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Flutter学习指南:编写第一个应用

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Flutter 是 Google 推出的移动端跨平台开发框架,使用的编程语言是 Dart。从 React Native 到 Flutter,开发者对跨平台解决方案的探索从未停止,毕竟,它可以让我们节省移动端一半的人力。本篇文章中,我们就通过编写一个简单的 Flutter 来了解他的开发流程。

这里我们要开发的 demo 很简单,只是在屏幕中间放一个按钮,点击的时候,模拟摇两个骰子并弹窗显示结果。我们撸起袖子开干吧。

创建项目

我们这里假定读者已经安装好 Flutter,并且使用安装了 Flutter 插件的 Android Studio 进行开发。如果你还没有配置好开发环境,可以参考 这篇文章

下面我们开始创建项目:

  1. 选择 File > New > New Flutter project…
  2. 在接下来弹出的选择面板里,选择 Flutter Application
  3. 这里填应用的基本信息。Project name 我们就写 flutter_demo 好了。这里要注意的是,Project name 必须是一个合法的 Dart 包名(小写+下划线,可以有数字)。填好以后点击 next,然后 finish。

第一次创建项目时,由于要下载 gradle,时间会稍微长一些。

编写代码(1)

在上一小节里我们所创建的项目,已经有了一些代码,感兴趣的读者可以跑到自己手机上看一看,相关的代码在 lib/main.dart 里面。

为了体验从头开发一个应用的过程,这里我们先把 lib/main.dart 里的内容都删除。

首先,创建一个 main 函数。跟其他语言一样,main 函数是应用的入口:

void main() {
}
复制代码

下面我们编写一个 Widget 作为我们的 app。在 Flutter 里,所有的东西都是 Widget

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  // 创建一个 MyApp
  runApp(MyApp());
}

/// 这个 widget 作用这个应用的顶层 widget.
///
/// 这个 widget 是无状态的,所以我们继承的是 [StatelessWidget].
/// 对应的,有状态的 widget 可以继承 [StatefulWidget]
class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // 创建内容
  }
}
复制代码

现在我们进入正题,实现一个按钮,在点击的时候弹框显示结果:

@override
Widget build(BuildContext context) {
  // 我们想使用 material 风格的应用,所以这里用 MaterialApp
  return MaterialApp(
    // 移动设备使用这个 title 来表示我们的应用。具体一点说,在 Android 设备里,我们点击
    // recent 按钮打开最近应用列表的时候,显示的就是这个 title。
    title: 'Our first Flutter app',

    // 应用的“主页”
    home: Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Flutter rolling demo'),
      ),
      // 我们知道,Flutter 里所有的东西都是 widget。为了把按钮放在屏幕的中央,
      // 这里使用了 Center(它是一个 widget)。
      body: Center(
        child: RaisedButton(
          // 用户点击时候调用
          onPressed: _onPressed,
          child: Text('roll'),
        ),
      ),
    ),
  );
}

void _onPressed() {
  // TODO
}
复制代码

安装、调试(1)

现在,点击 Run,把我们的第一个 Flutter 应用跑起来吧。没有意外的话,你会看到下面这个页面:

Screenshot with a button in the center
Screenshot with a button in the center

如果你遇到了什么困难,可以查看 tag first_app_step1 的代码:

git clone https://github.com/Jekton/flutter_demo.git
cd flutter_demo
git checkout first_app_step1
复制代码

由于是第一次写 Flutter 应用,我们对上面的代码是否能够按照预期执行还不是那么有信心,所以我们先打个 log 确认一下,点击按钮后是不是真的会执行 onPress

打 log 可以使用 Dart 提供的 print,但在日志比较多的时候,print 的输出可能会被 Android 丢弃,这个时候 debugPrint 会是更好的选择。对应的日志信息可以在 Dart Console 里查看(View -> Tool Windows -> Run 或者 Mac 上使用 Command+4 打开)。

void _onPressed() {
  debugPrint('_onPressed');
}
复制代码

保存后(会自动 Hot Reload),我们再次点击按钮,在我的设备上,打印出了下面这样的信息:

I/flutter (11297): _onPressed
V/AudioManager(11297): playSoundEffect   effectType: 0
V/AudioManager(11297): querySoundEffectsEnabled...
复制代码

这里的第一行,就是我们打的。现在我们有足够的自信说,点击按钮后,会执行 _onPressed 方法了。

编写代码(2)

软件开发通常是一个螺旋式上升的过程,不可能通过一次编码、调试就完成。现在,我们开始第二轮迭代。

接下来要做的,便是在 _onPressed 里面弹一个框:

// context 这里使用的是 MyApp.build 的参数
void _onPressed(BuildContext context) {
  debugPrint('_onPressed');

  showDialog(
    context: context,
    builder: (_) {
      return AlertDialog(
        content: Text('AlertDialog'),
      );
    }
  );
}
复制代码

遗憾的是,这一次并不那么顺利。Dialog 没有弹出来,而且报了下面这问题:

