Flutter Widget框架概述
介绍
Flutter Widget采用现代响应式框架构建，这是从 React 中获得的灵感，中心思想是用widget构建你的UI。 Widget描述了他们的视图在给定其当前配置和状态时应该看起来像什么。当widget的状态发生变化时，widget会重新构建UI，Flutter会对比前后变化的不同， 以确定底层渲染树从一个状态转换到下一个状态所需的最小更改（译者语：类似于React/Vue中虚拟DOM的diff算法）。
注意: 如果您想通过代码来深入了解Flutter，请查看 构建Flutter布局 和 为Flutter App添加交互功能。
Hello World
一个最简单的Flutter应用程序，只需一个widget即可！如下面示例：将一个widget传给runApp函数即可：
import 'package:flutter/material.dart';
void main() {
runApp(
new Center(
child: new Text(
'Hello, world!',
textDirection: TextDirection.ltr,
),
),
);
}
该runApp函数接受给定的Widget并使其成为widget树的根。 在此示例中，widget树由两个widget:Center(及其子widget)和Text组成。框架强制根widget覆盖整个屏幕，这意味着文本“Hello, world”会居中显示在屏幕上。文本显示的方向需要在Text实例中指定，当使用MaterialApp时，文本的方向将自动设定，稍后将进行演示。
在编写应用程序时，通常会创建新的widget，这些widget是无状态的StatelessWidget或者是有状态的StatefulWidget， 具体的选择取决于您的widget是否需要管理一些状态。widget的主要工作是实现一个build函数，用以构建自身。一个widget通常由一些较低级别widget组成。Flutter框架将依次构建这些widget，直到构建到最底层的子widget时，这些最低层的widget通常为RenderObject，它会计算并描述widget的几何形状。
基础 Widget
主要文章: widget概述-布局模型
Flutter有一套丰富、强大的基础widget，其中以下是很常用的：
- Text：该 widget 可让创建一个带格式的文本。
- Row、 Column： 这些具有弹性空间的布局类Widget可让您在水平（Row）和垂直（Column）方向上创建灵活的布局。其设计是基于web开发中的Flexbox布局模型。
- Stack： 取代线性布局 (译者语：和Android中的LinearLayout相似)，Stack允许子 widget 堆叠， 你可以使用 Positioned 来定位他们相对于Stack的上下左右四条边的位置。Stacks是基于Web开发中的绝度定位（absolute positioning )布局模型设计的。
- Container： Container 可让您创建矩形视觉元素。container 可以装饰为一个BoxDecoration, 如 background、一个边框、或者一个阴影。 Container 也可以具有边距（margins）、填充(padding)和应用于其大小的约束(constraints)。另外， Container可以使用矩阵在三维空间中对其进行变换。
以下是一些简单的Widget，它们可以组合出其它的Widget：
import 'package:flutter/material.dart';
class MyAppBar extends StatelessWidget {
MyAppBar({this.title});
// Widget子类中的字段往往都会定义为"final"
final Widget title;
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new Container(
height: 56.0, // 单位是逻辑上的像素（并非真实的像素，类似于浏览器中的像素）
padding: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
decoration: new BoxDecoration(color: Colors.blue[500]),
// Row 是水平方向的线性布局（linear layout）
child: new Row(
//列表项的类型是 <Widget>
children: <Widget>[
new IconButton(
icon: new Icon(Icons.menu),
tooltip: 'Navigation menu',
onPressed: null, // null 会禁用 button
),
// Expanded expands its child to fill the available space.
new Expanded(
child: title,
),
new IconButton(
icon: new Icon(Icons.search),
tooltip: 'Search',
onPressed: null,
),
],
),
);
}
}
class MyScaffold extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
// Material 是UI呈现的“一张纸”
return new Material(
// Column is 垂直方向的线性布局.
