Flutter 如何与 Native (Android) 进行交互 | 开发者说·DTalk

Posted 2022-02-11 谷歌开发者

本文原作者: BennuC，原文发布于: BennuCTech

之前我们介绍了如何在 Native (android 项目) 中启动 Flutter，展示 Flutter 页面。但是在开发过程中，很多时候并不是简单的展示一个页面即可，还会涉及到各种交互，比如传递一些消息。

本篇文章就简单介绍一下 Flutter 与原生 Native 的三种交互方式:

• BasicMessageChannel

• MethodChannel

• EventChannel

BasicMessageChannel

虽然说是三种交互方式，但是其实本质都是一种，这个我们后面会解释。

先来看看 BasicMessageChannel。它可以实现双方交互，发送一些简单消息，消息类型 Object，但是并不是所有 Object 都可以，基础类型及基础类型的数组、list、map 是可以的。这个可以参考 BasicMessageChannel 的源码:

public void send(@Nullable T message, @Nullable final Reply<T> callback) 
    messenger.send(
        name,
        codec.encodeMessage(message),
        callback == null ? null : new IncomingReplyHandler(callback));
  

可以看到进行了 encode，这个 codec 一般是 StandardMessageCodec，它的 encodeMessage 函数源码:

public ByteBuffer encodeMessage(Object message) 
    if (message == null) 
      return null;
    
    final ExposedByteArrayOutputStream stream = new ExposedByteArrayOutputStream();
    writeValue(stream, message);
    final ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(stream.size());
    buffer.put(stream.buffer(), 0, stream.size());
    return buffer;
  

这里 writeValue 的源码:

protected void writeValue(ByteArrayOutputStream stream, Object value) 
    if (value == null || value.equals(null)) 
      stream.write(NULL);
     else if (value == Boolean.TRUE) 
      stream.write(TRUE);
     else if (value == Boolean.FALSE) 
      stream.write(FALSE);
     else if (value instanceof Number) 
      if (value instanceof Integer || value instanceof Short || value instanceof Byte) 
        stream.write(INT);
        writeInt(stream, ((Number) value).intValue());
       else if (value instanceof Long) 
        stream.write(LONG);
        writeLong(stream, (long) value);
       else if (value instanceof Float || value instanceof Double) 
        stream.write(DOUBLE);
        writeAlignment(stream, 8);
        writeDouble(stream, ((Number) value).doubleValue());
       else if (value instanceof BigInteger) 
        stream.write(BIGINT);
        writeBytes(stream, ((BigInteger) value).toString(16).getBytes(UTF8));
       else 
        throw new IllegalArgumentException("Unsupported Number type: " + value.getClass());
      
     else if (value instanceof String) 
      stream.write(STRING);
      writeBytes(stream, ((String) value).getBytes(UTF8));
     else if (value instanceof byte[]) 
      stream.write(BYTE_ARRAY);
      writeBytes(stream, (byte[]) value);
     else if (value instanceof int[]) 
      stream.write(INT_ARRAY);
      final int[] array = (int[]) value;
      writeSize(stream, array.length);
      writeAlignment(stream, 4);
      for (final int n : array) 
        writeInt(stream, n);
      
     else if (value instanceof long[]) 
      stream.write(LONG_ARRAY);
      final long[] array = (long[]) value;
      writeSize(stream, array.length);
      writeAlignment(stream, 8);
      for (final long n : array) 
        writeLong(stream, n);
      
     else if (value instanceof double[]) 
      stream.write(DOUBLE_ARRAY);
      final double[] array = (double[]) value;
      writeSize(stream, array.length);
      writeAlignment(stream, 8);
      for (final double d : array) 
        writeDouble(stream, d);
      
     else if (value instanceof List) 
      stream.write(LIST);
      final List<?> list = (List) value;
      writeSize(stream, list.size());
      for (final Object o : list) 
        writeValue(stream, o);
      
     else if (value instanceof Map) 
      stream.write(MAP);
      final Map<?, ?> map = (Map) value;
      writeSize(stream, map.size());
      for (final Entry<?, ?> entry : map.entrySet()) 
        writeValue(stream, entry.getKey());
        writeValue(stream, entry.getValue());
      
     else 
      throw new IllegalArgumentException("Unsupported value: " + value);
    
  

