目前,跨平台、高性能的渲染引擎逐漸成為大前端領域的一個熱點。作為其中的明星, Flutter有很大的機會成為下一代主流的跨端解決方案。 閑魚技術基於Flutter 深耕,開源了2億用戶背后的Flutter應用框架:Fish Redux。接下來,我們就一起深入解讀 Fish Redux ,了解它的函數式的編程模型、可預測的狀態管理、可插拔的組件體系、最佳的性能表現。
此外,今天晚上,閑魚工程師將做客阿里技術直播間,與你聊聊移動開發和Fish Redux,歡迎觀看。
再補充一下的是,大家看完這篇閑魚類的文章還可以閱讀我下個文章:閑魚怎么發微信不被禁言
Fish Redux 是一個基於 Redux 數據管理的組裝式 Flutter 應用框架, 特別適用於構建中大型的復雜應用。它的最大特點是配置式組裝, 它會非常干凈,易編寫、易維護、易協作。
Fish Redux 的靈感主要來自於 Redux、React、Elm、Dva 這樣的優秀框架,而 Fish Redux 站在巨人的肩膀上,將集中,分治,復用,隔離做的更進一步。
分層架構圖
架構圖,主體自底而上,分三層,每一層用來解決不同層面的問題和矛盾,下面依次來展開。
Redux
Redux 是來自前端社區的一個數據管理框架, 對 Native 開發同學來說可能會有一點陌生,我們做一個簡單的介紹。
Redux做什么的?
Redux 是一個用來做[可預測][集中式][易調試][靈活性]的數據管理的框架。所有對數據的增刪改查等操作都由 Redux 來集中負責。
Redux是怎么設計和實現的?
Redux 是一個函數式的數據管理的框架。 傳統 OOP 做數據管理,往往是定義一些 Bean,每一個 Bean 對外暴露一些 Public-API 用來操作內部數據(充血模型)。 函數式的做法是更上一個抽象的緯度,對數據的定義是一些 Struct(貧血模型),而操作數據的方法都統一到具有相同函數簽名 (T, Action) => T 的 Reducer 中。
FP:Struct(貧血模型) + Reducer = OOP:Bean(充血模型) 同時 Redux 加上了 FP 中常用的 Middleware(AOP) 模式和 Subscribe 機制,給框架帶了極高的靈活性和擴展性。 貧血模型、充血模型參考文末鏈接 。
Redux的缺點?
Redux 核心僅僅關心數據管理,不關心具體什么場景來使用它,這是它的優點同時也是它的缺點。
在我們實際使用 Redux 中面臨兩個具體問題:
Redux 的集中和 Component 的分治之間的矛盾。
Redux 的 Reducer 需要一層層手動組裝,帶來的繁瑣性和易錯性。
Fish Redux的改良?
Fish Redux 通過 Redux 做集中化的可觀察的數據管理。然不僅於此,對於傳統 Redux 在使用層面上的缺點,在面向端側 Flutter 頁面緯度開發的場景中,我們通過更好更高的抽象,做了改良。
一個組件需要定義一個數據(Struct)和一個 Reducer。同時組件之間存在着父依賴子的關系。通過這層依賴關系,我們解決了“集中”和“分治”之間的矛盾,同時對 Reducer 的手動層層 Combine 變成由框架自動完成,大大簡化了使用 Redux 的困難。我們得到了理想的集中的效果和分治的代碼。
對社區標准的follow
State、Action、Reducer、Store、Middleware 以上概念和社區的 ReduxJS 是完全一致的。我們將原汁原味地保留所有的 Redux 的優勢。
如果想對 Redux 有更近一步的理解,參考文末鏈接。
Component
組件是對局部的展示和功能的封裝。 基於 Redux 的原則,我們對功能細分為修改數據的功能(Reducer)和非修改數據的功能(副作用 Effect)。
於是我們得到了,View、 Effect、Reducer 三部分,稱之為組件的三要素,分別負責了組件的展示、非修改數據的行為、修改數據的行為。
這是一種面向當下,也面向未來的拆分。在面向當下的 Redux 看來,是數據管理和其他。在面向未來的 UI-Automation 看來是 UI 表達和其他。
UI 的表達對程序員而言即將進入黑盒時代,研發工程師們會把更多的精力放在非修改數據的行為、修改數據的行為上。
組件是對視圖的分治,也是對數據的分治。通過逐層分治,我們將復雜的頁面和數據切分為相互獨立的小模塊。這將利於團隊內的協作開發。
關於View
View 僅僅是一個函數簽名:
(T,Dispatch,ViewService) => Widget,
它主要包含三方面的信息:
視圖是完全由數據驅動。
視圖產生的事件、回調,通過 Dispatch 發出“意圖”,不做具體的實現。
需要用到的組件依賴等,通過 ViewService 標准化調用。 比如一個典型的符合 View 簽名的函數。
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關於Effect
Effect 是對非修改數據行為的標准定義,它是一個函數簽名: (Context, Action) => Object,它主要包含四方面的信息:
接收來自 View 的“意圖”,也包括對應的生命周期的回調,然后做出具體的執行。
它的處理可能是一個異步函數,數據可能在過程中被修改,所以我們不崇尚持有數據,而通過上下文來獲取最新數據。
它不修改數據, 如果修要,應該發一個 Action 到 Reducer 里去處理。
它的返回值僅限於 bool or Future, 對應支持同步函數和協程的處理流程。 比如:良好的協程的支持。
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關於Reducer