child: new Column(
children: <Widget>[
new MyAppBar(
title: new Text(
'Example title',
style: Theme.of(context).primaryTextTheme.title,
),
),
new Expanded(
child: new Center(
child: new Text('Hello, world!'),
),
),
],
),
);
}
}
void main() {
runApp(new MaterialApp(
title: 'My app', // used by the OS task switcher
home: new MyScaffold(),
));
}
请确保在pubspec.yaml文件中，将flutter的值设置为：uses-material-design: true。这允许我们可以使用一组预定义Material icons。
name: my_app
flutter:
uses-material-design: true
为了继承主题数据，widget需要位于MaterialApp内才能正常显示， 因此我们使用MaterialApp来运行该应用。
在MyAppBar中创建一个Container，高度为56像素（像素单位独立于设备，为逻辑像素），其左侧和右侧均有8像素的填充。在容器内部， MyAppBar使用Row 布局来排列其子项。 中间的title widget被标记为Expanded, ，这意味着它会填充尚未被其他子项占用的的剩余可用空间。Expanded可以拥有多个children， 然后使用flex参数来确定他们占用剩余空间的比例。
MyScaffold 通过一个Column widget，在垂直方向排列其子项。在Column的顶部，放置了一个MyAppBar实例，将一个Text widget作为其标题传递给应用程序栏。将widget作为参数传递给其他widget是一种强大的技术，可以让您创建各种复杂的widget。最后，MyScaffold使用了一个Expanded来填充剩余的空间，正中间包含一条message。
使用 Material 组件
主要文章: Widgets 总览 - Material 组件
Flutter提供了许多widgets，可帮助您构建遵循Material Design的应用程序。Material应用程序以MaterialApp widget开始， 该widget在应用程序的根部创建了一些有用的widget，其中包括一个Navigator， 它管理由字符串标识的Widget栈（即页面路由栈）。Navigator可以让您的应用程序在页面之间的平滑的过渡。 是否使用MaterialApp完全是可选的，但是使用它是一个很好的做法。
import 'package:flutter/material.dart';
void main() {
runApp(new MaterialApp(
title: 'Flutter Tutorial',
home: new TutorialHome(),
));
}
class TutorialHome extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
//Scaffold是Material中主要的布局组件.
return new Scaffold(
appBar: new AppBar(
leading: new IconButton(
icon: new Icon(Icons.menu),
tooltip: 'Navigation menu',
onPressed: null,
),
title: new Text('Example title'),
actions: <Widget>[
new IconButton(
icon: new Icon(Icons.search),
tooltip: 'Search',
onPressed: null,
),
],
),
//body占屏幕的大部分
body: new Center(
child: new Text('Hello, world!'),
),
floatingActionButton: new FloatingActionButton(
tooltip: 'Add', // used by assistive technologies
child: new Icon(Icons.add),
onPressed: null,
),
);
}
}
现在我们已经从MyAppBar和MyScaffold切换到了AppBar和 Scaffold widget， 我们的应用程序现在看起来已经有一些“Material”了！例如，应用栏有一个阴影，标题文本会自动继承正确的样式。我们还添加了一个浮动操作按钮，以便进行相应的操作处理。
请注意，我们再次将widget作为参数传递给其他widget。该 Scaffold widget 需要许多不同的widget的作为命名参数，其中的每一个被放置在Scaffold布局中相应的位置。 同样，AppBar 中，我们给参数leading、actions、title分别传一个widget。 这种模式在整个框架中会经常出现，这也可能是您在设计自己的widget时会考虑到一点。
处理手势
主要文章: Flutter中的手势
大多数应用程序包括某种形式与系统的交互。构建交互式应用程序的第一步是检测输入手势。让我们通过创建一个简单的按钮来了解它的工作原理：
class MyButton extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new GestureDetector(
onTap: () {
print('MyButton was tapped!');
},
child: new Container(
height: 36.0,
padding: const EdgeInsets.all(8.0),
margin: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
decoration: new BoxDecoration(
borderRadius: new BorderRadius.circular(5.0),
color: Colors.lightGreen[500],
),
child: new Center(
child: new Text('Engage'),
),
),
);
}
}
该GestureDetector widget并不具有显示效果，而是检测由用户做出的手势。 当用户点击Container时， GestureDetector会调用它的onTap回调， 在回调中，将消息打印到控制台。您可以使用GestureDetector来检测各种输入手势，包括点击、拖动和缩放。
许多widget都会使用一个GestureDetector为其他widget提供可选的回调。 例如，IconButton、 RaisedButton、 和FloatingActionButton ，它们都有一个onPressed回调，它会在用户点击该widget时被触发。
根据用户输入改变widget
主要文章: StatefulWidget, State.setState
到目前为止，我们只使用了无状态的widget。无状态widget从它们的父widget接收参数， 它们被存储在final型的成员变量中。 当一个widget被要求构建时，它使用这些存储的值作为参数来构建widget。
为了构建更复杂的体验 - 例如，以更有趣的方式对用户输入做出反应 - 应用程序通常会携带一些状态。 Flutter使用StatefulWidgets来满足这种需求。StatefulWidgets是特殊的widget，它知道如何生成State对象，然后用它来保持状态。 思考下面这个简单的例子，其中使用了前面提到RaisedButton：
class Counter extends StatefulWidget {
// This class is the configuration for the state. It holds the
// values (in this nothing) provided by the parent and used by the build
// method of the State. Fields in a Widget subclass are always marked "final".
@override
_CounterState createState() => new _CounterState();
}
class _CounterState extends State<Counter> {
int _counter = 0;
void _increment() {
setState(() {
// This call to setState tells the Flutter framework that
// something has changed in this State, which causes it to rerun
// the build method below so that the display can reflect the
// updated values. If we changed _counter without calling
// setState(), then the build method would not be called again,
// and so nothing would appear to happen.