下面看一下如何来使用它，以 Android 端为例。

Android 端

(1) 不使用 engine cache 预热

如果不使用 engine cache，那么在 FlutterActivity 的继承类中重写 configureFlutterEngine:

class MainActivity : FlutterActivity() 
    var channel : BasicMessageChannel? = null
    override fun configureFlutterEngine(flutterEngine: FlutterEngine) 
        super.configureFlutterEngine(flutterEngine)
        var channel = BasicMessageChannel<String>(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger,"test" ,StringCodec.INSTANCE)
        channel.setMessageHandler  message, reply ->
            Log.e("recieve", message)
        
    

注意这里第二个参数 "test" 是这通道 (channel) 的名称，两边名称一致才能进行通信。

第三个参数是消息的编解码器，这里我们因为是简单的示例，消息是字符串 String，所以用 StringCodec。

StringCodec 是 MessageCodec 接口的实现，除了它还有 BinaryCodec，JsonMessageCodec，StandardMessageCodec。另外我们还可以自己实现 MessageCodec，实现它的两个函数即可，它的源码如下:

public interface MessageCodec<T> 
  /**
   * Encodes the specified message into binary.
   *
   * @param message the T message, possibly null.
   * @return a ByteBuffer containing the encoding between position 0 and the current position, or
   *     null, if message is null.
   */
  @Nullable
  ByteBuffer encodeMessage(@Nullable T message);


  /**
   * Decodes the specified message from binary.
   *
   * @param message the @link ByteBuffer message, possibly null.
   * @return a T value representation of the bytes between the given buffer's current position and
   *     its limit, or null, if message is null.
   */
  @Nullable
  T decodeMessage(@Nullable ByteBuffer message);

最后，MessageHandler 用于接受从 Flutter 传递过来的消息。这里简单的将消息打印出来。

当需要向 Flutter 发送消息时，执行以下代码即可:

channel?.send("android call")

 (2) 使用 engine cache 预热

一般情况我们在 Application 中添加 cache，如下:

class App : Application() 
    companion object
        ...
        lateinit var flutterEngine2 : FlutterEngine
    
    override fun onCreate() 
        super.onCreate()
        ...


        flutterEngine2 = FlutterEngine(this)
        flutterEngine2.navigationChannel.setInitialRoute("second")
        flutterEngine2.dartExecutor.executeDartEntrypoint(
                DartExecutor.DartEntrypoint.createDefault()
        )
        FlutterEngineCache.getInstance().put("second", flutterEngine2)
    

这里我们为 second 这个 Flutter 页面创建 engine 并加入 cache 进行预热。

如果我们想使用这个 engine 发送消息，那么可以直接创建 BasicMessageChannel

var channel = BasicMessageChannel<String>(App.flutterEngine2.dartExecutor.binaryMessenger,"test" ,StandardMessageCodec.INSTANCE as MessageCodec<String>)
channel.setMessageHandler  message, reply ->
    Log.e("recieve", message)

后续与上面就一样了。

Flutter 端

步骤基本一样，先创建

static const messageChannel = const BasicMessageChannel("test", StringCodec());

这里通道名称保持与 native 一致。

设置回调:

messageChannel.setMessageHandler((message) async
      
        print(message)
      
    );

发送消息:

messageChannel.send("flutter call");

这样就实现了 Native 和 Flutter 的双向消息交互。

MethodChannel

用于双方函数的调用，使用方法与 BasicMessageChannel 相似，其实本质上是一样的。我们先来看看如何使用它。

Android 端

与 BasicMessageChannel 一样预热和不预热可以有两种不同的处理，但是其实最终都是获取到 FlutterEngine 对象，所以就不赘述了，直接使用即可。代码如下:

//创建
  var channel = MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger,"test")
  //回调，根据call执行native函数
  channel.setMethodCallHandler  call, result ->
      when(call.method)
          "flutterCall" -> 
              //执行我们自定义的对应函数
              flutterCall(call.arguments)
          
          else -> 
      
  

这里 FlutterCall 是响应 Flutter 发送过来的请求，我们定义一个对应的函数来处理，如:

fun flutterCall(arguments : Object)
        Log.e("flutterCall", "message:" + arguments.toString())
    

然后我们可以通过 invokeMethod 函数来执行 Flutter 函数，如:

//执行flutter函数
  channel.invokeMethod("androidCall", "android message")

Flutter 端

流程一样，代码如下:

//创建
static const methodChannel = const MethodChannel("test");
//回调，根据call执行flutter函数
    methodChannel.setMethodCallHandler((call) async 
      switch(call.method)
        case "androidCall":
          //执行自定义的对应函数
          androidCall(call.arguments);
          break;
      
    );
//执行native函数
methodChannel.invokeMethod("flutterCall", "flutter message");