Reducer 是一個完全符合 Redux 規范的函數簽名:(T,Action) => T,一個符合簽名的 Reducer。
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同時我們以顯式配置的方式來完成大組件所依賴的小組件、適配器的注冊,這份依賴配置稱之為 Dependencies。
所以有這樣的公式 :
Component = View + Effect(可選) + Reducer(可選) + Dependencies(可選)。
一個典型的組裝:
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通過 Component 的抽象,我們得到了完整的分治,多緯度的復用,更好的解耦。
Adapter
Adapter 也是對局部的展示和功能的封裝。它為 ListView 高性能場景而生,它是 Component 實現上的一種變化。
1.它的目標是解決 Component 模型在 flutter-ListView 的場景下的 3 個問題:
將一個"Big-Cell"放在 Component 里,無法享受 ListView 代碼的性能優化。
Component 無法區分 appear|disappear 和 init|dispose 。
Effect 的生命周期和 View 的耦合,在 ListView 的場景下不符合直觀的預期。 概括的講,我們想要一個邏輯上的 ScrollView,性能上的 ListView ,這樣的一種局部展示和功能封裝的抽象。 做出這樣獨立一層的抽象是, 我們看實際的效果, 我們對頁面不使用框架,使用框架 Component,使用框架 Component+Adapter 的性能基線對比。
2.Reducer is long-lived, Effect is medium-lived, View is short-lived. 我們通過不斷的測試做對比,以某 android 機為例。
3.使用框架前 我們的詳情頁面的 FPS,基線在 52FPS。
4.使用框架, 僅使用 Component 抽象下,FPS 下降到 40, 遭遇“Big-Cell”的陷阱。
5.使用框架,同時使用 Adapter 抽象后,FPS 提升到 53,回到基線以上,有小幅度的提升。
Dictionary
推薦的目錄結構會是這樣:
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上層負責組裝,下層負責實現, 同時會有一個插件提供, 便於我們快速填寫。以閑魚的詳情場景為例的組裝:
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組件和組件之間,組件和容器之間都完全的獨立。
Communication Mechanism
組件|適配器內通信
組件|適配器間內通信
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簡單的描述:采用的是帶有一段優先處理的廣播, self-first-broadcast。 發出的 Action,自己優先處理,否則廣播給其他組件和 Redux 處理。 最終我們通過一個簡單而直觀的 dispatch 完成了組件內,組件間(父到子,子到父,兄弟間等)的所有的通信訴求。
Refresh Mechanism
數據刷新
1.局部數據修改,自動層層觸發上層數據的淺拷貝,對上層業務代碼是透明的。
2.層層的數據的拷貝:
一方面是對 Redux 數據修改的嚴格的 follow。
另一方面也是對數據驅動展示的嚴格的 follow。
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視圖刷新
扁平化通知到所有組件,組件通過 shouldUpdate 確定自己是否需要刷新。
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優點
1.數據的集中管理:通過 Redux 做集中化的可觀察的數據管理。我們將原汁原味地保留所有的 Redux 的優勢,同時在 Reducer 的合並上,變成由框架代理自動完成,大大簡化了使用 Redux 的繁瑣度。
2.組件的分治管理:組件既是對視圖的分治,也是對數據的分治。通過逐層分治,我們將復雜的頁面和數據切分為相互獨立的小模塊。這將利於團隊內的協作開發。
3.View、Effect、Reducer隔離:將組件拆分成三個無狀態的互不依賴的函數。因為是無狀態的函數,它更易於編寫、調試、測試、維護。同時它帶來了更多的組合、復用和創新的可能。
4.聲明式配置組裝:組件、適配器通過自由的聲明式配置組裝來完成。包括它的 View、Reducer、Effect 以及它所依賴的子項。
5.良好的擴展性:核心框架保持自己的核心的三層關注點,不做核心關注點以外的事情,同時對上層保持了靈活的擴展性。
框架甚至沒有任何的一行的打印的代碼,但我們可通過標准的 Middleware 來觀察到數據的流動,組件的變化。
在框架的核心三層外,也可以通過 dart 的語言特性 為 Component 或者 Adapter 添加 mixin,來靈活的組合式地增強他們的上層使用上的定制和能力。
框架和其他中間件的打通,諸如自動曝光、高可用等,各中間件和框架之間都是透明的,由上層自由組裝。
6.精小、簡單、完備:
它非常小,僅僅包含 1000 多行代碼。
它使用簡單,完成幾個小的函數,完成組裝,即可運行。
它是完備的。
Fish Redux 目前已在阿里巴巴閑魚技術團隊內多場景深入應用,期待和業界小伙伴攜手共同完善。
對移動開發感興趣的同學,歡迎加入Fish Redux開發者交流群,今晚看直播、與閑魚技術團隊直接交流!