_counter++;
});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
// This method is rerun every time setState is called, for instance
// as done by the _increment method above.
// The Flutter framework has been optimized to make rerunning
// build methods fast, so that you can just rebuild anything that
// needs updating rather than having to individually change
// instances of widgets.
return new Row(
children: <Widget>[
new RaisedButton(
onPressed: _increment,
child: new Text('Increment'),
),
new Text('Count: $_counter'),
],
);
}
}
您可能想知道为什么StatefulWidget和State是单独的对象。在Flutter中，这两种类型的对象具有不同的生命周期： Widget是临时对象，用于构建当前状态下的应用程序，而State对象在多次调用build()之间保持不变，允许它们记住信息(状态)。
上面的例子接受用户点击，并在点击时使_counter自增，然后直接在其build方法中使用_counter值。在更复杂的应用程序中，widget结构层次的不同部分可能有不同的职责； 例如，一个widget可能呈现一个复杂的用户界面，其目标是收集特定信息（如日期或位置），而另一个widget可能会使用该信息来更改整体的显示。
在Flutter中，事件流是“向上”传递的，而状态流是“向下”传递的（译者语：这类似于React/Vue中父子组件通信的方式：子widget到父widget是通过事件通信，而父到子是通过状态），重定向这一流程的共同父元素是State。让我们看看这个稍微复杂的例子是如何工作的：
class CounterDisplay extends StatelessWidget {
CounterDisplay({this.count});
final int count;
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new Text('Count: $count');
}
}
class CounterIncrementor extends StatelessWidget {
CounterIncrementor({this.onPressed});
final VoidCallback onPressed;
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new RaisedButton(
onPressed: onPressed,
child: new Text('Increment'),
);
}
}
class Counter extends StatefulWidget {
@override
_CounterState createState() => new _CounterState();
}
class _CounterState extends State<Counter> {
int _counter = 0;
void _increment() {
setState(() {
++_counter;
});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new Row(children: <Widget>[
new CounterIncrementor(onPressed: _increment),
new CounterDisplay(count: _counter),
]);
}
}
注意我们是如何创建了两个新的无状态widget的！我们清晰地分离了 显示 计数器（CounterDisplay）和 更改 计数器（CounterIncrementor）的逻辑。 尽管最终效果与前一个示例相同，但责任分离允许将复杂性逻辑封装在各个widget中，同时保持父项的简单性。
整合所有
让我们考虑一个更完整的例子，将上面介绍的概念汇集在一起。我们假设一个购物应用程序，该应用程序显示出售的各种产品，并维护一个购物车。 我们先来定义ShoppingListItem：
class Product {
const Product({this.name});
final String name;
}
typedef void CartChangedCallback(Product product, bool inCart);
class ShoppingListItem extends StatelessWidget {
ShoppingListItem({Product product, this.inCart, this.onCartChanged})
: product = product,
super(key: new ObjectKey(product));
final Product product;
final bool inCart;
final CartChangedCallback onCartChanged;
Color _getColor(BuildContext context) {
// The theme depends on the BuildContext because different parts of the tree
// can have different themes. The BuildContext indicates where the build is
// taking place and therefore which theme to use.
return inCart ? Colors.black54 : Theme.of(context).primaryColor;
}
TextStyle _getTextStyle(BuildContext context) {
if (!inCart) return null;
return new TextStyle(
color: Colors.black54,
decoration: TextDecoration.lineThrough,
);
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new ListTile(
onTap: () {
onCartChanged(product, !inCart);
},
leading: new CircleAvatar(
backgroundColor: _getColor(context),
child: new Text(product.name[0]),
),
title: new Text(product.name, style: _getTextStyle(context)),
);
}
}
该ShoppingListItem widget是无状态的。它将其在构造函数中接收到的值存储在final成员变量中，然后在build函数中使用它们。 例如，inCart布尔值表示在两种视觉展示效果之间切换：一个使用当前主题的主色，另一个使用灰色。
当用户点击列表项时，widget不会直接修改其inCart的值。相反，widget会调用其父widget给它的onCartChanged回调函数。 此模式可让您在widget层次结构中存储更高的状态，从而使状态持续更长的时间。在极端情况下，存储传给runApp应用程序的widget的状态将在的整个生命周期中持续存在。
当父项收到onCartChanged回调时，父项将更新其内部状态，这将触发父项使用新inCart值重建ShoppingListItem新实例。 虽然父项ShoppingListItem在重建时创建了一个新实例，但该操作开销很小，因为Flutter框架会将新构建的widget与先前构建的widget进行比较，并仅将差异部分应用于底层RenderObject。
我们来看看父widget存储可变状态的示例：
class ShoppingList extends StatefulWidget {
ShoppingList({Key key, this.products}) : super(key: key);
final List<Product> products;
// The framework calls createState the first time a widget appears at a given
// location in the tree. If the parent rebuilds and uses the same type of
// widget (with the same key), the framework will re-use the State object
// instead of creating a new State object.
