Flutter原理三棵树的诞生与核心流程

Posted 2021-12-05 牧羊人.阿标

文章目录

• 背景
• 三棵树的来源
• 时序图
• attachRootWidget分析
• attachToRenderTree分析
• mount分析
• 总结

背景

相信写过Flutter的开发同学都知道，我们的Flutter UI是由各色各样的Widget组成。一般情况下很少只绘制单个widget的情况。那么如何有效的编排widget的结构，以及高效的将这些widget描述信息交给Flutter Engine，从而渲染出可媲美原生UI的性能的。

本文我们就来探究下widget背后三棵树的来龙去脉。

三棵树的来源

从前面的文章"Flutter入口runApp源码分析"我们知道，在WidgrtsFlutterBinding初始化以后，接着就会调用到WidgetsBinding的scheduleAttachRootWidget方法，scheduleAttachRootWidget方法内部直接异步调用了attachRootWidget，这个方法就是三棵树的起源。

直接上源码太枯燥，我们先来个时序图，跟着主步骤一步步来。

时序图

根据上面的时序图我们能清楚的看到，关于Flutter widget三棵树的起源就是在WidgetsBind的attachRootWidget方法之中。

attachRootWidget分析

  void attachRootWidget(Widget rootWidget) {
    _readyToProduceFrames = true;
    // 创建RenderObjectToWidgetAdapter,RenderObjectToWidgetAdapter是RenderObjectElement和Element的桥梁。
    // 第一步
    _renderViewElement = RenderObjectToWidgetAdapter<RenderBox>(
      container: renderView,
      debugShortDescription: '[root]',
      child: rootWidget,
      //第二部
    ).attachToRenderTree(buildOwner!, renderViewElement as RenderObjectToWidgetElement<RenderBox>?);
  }

attachRootWidget方法很简单，主要分为两步:

• 创建RenderObjectToWidgetAdapter
• 调用RenderObjectToWidgetAdapter的attachToRenderTree方法

很明显核心逻辑都在RenderObjectToWidgetAdapter，RenderObjectToWidgetAdapter,其实也是一个widget，初始化的时候将rootWidget传递过去，作为child，还有个参数就是renderView，实际上是一个RenderObject。而RenderObjectToWidgetAdapter作为一个adapter的主要作用就是建立RenderObject,Element,Widget之间的桥梁。

RenderView就是渲染树的根。

刚刚讲到这里RenderObjectToWidgetAdapter就已经持有了rootWidget和rootRender两棵树的根节点，下面我们再来看，attachToRenderTree方法。

attachToRenderTree分析

RenderObjectToWidgetElement<T> attachToRenderTree(BuildOwner owner, [ RenderObjectToWidgetElement<T>? element ]) {
    if (element == null) {
      owner.lockState(() {
        //创建rootElement
        element = createElement();
        assert(element != null);
        element!.assignOwner(owner);
      });
      owner.buildScope(element!, () {
        // 核心
        element!.mount(null, null);
      });
      SchedulerBinding.instance!.ensureVisualUpdate();
    } else {
      element._newWidget = this;
      element.markNeedsBuild();
    }
    return element!;
  }

这个方法的核心逻辑也比较清晰，首先来解释下两个参数：

• BuildOwner owner

  buildOwner来自WidgetsBinding初始化时实例化的BuildOwner实例

  BuildOwner可以理解为widgets管理器，用于跟踪哪些widget需要重建，并且处理适用于整体widget树的其它任务，例如管理widget树的非活动元素列表，以及调试时热重载期间辟谣时触发重新组装指令。通常由WidgetsBind创建和拥有。

• RenderObjectToWidgetElement? element

  element也就是attachRootWidget传递过来的renderViewElement，其值就是_renderViewElement自己，此时由于调用完appach才赋值，所以首次进来也是null。首次进来为null的时候，就会进入到createElement()逻辑，也就是创建RootElement。

mount分析

我们继续看Element的mount方法

@override
  void mount(Element? parent, dynamic newSlot) {
    super.mount(parent, newSlot);
    _renderObject = widget.createRenderObject(this);
  }

这个方法里面我们只需要关注createRenderObject方法，该方法通过调用RenderObjectToWidgetAdapter的createRenderObject返回的其实就是RenderObjectToWidgetAdapter的container成员。也就是渲染树的根节点。

其实讲到这里widget三棵树的根我们已经清楚了，对应为：

• Widget 树

  根结点是 RenderObjectToWidgetAdapter（继承自 RenderObjectWidget extends Widget），我们 runApp 中传递的 Widget 树就被追加到了这个树根的 child 属性上。

• Element 树

  根结点是 RenderObjectToWidgetElement（继承自 RootRenderObjectElement extends RenderObjectElement extends Element），通过调用 RenderObjectToWidgetAdapter 的 createElement 方法创建，创建 RenderObjectToWidgetElement 的时候把 RenderObjectToWidgetAdapter 通过构造参数传递进去，所以 Element 的 _widget 属性值为 RenderObjectToWidgetAdapter 实例，也就是说 Element 树中 _widget 属性持有了 Widget 树实例。RenderObjectToWidgetAdapter 。

• RenderObject 树

• 根结点是 RenderView（RenderView extends RenderObject with RenderObjectWithChildMixin），在 Element 进行 mount 时通过调用 Widget 树（RenderObjectToWidgetAdapter）的createRenderObject方法获取 RenderObjectToWidgetAdapter 构造实例化时传入的 RenderView 渲染树根节点。

总结

上面就是Flutter UI三棵树的诞生于关系。讲到Widget，Element，RenderObject三者，虽然后两者都是Widget通过createElement和createRenderObjet创建，但是管理三者关系的还是RenderObjectToWidgetElement，他们的结构关系是这个样子