渲染流程
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Flutter 把视图数据的组织和渲染抽象为三部分,即 Widget,Element 和 RenderObject。
Widget 是 Flutter 世界里对视图的一种结构化描述,Widget 是控件实现的基本逻辑单位,里面存储的是有关视图渲染的配置信息,包括布局、渲染属性、事件响应信息等。
Flutter 将 Widget 设计成不可变的,所以当视图渲染的配置信息发生变化时,Flutter 会选择重建 Widget 树的方式进行数据更新,以数据驱动 UI 构建的方式简单高效。但,这样做的缺点是,因为涉及到大量对象的销毁和重建,所以会对垃圾回收造成压力。不过,Widget 本身并不涉及实际渲染位图,所以它只是一份轻量级的数据结构,重建的成本很低。
由于 Widget 的不可变性,可以以较低成本进行渲染节点复用,因此在一个真实的渲染树中可能存在不同的 Widget 对应同一个渲染节点的情况,这无疑又降低了重建 UI 的成本。
Element 是 Widget 的一个实例化对象,它承载了视图构建的上下文数据,是连接结构化的配置信息到完成最终渲染的桥梁。
Flutter 渲染过程,可以分为这么三步:
首先,通过 Widget 树生成对应的 Element 树;
然后,创建相应的 RenderObject 并关联到 Element.renderObject 属性上;
最后,构建成 RenderObject 树,以完成最终的渲染。
Element 同时持有 Widget 和 RenderObject。
因为 Widget 具有不可变性,但 Element 却是可变的。实际上,Element 树这一层将 Widget 树的变化(类似 React 虚拟 DOM diff)做了抽象,可以只将真正需要修改的部分同步到真实的 RenderObject 树中,最大程度降低对真实渲染视图的修改,提高渲染效率,而不是销毁整个渲染视图树重建。
RenderObject 是主要负责实现视图渲染的对象。
Flutter 通过控件树(Widget 树)中的每个控件(Widget)创建不同类型的渲染对象,组成渲染对象树。而渲染对象树在 Flutter 的展示过程分为四个阶段,即布局、绘制、合成和渲染。
其中,布局和绘制在 RenderObject 中完成,Flutter 采用深度优先机制遍历渲染对象树,确定树中各个对象的位置和尺寸,并把它们绘制到不同的图层上。绘制完毕后,合成和渲染的工作则交给 Skia 搞定。
Flutter 通过引入 Widget、Element 与 RenderObject 这三个概念,把原本从视图数据到视图渲染的复杂构建过程拆分得更简单、直接,在易于集中治理的同时,保证了较高的渲染效率。
布局和绘制完成后,接下来的事情就交给 Skia 了。在 VSync 信号同步时直接从渲染树合成 Bitmap,然后提交给 GPU。