探索Web开发的新选项：尝试Flutter框架

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Flutter Web

Flutter已经不仅仅可以运行在Android或者iOS上，还可以运行在Windows, MacOS, Linux, Chrome OS甚至是Web上。

设计框架

flutter移动架构

Flutter使用多层架构，最底层是C++编写的引擎，之上是用Dart编写的多层框架。引擎通过dart:ui库暴露给上层框架，dart:ui只负责图片绘制，其他工作都由上层框架完成。大部分引擎代码使用C++编写，与特定平台相关的如插件系统等，使用平台对应的语言编写：iOS使用Objective-C，Android使用Java。

flutter_architecture.png

flutter web架构

要使Flutter运行于Web之上，需要解决三个主要问题：1. 编译Dart为JavaScript 2. 选择可运行于Web之上的功能，剔除与特定平台相关的模块 3. 选择合适的Web特性来实现Flutter的功能。为此，Flutter项目组实现了三种原型：纯组件层（widgets）、组件加自定义布局（Widgets + custom layout），以及构建全新的底层Web引擎。诸多尝试后，Flutter项目组发现只有第三种方式才能够保证真正跨平台，即为Flutter实现一个全新的Web引擎。

flutter_web_architecture.png

实现

Web引擎的实现大致需要三个步骤：构建组件、排版以及绘制。

组件的构建过程相对简单直接，将组件载入内存，监控它们的状态变化，并把需要更新的数据输送到排版、绘制阶段即可。得益于Dart最新的super-mixin特性，所有Flutter组件和组件框架都几乎能被完美编译为JavaScript。

排版阶段相对复杂，最大的挑战来自文字排版。Flutter使用段落（Paragraph）的 layout 方法完成文字排版，但Web端却没有相应的文字排版API。此问题的解决方法：将文本插入到html dom中，先让浏览器完成排版，然后再读取回文本的高度、宽度等各种属性。

最后的也是最复杂的绘制阶段。Web端可用的特性有HTML/CSS、Canvas、SVG和WebGL等，其中WebGL过于底层和复杂，而纯HTML/CSS的实现又要求改动Flutter现有的API。项目组还在积极研究此阶段的最优方案，目前的候选方案有两种：HTML+CSS+Canvas 和 CSS Paint API。下面简要概括这两种方案的原理：

• HTML+CSS+Canvas - Flutter上层框架会生成大量层（Layer 3），其中简单的图片层使用HTML+CSS绘制，且称之为DomCanvas实现；复杂的图片层则使用2D Canvas绘制，并称之为BitmapCanvas实现（浏览器底层使用Bitmap实现canvas）。除图片（Picture）外的其他层，会被转换为自定义html标签表示，比如：Opacity 会被转换为 <flt-opacity>。这样，Flutter页面就被转换为由html标签、DomCanvas以及BitmapCanvas组成的树状结构。这种实现方式在所有现代浏览器都可以正常工作，是目前首选的方案。
  转换前：
  

  

  flutter_engine_tree.png

  
  转换后：
  

  

  flutter_html_tree.png

• CSS Paint API - CSS Paint 10 是众多浏览器厂商合作设计的Web端新API，它的主要特性是使普通的Html元素具备绘图能力，它底层不使用Bitmap，效率高而且不阻塞JavaScript线程。借助此API，可以直接使用<p>和<span>并配合自定义CSS属性完成绘制。CSS Paint API还比较新，不是所有浏览器都支持，但它应该是未来Flutter Web的完美实现方案之一。

其他

• Flutter Web应用可以调用所有已有的Dart Web库，而且支持使用dart:js和package:js与JavaScript交互。

• 出于性能以及可移植性考虑，Flutter Web应用目前不支持直接使用CSS，即跟原生Flutter一样，全部使用组件代码来实现样式。

• Flutter Web应用暂不支持嵌入到其他Web应用中，但可能会使用iframe或Shadow Dom方式实现。

• 其他Web组件如：html自定义标签、React组件、Angular组件等，都还不能嵌入Flutter Web应用中。主要问题是这些组件会引入CSS，可能带来不可预知的影响，项目组还在研究应对方案。

• Flutter Web版将保证最大的可移植性，但并不意味所有Flutter应用都不用修改就能运行于Web之上，比如：使用了ARCore等Web端不具备的功能的应用。

安装

• 更新flutter需要1.5.4以上的版本

• flutter channel master && flutter upgrade

检查版本

flutter doctor

• 把.pub-cache/bin加入PATH中比如

• windows：




• C:\Users\<your-username>\AppData\Roaming\Pub\Cache\bin




• mac或linux$FLUTTER_HOME/.pub-cache/bin




• 安装webdev

• $ flutter pub global activate webdev




• webdev --help

实践

强烈推荐Visual Studio Code开发工具，轻量而且强大，支持各种语言开发，做一些代码验证特别方便。以下都是用code操作，如果用android studio是类似的。

创建新项目

前提是安装了flutter和dart插件，这个就略过了，大家自己安装。

• 打开命令 Ctrl+Shift+P控制，找到选择Flutter: New Web Project，如果没有，则是插件没有安装好。然后等待输入项目名字回车即可。

  

  web_hello.png

• 打开菜单的Debug，选择Start Debugging，选择Dart & flutter即可，等待构建完成，会打开默认浏览器看到项目运行

  

  helloworld.png

运行已有的项目

谷歌已经把gallery示例运行到web上，可以看到效果还是很惊人的，后面有资料有链接可以详细参考。下面运行galllery步骤：

• 把代码下载下来https://github.com/flutter/flutter_web.git

• 进入到仓库的gallery目录
  cd examples/hello_world/

• 更新包
  flutter pub upgrade

• 本地运行
  webdev serve
  如果提示webdev需要升级，可以再次执行下面的命令即可：
  flutter pub global activate webdev
  

  

  webdev

• 浏览器访问前面给的链接 http://localhost:8080
  

  

  gallery

资料

Hummingbird: Building Flutter for the Web
Flutter for Web - Flutter的Web端运行引擎初探
https://github.com/flutter/flutter_web