个flutter页面时，flutterboost不需要再用栈的结构去维护现有页面，而是使用扁平化键值对映射的形式去维护当前所有的页面，并且每个页面拥有一个唯一的id

四、flutterboost3.0更新

4.1 不入侵引擎

为了解决官方引擎复用引起的问题，flutterboost2.0拷贝了flutter引擎embedding层的一些代码进行改造，这使得后期的升级成本极高。而flutterboost3.0采用继承的方式扩展flutteractivity/flutterfragment等组件的能力，并且通过在适当时机给dart侧发送appisresumed消息解决引擎复用时生命周期事件错乱导致的页面卡死问题，并且，flutterboost 3.0 也兼容最新的官方发布的 flutter 2.0。

4.2 不区分androidx和support分支

flutterboost2.0通过自己实现flutteractivityandfragmentdelegate.host接口来扩展flutteractivity和flutterfragment的能力，而getlifecycle是必须实现的接口，这就导致对androidx的依赖。这也是为什么flutterboostview的实现没有被放入flutterboost3.0插件中的原因。而flutterboost3.0通过继承的方式扩展flutteractivity/flutterfragment的能力的额外收益就是，可以做到不依赖androidx。

4.3 双端设计统一，接口统一

很多flutter开发者只会一端，只会android 或者只会ios，但他需要接入双端，所以双端统一能降低他的 学习成本和接入成本。flutterboost3.0，在设计上 android和ios都做了对齐，特别接口上做到了参数级的对齐。

4.4 支持 【打开flutter页面不再打开容器】 场景

在flutter模块内部，flutter 页面跳转flutter 页面是可以不需要再打开flutter容器的，不打开容器，能节省内存开销。在flutterboost3.0上，打开容器和不打开容器的区别表现在用户接口上仅仅是withcontainer参数是否为true就好。

inkwell(
  child: container(
      color: colors.yellow,
      child: text(
        '打开外部路由',
        style: textstyle(fontsize: 22.0, color: colors.black),
      )),
  ontap: () => boostnavigator.of().push("flutterpage",
      arguments: <string, string>{'from': widget.uniqueid}),
),
inkwell(
  child: container(
      color: colors.yellow,
      child: text(
        '打开内部路由',
        style: textstyle(fontsize: 22.0, color: colors.black),
      )),
  ontap: () => boostnavigator.of().push("flutterpage",
      withcontainer: true,
      arguments: <string, string>{'from': widget.uniqueid}),
)

4.5 生命周期的精准通知

在flutterboost2.0上，每个页面都会收到页面生命周期通知，而flutterboost3.0只会通知页面可见性实际发生了变化的页面，接口也更符合flutter的设计。

4.6 其他issue

除了上面的一些特性外，flutter boost 3.0版本还解决了如下一些问题：

• 页面关闭后参数的传递，之前只有ios支持，android不支持，目前在dart侧实现，ios 和android 都支持。
• 解决了android 状态栏字体和颜色问题。
• 解决了页面回退willpopscope不起作用问题。
• 解决了不在栈顶的页面也收到生命周期回调的问题
• 解决了多次setstate耗性能问题。
• 提供了framgent 多种接入方式的demo，方便tab 场景的接入。
• 生命周期的回调代码，可以用户代码里面with的方式接入，使用更简单。
• 全面简化了，接入成本，包括 dart侧，android侧和ios
• 丰富了demo，包含了基本场景，方便用户接入 和测试回归

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