Flutter | 由Builder Widget而引发的思考

概要

本篇主要是我实际学习中遇到的一个问题，从而引发的一些思考，从本篇你将学到如下：

• Builder神奇却又简单的背后缘由
• BuildContext的真实理解
• widget与element的关系，及流程分析

背景

关于 Builder 这个widget,我想大家都是通过报错才发现的有这个widget的。

比如 From.of(context) ，为什么null指针(Dart新特性)了，Navigator.maybePop(context) 怎么异常了，诸如此类需要 ​​context​​ 传入的地方。

于是我举一个最简单的例子如下：

详细解释如图所示。使用Form来验证我们的输入框是否输入合格。

作为一个Flutter新手，肯定会好奇，我为啥null了呢，然后google一搜，就有人建议你使用 Builder,然后我们就会将代码改为以下方式：

欧耶，好啦，就这么简单啊。

等等，好像有什么地方不对，作为一个由良知，有道德，遵纪守法，爱国，不掉头发的 新时代无产阶级 干饭人，疯狂套用似乎不符合我的气质，我决定深入细节，看看你这葫芦里卖的什么药。

Builder 是什么？

官方解释：

一个无状态实用程序小部件，其[build]方法使用其[builder]回调创建小部件的子级。

源码如下

class Builder extends StatelessWidget {
  const Builder({
    Key? key,
    required this.builder,
  }) : assert(builder != null),
       super(key: key);

  @override
  Widget build(BuildContext context) => builder(context);
}

当我看过Builder的源码，我从没感觉自己如此机智且聪明，是个开发者都能看懂。很简单，就尼玛的一个接口回调，这是不是随手都能写一个出来。

缘由

那为什么我自己的context不行呢？

让我们先去看看 Form.of 方法，当然其他of的方法也类似。

static FormState? of(BuildContext context) {
  //获取给定类型为T的最近的小部件，该类型必须是具体的[InheritedWidget]子类的类型，并向该小部件注册该构建上下文，以便在该小部件发生更改时（或引入该类型的新小部件时，或窗口小部件消失），将重新构建此构建上下文，以便它可以从该窗口小部件获取新值
  final _FormScope? scope = context.dependOnInheritedWidgetOfExactType<_FormScope>();
  return scope?._formState;
}

咳咳，简单理解 dependOnInheritedWidgetOfExactType

这个方法会根据我们传递进去的context，去从它的父级开始向上查询与当前 给定的类型匹配以及最近的这个widget,如果找到就返回，否则就抛异常。

然后 让我们将视角切换到最开始的截图，注意我圈出来的地方。

哦，我可真是个小菜瓜啊，我传递个根context进去，你让From.of() 怎么找，它的父Widget树向上怎么可能有FromState。

知道了缘由，甚至于你自己可以不用 Builder,自己写一个小组件也行，比如下面示例。

思考

但是到这里就结束了吗？如果对于本篇而言，的确是。但对我自己而言，却带来了更多疑问：

• context到底是干什么的?
• build(context)方法中的​​BuildContext​​ 是哪里来的？

Widget和Element的关系

我们常听说 Flutter有三棵树，也就是 Widget , Element ，RenderObject ，我们主要关心前两者。

Widget 树，顾名思义，就是我们常用的组件，其仅仅相当于我们对 ​​UI​​​ 元素的一个 ​​配置​​。

Element,是Widget 实际对应的对象。why?没懂，没错，其实我也没明白????

我们通过源码分析一下，Flutter的源码相比Android原生，是非常简单好理解。

我们以常使用的 StatelessWidget 为例来看看。

​​StatelessWidget​​

abstract class StatelessWidget extends Widget {
  ...
  @override
  StatelessElement createElement() => StatelessElement(this);
  @protected
  Widget build(BuildContext context);
}

我们常见的 build(context) 方法，是其定义的一个抽象方法；

其实现了 Widget 的抽象方法 createElement()，并传入了我们当前实例对象，所以继续往下看。

​​StatelessElement​​

class StatelessElement extends ComponentElement {
  /// Creates an element that uses the given widget as its configuration.
  StatelessElement(StatelessWidget widget) : super(widget);
  @override
  StatelessWidget get widget => super.widget as StatelessWidget;

