26|如何在Dart层兼容Android/iOS平台特定实现?(一)
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你好,我是陈航。
在上一篇文章中,我与你介绍了在 Flutter 中实现数据持久化的三种方式,即文件、SharedPreferences 与数据库。
其中,文件适用于字符串或者二进制流的数据持久化,我们可以根据访问频次,决定将它存在临时目录或是文档目录。而 SharedPreferences 则适用于存储小型键值对信息,可以应对一些轻量配置缓存的场景。数据库则适用于频繁变化的、结构化的对象存取,可以轻松应对数据的增删改查。
依托于与 Skia 的深度定制及优化,Flutter 给我们提供了很多关于渲染的控制和支持,能够实现绝对的跨平台应用层渲染一致性。但对于一个应用而言,除了应用层视觉显示和对应的交互逻辑处理之外,有时还需要原生操作系统(Android、iOS)提供的底层能力支持。比如,我们前面提到的数据持久化,以及推送、摄像头硬件调用等。
由于 Flutter 只接管了应用渲染层,因此这些系统底层能力是无法在 Flutter 框架内提供支持的;而另一方面,Flutter 还是一个相对年轻的生态,因此原生开发中一些相对成熟的 Java、C++ 或 Objective-C 代码库,比如图片处理、音视频编解码等,可能在 Flutter 中还没有相关实现。
因此,为了解决调用原生系统底层能力以及相关代码库复用问题,Flutter 为开发者提供了一个轻量级的解决方案,即逻辑层的方法通道(Method Channel)机制。基于方法通道,我们可以将原生代码所拥有的能力,以接口形式暴露给 Dart,从而实现 Dart 代码与原生代码的交互,就像调用了一个普通的 Dart API 一样。
接下来,我就与你详细讲述 Flutter 的方法通道机制吧。
方法通道
Flutter 作为一个跨平台框架,提供了一套标准化的解决方案,为开发者屏蔽了操作系统的差异。但,Flutter 毕竟不是操作系统,因此在某些特定场景下(比如推送、蓝牙、摄像头硬件调用时),也需要具备直接访问系统底层原生代码的能力。为此,Flutter 提供了一套灵活而轻量级的机制来实现 Dart 和原生代码之间的通信,即方法调用的消息传递机制,而方法通道则是用来传递通信消息的信道。
一次典型的方法调用过程类似网络调用,由作为客户端的 Flutter,通过方法通道向作为服务端的原生代码宿主发送方法调用请求,原生代码宿主在监听到方法调用的消息后,调用平台相关的 API 来处理 Flutter 发起的请求,最后将处理完毕的结果通过方法通道回发至 Flutter。调用过程如下图所示:
图 1 方法通道示意图
从上图中可以看到,方法调用请求的处理和响应,在 Android 中是通过 FlutterView,而在 iOS 中则是通过 FlutterViewController 进行注册的。FlutterView 与 FlutterViewController 为 Flutter 应用提供了一个画板,使得构建于 Skia 之上的 Flutter 通过绘制即可实现整个应用所需的视觉效果。因此,它们不仅是 Flutter 应用的容器,同时也是 Flutter 应用的入口,自然也是注册方法调用请求最合适的地方。
接下来,我通过一个例子来演示如何使用方法通道实现与原生代码的交互。
方法通道使用示例
在实际业务中,提示用户跳转到应用市场(iOS 为 App Store、Android 则为各类手机应用市场)去评分是一个高频需求,考虑到 Flutter 并未提供这样的接口,而跳转方式在 Android 和 iOS 上各不相同,因此我们需要分别在 Android 和 iOS 上实现这样的功能,并暴露给 Dart 相关的接口。
我们先来看看作为客户端的 Flutter,怎样实现一次方法调用请求。
Flutter 如何实现一次方法调用请求?