@override
_ShoppingListState createState() => new _ShoppingListState();
}
class _ShoppingListState extends State<ShoppingList> {
Set<Product> _shoppingCart = new Set<Product>();
void _handleCartChanged(Product product, bool inCart) {
setState(() {
// When user changes what is in the cart, we need to change _shoppingCart
// inside a setState call to trigger a rebuild. The framework then calls
// build, below, which updates the visual appearance of the app.
if (inCart)
_shoppingCart.add(product);
else
_shoppingCart.remove(product);
});
}
@override
Widget build(BuildContext context) {
return new Scaffold(
appBar: new AppBar(
title: new Text('Shopping List'),
),
body: new ListView(
padding: new EdgeInsets.symmetric(vertical: 8.0),
children: widget.products.map((Product product) {
return new ShoppingListItem(
product: product,
inCart: _shoppingCart.contains(product),
onCartChanged: _handleCartChanged,
);
}).toList(),
),
);
}
}
void main() {
runApp(new MaterialApp(
title: 'Shopping App',
home: new ShoppingList(
products: <Product>[
new Product(name: 'Eggs'),
new Product(name: 'Flour'),
new Product(name: 'Chocolate chips'),
],
),
));
}
ShoppingList类继承自StatefulWidget，这意味着这个widget可以存储状态。 当ShoppingList首次插入到树中时，框架会调用其 createState 函数以创建一个新的_ShoppingListState实例来与该树中的相应位置关联（请注意，我们通常命名State子类时带一个下划线，这表示其是私有的）。 当这个widget的父级重建时，父级将创建一个新的ShoppingList实例，但是Flutter框架将重用已经在树中的_ShoppingListState实例，而不是再次调用createState创建一个新的。
要访问当前ShoppingList的属性，_ShoppingListState可以使用它的widget属性。 如果父级重建并创建一个新的ShoppingList，那么 _ShoppingListState也将用新的widget值重建（译者语：这里原文档有错误，应该是_ShoppingListState不会重新构建，但其widget的属性会更新为新构建的widget）。 如果希望在widget属性更改时收到通知，则可以覆盖didUpdateWidget函数，以便将旧的oldWidget与当前widget进行比较。
处理onCartChanged回调时，_ShoppingListState通过添加或删除产品来改变其内部_shoppingCart状态。 为了通知框架它改变了它的内部状态，需要调用setState。调用setState将该widget标记为”dirty”(脏的)，并且计划在下次应用程序需要更新屏幕时重新构建它。 如果在修改widget的内部状态后忘记调用setState，框架将不知道您的widget是”dirty”(脏的)，并且可能不会调用widget的build方法，这意味着用户界面可能不会更新以展示新的状态。
通过以这种方式管理状态，您不需要编写用于创建和更新子widget的单独代码。相反，您只需实现可以处理这两种情况的build函数。
响应widget生命周期事件
主要文章: State
在StatefulWidget调用createState之后，框架将新的状态对象插入树中，然后调用状态对象的initState。 子类化State可以重写initState，以完成仅需要执行一次的工作。 例如，您可以重写initState以配置动画或订阅platform services。initState的实现中需要调用super.initState。
当一个状态对象不再需要时，框架调用状态对象的dispose。 您可以覆盖该dispose方法来执行清理工作。例如，您可以覆盖dispose取消定时器或取消订阅platform services。 dispose典型的实现是直接调用super.dispose。
Key
主要文章: Key_
您可以使用key来控制框架将在widget重建时与哪些其他widget匹配。默认情况下，框架根据它们的runtimeType和它们的显示顺序来匹配。 使用key时，框架要求两个widget具有相同的key和runtimeType。
Key在构建相同类型widget的多个实例时很有用。例如，ShoppingList构建足够的ShoppingListItem实例以填充其可见区域：
- 如果没有key，当前构建中的第一个条目将始终与前一个构建中的第一个条目同步，即使在语义上，列表中的第一个条目如果滚动出屏幕，那么它将不会再在窗口中可见。
- 通过给列表中的每个条目分配为“语义” key，无限列表可以更高效，因为框架将同步条目与匹配的语义key并因此具有相似（或相同）的可视外观。 此外，语义上同步条目意味着在有状态子widget中，保留的状态将附加到相同的语义条目上，而不是附加到相同数字位置上的条目。
全局 Key
主要文章: GlobalKey
您可以使用全局key来唯一标识子widget。全局key在整个widget层次结构中必须是全局唯一的，这与局部key不同，后者只需要在同级中唯一。由于它们是全局唯一的，因此可以使用全局key来检索与widget关联的状态。