Widget简介

在前面的介绍中,我们知道Flutter中几乎所有的对象都是一个Widget,与原生开发中“控件”不同的是,Flutter中的widget的概念更广泛,它不仅可以表示UI元素,也可以表示一些功能性的组件如:用于手势检测的 GestureDetector widget、用于应用主题数据传递的Theme等等。而原生开发中的控件通常只是指UI元素。在后面的内容中,我们在描述UI元素时,我们可能会用到“控件”、“组件”这样的概念,读者心里需要知道他们就是widget,只是在不同场景的不同表述而已。由于Flutter主要就是用于构建用户界面的,所以,在大多数时候,读者可以认为widget就是一个控件,不必纠结于概念。

Widget与Element

在Flutter中,Widget的功能是“描述一个UI元素的配置数据”,它就是说,Widget其实并不是表示最终绘制在设备屏幕上的显示元素,而只是显示元素的一个配置数据。实际上,Flutter中真正代表屏幕上显示元素的类是Element,也就是说Widget只是描述Element的一个配置,有关Element的详细介绍我们将在本书后面的高级部分深入介绍,读者现在只需要知道,Widget只是UI元素的一个配置数据,并且一个Widget可以对应多个Element,这是因为同一个Widget对象可以被添加到UI树的不同部分,而真正渲染时,UI树的每一个Element节点都会对应一个Widget对象。总结一下:

Widget实际上就是Element的配置数据,Widget树实际上是一个配置树,而真正的UI渲染树是由Element构成;不过,由于Element是通过Widget生成,所以它们之间有对应关系,所以在大多数场景,我们可以宽泛地认为Widget树就是指UI控件树或UI渲染树。

一个Widget对象可以对应多个Element对象。这很好理解,根据同一份配置(Widget),可以创建多个实例(Element)。

主要接口

我们先来看一下Widget类的声明:

@immutable
abstract class Widget extends DiagnosticableTree {
  /// Initializes [key] for subclasses.
  const Widget({ this.key });

  /// Controls how one widget replaces another widget in the tree.
  ///
  /// If the [runtimeType] and [key] properties of the two widgets are
  /// [operator==], respectively, then the new widget replaces the old widget by
  /// updating the underlying element (i.e., by calling [Element.update] with the
  /// new widget). Otherwise, the old element is removed from the tree, the new
  /// widget is inflated into an element, and the new element is inserted into the
  /// tree.
  ///
  /// In addition, using a [GlobalKey] as the widget's [key] allows the element
  /// to be moved around the tree (changing parent) without losing state. When a
  /// new widget is found (its key and type do not match a previous widget in
  /// the same location), but there was a widget with that same global key
  /// elsewhere in the tree in the previous frame, then that widget's element is
  /// moved to the new location.
  ///
  /// Generally, a widget that is the only child of another widget does not need
  /// an explicit key.
  ///
  /// See also the discussions at [Key] and [GlobalKey].
  final Key key;

  /// Inflates this configuration to a concrete instance.
  ///
  /// A given widget can be included in the tree zero or more times. In particular
  /// a given widget can be placed in the tree multiple times. Each time a widget
  /// is placed in the tree, it is inflated into an [Element], which means a
  /// widget that is incorporated into the tree multiple times will be inflated
  /// multiple times.
  @protected
  Element createElement();

  /// A short, textual description of this widget.
  @override
  String toStringShort() {
    return key == null ? '$runtimeType' : '$runtimeType-$key';
  }

  @override
  void debugFillProperties(DiagnosticPropertiesBuilder properties) {
    super.debugFillProperties(properties);
    properties.defaultDiagnosticsTreeStyle = DiagnosticsTreeStyle.dense;
  }


  /// Whether the `newWidget` can be used to update an [Element] that currently
  /// has the `oldWidget` as its configuration.
  ///
  /// An element that uses a given widget as its configuration can be updated to
  /// use another widget as its configuration if, and only if, the two widgets
  /// have [runtimeType] and [key] properties that are [operator==].
  ///
  /// If the widgets have no key (their key is null), then they are considered a
  /// match if they have the same type, even if their children are completely
  /// different.
  static bool canUpdate(Widget oldWidget, Widget newWidget) {
    return oldWidget.runtimeType == newWidget.runtimeType
        && oldWidget.key == newWidget.key;
  }
}

Widget类继承自DiagnosticableTree,DiagnosticableTree即“诊断树”,主要作用是提供调试信息。

Key: 这个key属性类似于React/Vue中的key,主要的作用是决定是否在下一次build时复用旧的widget,决定的条件在canUpdate()方法中。

createElement():正如前文所述“一个Widget可以对应多个Element”;Flutter Framework在构建UI树时,会先调用此方法生成对应节点的Element对象。此方法是Flutter Framework隐式调用的,在我们开发过程中基本不会调用到。

debugFillProperties(…) 复写父类的方法,主要是设置诊断树的一些特性。

canUpdate(…)是一个静态方法,它主要用于在Widget树重新build时复用旧的widget,其实具体来说,应该是:是否用新的Widget对象去更新旧UI树上所对应的Element对象的配置;通过其源码我们可以看到,只要newWidget与oldWidget的runtimeType和key同时相等时就会用newWidget去更新Element对象的配置,否则就会创建新的Element。

有关Key和Widget复用的细节将会在本书后面高级部分深入讨论,读者现在只需知道,为Widget显式添加key的话可能(但不一定)会使UI在重新构建时变的高效,读者目前可以先忽略此参数。本书后面的示例中,我们只在构建列表项UI时会显式指定Key。

另外Widget类本身是一个抽象类,其中最核心的就是定义了createElement()接口,在Flutter开发中,我们一般都不用直接继承Widget类来实现Widget,相反,我们通常会通过继承StatelessWidget和StatefulWidget来间接继承Widget类来实现,而StatelessWidget和StatefulWidget都是直接继承自Widget类,而这两个类也正是Flutter中非常重要的两个抽象类,它们引入了两种Widget模型,接下来我们将重点介绍一下这两个类。

Stateless Widget

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