  //划重点
  @override
  Widget build() => widget.build(this);
}

我们主要看 build() 方法，其调用的我们 ​​StatexxWidget​​-build 方法，其实现widget的构建，并传入了一个this,也就是一个StatelessElement,但是我们最终拿到的都是 BuildContext啊？这是为什么呢，我们继续去看 ComponentElement。

Widget build(BuildContext context)

​​ComponentElement​​

//用于构建窗口小部件
abstract class ComponentElement extends Element

​​Element​​

abstract class Element extends DiagnosticableTree implements BuildContext

原来Element实现了 BuildContext 接口，所以在StatelessElement-build()中，可以直接传递element进去。

我们看一下官方对 Element 的解释：

简而言之，就是，Element 代表了 Widget 在树中实际位置的实例对象，为什么这么说呢？

因为Widget实际上就是​​Element​​的配置数据，Widget 树也就是一个配置树，而真正的 UI 渲染树是由​​Element​​​构成；不过，由于​​Element​​​是通过Widget生成的，所以它们之间有对应关系；相应的，一个Widget对象可以对应多个​​Element​​对象。这也很好理解，根据同一份配置（Widget），可以创建多个实例（Element）。

​​BuildContext​​

我们可以理解为 BuildContext 对象实际就是 Widget对应的 Element对象.所以我们可以通过 context 在StatelessWidget 和 StatefulWidget 的build方法来间接的访问element对象(通过各种xx.of)，而我们开发中 widget的组合使用，比如各种Widget的搭配，由它们形成了我们的配置树，而这个widget最终会一一对应一个 element，从而形成了一个Emelent树。

但为什么build方法里，不直接定义成Element对象，却要定义为BuildContext?

官方的解释如下：

BuildContext 用于阻止对 Element 的直接操作。

显然这个解释并不是怎么好理解，在反复思考及挠头后，我个人的理解如下：

在软件开发中，任意复杂耦合的两个事物之间都可以通过一个第三者进行解耦，而BuildContext就是如此。

因为我们的 Element 承担了widget 实际的对应对象，相应的其有很多初始化及其他方法是不便于我们开发者直接调用的，如果将其直接暴露出去，相应的复杂度会大大提示，所以它通过 BuildContext这个接口，并定义了相应的一些操作 Element 的方法，虽然一定程度上来说，我们依然能间接操作 element,但是通过这种第三者的方式，很好的屏蔽了一些特性，对于我们开发者而言，只需关注widget即可，对于element相关的操作，可以通过相应Widget的xx.of() 方法，极大程度上让我们开发者可以更专注的应该widget层的开发，而无需关注其他方面。

总结

1.context?

context是什么？

我们常用的 widget 只是一个配置信息，实际每一个 widget 都对应了一个 ​​Element​​​,由于 Element 实现了 ​​Buildcontext​​​ ,所以在 ​​StatexxxWidget​​-build(context) 方法里，通过 ​​context​​​ ,我们可以间接的操作 Emelent 去进行一些操作，比如 ​​xx.of(context)​​ 内部正是调用了 dependOnInheritedWidgetOfExactType (即从Element父级开始寻找匹配的widget)，所以我们可以认为:

context实际就是我们widget在Element树中对应的实际位置。

2.build(context)?

build(context) 方法中的 ​​BuildContext​​ 是哪里来的？

这个问题实际上就是对源码做了一个简单概括：

• 我们常用的​​StatelessWidget​​​ 或者​​StatefulWidget​​,其内部build()或者后者​​State​​-build()方法，都是返回一个​​Widget​​ 对象；
• 而上述的两个组件都继承自​​Widget​​ ,有一个createElement()的抽象方法，此方法默认是返回了一个​​StatexxxElement(this)​​​，其​​this​​ 代表当前widget实例;
• 而 StatelessElement 继承自​​ComponentElement​​ ，其build()默认是调用了我们Widget中的 build(context) 方法从而实现了初始化；
• 由于 ComponentElement 继承自​​Element​​​ ，Element 实现了​​BuildContext​​ 接口,所以我们可以在 Widget 的 build(context) 方法中拿到 BuildContext;