源码分析

在分析 BasicMessageChannel 时我们知道它的 send 函数其实是调用了 messenger.send(...)，这个 messenger 是 BinaryMessenger，就是构造函数的第一个参数。MethodCannel 也是一样，它的 invokeMethod 函数源码如下:

@UiThread
  public void invokeMethod(String method, @Nullable Object arguments, @Nullable Result callback) 
    messenger.send(
        name,
        codec.encodeMethodCall(new MethodCall(method, arguments)),
        callback == null ? null : new IncomingResultHandler(callback));
  

可以看到，最终还是调用了 BinaryMessenger 的 send 函数。只不过将 invokeMethod 的两个参数 (String 类型的函数名 method 和 Object 类型的参数 arguments) 封装到 MethodCall 中。

再来看回调的处理，上面 invokeMethod 函数中可以看到，用 IncomingResultHandler 将 callback 进行了封装，它的关键源码如下:

private final class IncomingMethodCallHandler implements BinaryMessageHandler 
    private final MethodCallHandler handler;


    IncomingMethodCallHandler(MethodCallHandler handler) 
      this.handler = handler;
    


    @Override
    @UiThread
    public void onMessage(ByteBuffer message, final BinaryReply reply) 
      final MethodCall call = codec.decodeMethodCall(message);
      try 
        handler.onMethodCall(
            call,
            new Result() 
              ...
            );
       catch (RuntimeException e) 
        ...
      
    
    ...
  

可以看到在收到消息 onMessage 后先将消息解析成 MethodCall 在执行 callback，这样就可以直接获取到函数名及参数了。

通过上面我们知道 MethodChannel 和 BasicMessageChannel 本质是一样的，只不过经过了一层 MethodCall 的封装，方便直接获取函数名和参数。

‍EventChannel‍

EventChannel 与上面两个都不太一样，它是 Flutter 发起，native 处理并返回结果，Flutter 再处理结果。说它是单方向通道也不是很准确，但是 native 无法主动发起，所以更像是一个 c/s 结构。

先来看看如何使用。

Android 端

同样需要 FlutterEngine 对象，代码如下:

//创建
var channel = EventChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger,"test")
//设置处理handler
channel.setStreamHandler(object : StreamHandler(), EventChannel.StreamHandler 
    override fun onListen(arguments: Any?, events: EventChannel.EventSink?) 
        //根据arguments处理
        arguments?.let 
            ...
            //将处理结果返回，可能成功也可能失败
            events?.success("android back")
            //events?.error("errorcode", "errormssage", null)
            
            //如果不返回，即success和error都不执行，则需要执行endOfStream
            //events?.endOfStream()
        
    


    override fun onCancel(arguments: Any?) 
      //执行取消操作
    
)

上面提到 Native 无法主动发起，所以就没有类似上面 send 或 invokeMethod 函数。

Flutter 端

通过 receiveBroadcastStream 来发送 event 请求，并通过 linsten 来监听返回。

//创建
static const eventChannel = const EventChannel("test");
//发送arguments给native处理，并监听结果
eventChannel.receiveBroadcastStream(["flutter event"]).listen((event) 
  //返回成功结果，处理
  print(event.toString());
, onError: (event)
  //返回错误结果，处理
, onDone: ()
  //执行完成处理
);

源码分析

我们来看一下 receiveBroadcastStream 的关键源码:

Stream<dynamic> receiveBroadcastStream([ dynamic arguments ]) 
    final MethodChannel methodChannel = MethodChannel(name, codec);
    late StreamController<dynamic> controller;
    controller = StreamController<dynamic>.broadcast(onListen: () async 
      binaryMessenger.setMessageHandler(name, (ByteData? reply) async 
        ...
      );
      try 
        await methodChannel.invokeMethod<void>('listen', arguments);
       catch (exception, stack) 
        ...
      
    , onCancel: () async 
      binaryMessenger.setMessageHandler(name, null);
      try 
        await methodChannel.invokeMethod<void>('cancel', arguments);
       catch (exception, stack) 
        ...
      
    );
    return controller.stream;
  

可以看到 EventChannel 本质上就是 MethodChannel，只不过执行了几个预先定义好的函数，如 listen 和 cancel。这样对 MethodChannel 进行再次封装，可以更简单的进行事件传递。

总结

上面我们展示了三种交互方式的使用，并解析了其内部的联系。其实可以看到三种方式最终其实都是使用了 BinaryMessenger 这一抽象类的默认实现 _DefaultBinaryMessenger。所以如果我们通过 BinaryMessenger 来实现一套自己特别的消息传递机制。

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