首先,我们需要确定一个唯一的字符串标识符,来构造一个命名通道;然后,在这个通道之上,Flutter 通过指定方法名“openAppMarket”来发起一次方法调用请求。
可以看到,这和我们平时调用一个 Dart 对象的方法完全一样。因为方法调用过程是异步的,所以我们需要使用非阻塞(或者注册回调)来等待原生代码给予响应。
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需要注意的是,与网络调用类似,方法调用请求有可能会失败(比如,Flutter 发起了原生代码不支持的 API 调用,或是调用过程出错等),因此我们需要把发起方法调用请求的语句用 try-catch 包装起来。
调用方的实现搞定了,接下来就需要在原生代码宿主中完成方法调用的响应实现了。由于我们需要适配 Android 和 iOS 两个平台,所以我们分别需要在两个平台上完成对应的接口实现。
在原生代码中完成方法调用的响应
首先,我们来看看 Android 端的实现方式。在上一小结最后我提到,在 Android 平台,方法调用的处理和响应是在 Flutter 应用的入口,也就是在 MainActivity 中的 FlutterView 里实现的,因此我们需要打开 Flutter 的 Android 宿主 App,找到 MainActivity.java 文件,并在其中添加相关的逻辑。
调用方与响应方都是通过命名通道进行信息交互的,所以我们需要在 onCreate 方法中,创建一个与调用方 Flutter 所使用的通道名称一样的 MethodChannel,并在其中设置方法处理回调,响应 openAppMarket 方法,打开应用市场的 Intent。同样地,考虑到打开应用市场的过程可能会出错,我们也需要增加 try-catch 来捕获可能的异常:
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现在,方法调用响应的 Android 部分已经搞定,接下来我们来看一下iOS 端的方法调用响应如何实现。
在 iOS 平台,方法调用的处理和响应是在 Flutter 应用的入口,也就是在 Applegate 中的 rootViewController(即 FlutterViewController)里实现的,因此我们需要打开 Flutter 的 iOS 宿主 App,找到 AppDelegate.m 文件,并添加相关逻辑。
与 Android 注册方法调用响应类似,我们需要在 didFinishLaunchingWithOptions: 方法中,创建一个与调用方 Flutter 所使用的通道名称一样的 MethodChannel,并在其中设置方法处理回调,响应 openAppMarket 方法,通过 URL 打开应用市场:
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这样,iOS 端的方法调用响应也已经实现了。
接下来,我们就可以在 Flutter 应用里,通过调用 openAppMarket 方法,实现打开不同操作系统提供的应用市场功能了。
需要注意的是,在原生代码处理完毕后将处理结果返回给 Flutter 时,我们在 Dart、Android 和 iOS 分别用了三种数据类型:Android 端返回的是 java.lang.Integer、iOS 端返回的是 NSNumber、Dart 端接收到返回结果时又变成了 int 类型。这是为什么呢?
这是因为在使用方法通道进行方法调用时,由于涉及到跨系统数据交互,Flutter 会使用 StandardMessageCodec 对通道中传输的信息进行类似 JSON 的二进制序列化,以标准化数据传输行为。这样在我们发送或者接收数据时,这些数据就会根据各自系统预定的规则自动进行序列化和反序列化。看到这里,你是不是对这样类似网络调用的方法通道技术有了更深刻的印象呢。
对于上面提到的例子,类型为 java.lang.Integer 或 NSNumber 的返回值,先是被序列化成了一段二进制格式的数据在通道中传输,然后当该数据传递到 Flutter 后,又被反序列化成了 Dart 语言中的 int 类型的数据。
关于 Android、iOS 和 Dart 平台间的常见数据类型转换,我总结成了下面一张表格,帮助你理解与记忆。你只要记住,像 null、布尔、整型、字符串、数组和字典这些基本类型,是可以在各个平台之间以平台定义的规则去混用的,就可以了。
图 2 Android、iOS 和 Dart 平台间的常见数据类型转换
总结
好了,今天的分享就到这里,我们来总结一下主要内容吧。
方法通道解决了逻辑层的原生能力复用问题,使得 Flutter 能够通过轻量级的异步方法调用,实现与原生代码的交互。一次典型的调用过程由 Flutter 发起方法调用请求开始,请求经由唯一标识符指定的方法通道到达原生代码宿主,而原生代码宿主则通过注册对应方法实现、响应并处理调用请求,最后将执行结果通过消息通道,回传至 Flutter。
需要注意的是,方法通道是非线程安全的。这意味着原生代码与 Flutter 之间所有接口调用必须发生在主线程。Flutter 是单线程模型,因此自然可以确保方法调用请求是发生在主线程(Isolate)的;而原生代码在处理方法调用请求时,如果涉及到异步或非主线程切换,需要确保回调过程是在原生系统的 UI 线程(也就是 Android 和 iOS 的主线程)中执行的,否则应用可能会出现奇怪的 Bug,甚至是 Crash。
我把今天分享所涉及到的知识点打包到了GitHub中,你可以下载下来,反复运行几次,加深理解。
思考题
最后,我给你留下一道思考题吧。
请扩展方法通道示例,让 openAppMarket 支持传入 AppID 和包名,使得我们可以跳转到任意一个 App 的应用市场。
欢迎你在评论区给我留言分享你的观点,我会在下一篇文章中等待你!感谢你的收听,也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。
文章作者 anonymous
上次更新 2024-04-29