I/flutter (11297): Navigator operation requested with a context that does not include a Navigator.
I/flutter (11297): The context used to push or pop routes from the Navigator must be that of a widget that is a
I/flutter (11297): descendant of a Navigator widget.
复制代码

原因在于,stateless 的 widget 只能用于显示信息,不能有其他动作。所以,该让 StatefulWidget 上场了。

class RollingButton extends StatefulWidget {
  // StatefulWidget 需要实现这个方法,返回一个 State
  @override
  State createState() {
    return _RollingState();
  }
}

// 可能看起来有点恶心,这里的泛型参数居然是 RollingButton
class _RollingState extends State<RollingButton> {

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return RaisedButton(
      child: Text('Roll'),
      onPressed: _onPressed,
    );
  }

  void _onPressed() {
    debugPrint('_RollingState._onPressed');
    showDialog(
        // 第一个 context 是参数名,第二个 context 是 State 的成员变量
        context: context,
        builder: (_) {
          return AlertDialog(
            content: Text('AlertDialog'),
          );
        }
    );
  }
}
复制代码

要实现一个 stateful 的 widget,可以继承 StatefulWidget 并在 createState 方法中返回一个 State。除了这一部分,代码跟我们之前写的并没有太大的区别。

剩下的,就是替换 MyApp 里面使用的按钮,修改后的代码如下:

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Our first Flutter app',
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text('Flutter rolling demo'),
        ),
        body: Center(
          child: RollingButton(),
        ),
      ),
    );
  }
}
复制代码

再次运行,点击按钮后,我们将看到梦寐以求的 dialog。

Screenshot with a dialog
Screenshot with a dialog

如果你遇到了麻烦,可以查看 tag first_app_step2 的代码。

最后,我们来实现“roll”:

import 'dart:math';

class _RollingState extends State<RollingButton> {

  final _random = Random();

  // ...

  List<int> _roll() {
    final roll1 = _random.nextInt(6) + 1;
    final roll2 = _random.nextInt(6) + 1;
    return [roll1, roll1];
  }


  void _onPressed() {
    debugPrint('_RollingState._onPressed');
    final rollResults = _roll();
    showDialog(
        // 第一个 context 是参数名,第二个 context 是 State 的成员变量
        context: context,
        builder: (_) {
          return AlertDialog(
            content: Text('Roll result: (${rollResults[0]}, ${rollResults[1]})'),
          );
        }
    );
  }
}
复制代码

安装、调试(2)

还是一样,重新运行后,我们就能够看到每次点击按钮的结果随机地出现 [1, 6] 中的数……慢着,怎么弹出的消息里的两个号码总是一样的!好吧,肯定是哪里出错了。

这次,我们不采用打 log 的方法,改用 debugger 来调试。

  1. 在 final rollResults = _roll() 这一行打个断点
  2. 然后点击 Debug main.dart 开始调试
  3. 点击 APP 里的 Roll 按钮

现在,应用停在了我们所打的断点处:

debug step1
debug step1

接下来:

  1. Step Into 进入 _roll 方法
  2. 进入 _roll 后,Step Over 一行一行执行。
debug step2
debug step2

这里我们看到,两次 random 确实产生了不同的结果。我们继续:

  1. 还是 Step Over,这个时候 _roll 就返回了
  2. 切换到 Variables 这个选项卡,查看 rollResults 的值
debug step3
debug step3

可以发现,两个结果居然变成一样的了。再往回查看一下代码,我们写的是 return [roll1, roll1]。修改后一个为 roll2,程序就能够按预期的正常执行了。

最终的代码,可以看 tag first_app_done。

调试总结

本篇文章其实介绍了两种调试方法:打 log 和 debugger。虽然现在 Flutter 提供的 log 工具比较简陋,可以预期未来还会进一步完善。

使用打 log 的方式,好处在于不会对执行流程产生较大的影响,在多线程环境尤为有用。它的速度也比较快,不需要我们去单步执行。不足之处在于,如果原先没有对应的 log,我们只能修改代码重新运行,才能查看相应的状态。对于线上的应用,我们也只能够通过分析 log 来定位问题。

debugger 跟打 log 方式是互补的。使用 debugger 时,我们可以随意查看我们需要知道的变量的值,一步一步近距离观察代码的运行状态。坏处当然就是太慢了。在什么时候使用什么方法,需要一些经验;但有时候就全凭个人喜好了,没有优劣之分。

更多的调试方法,读者可以根据需要查看flutter.io/debugging/进一步学习。

打包

编写完应用后,就得打包 apk 分发给用户使用了。在这一小节,我们来看看怎么给 Flutter 项目打包。

在项目的根目录,有一个 android 文件夹,下面我们将主要对这个目录的文件进行修改。

  1. 查看 AndroidManifest.xml。这是一个按模板生成的文件,有些东西可能需要修改一下
  2. build.gradle,这里面也可能有你需要修改的地方。对我们的应用来说,目前都先维持原样
  3. 如果有需要,更新 res/mipmap 里的应用启动图标,这里我们不改
  4. 签名,前面略微复杂一些,下面详细展开一下。

1) 生成签名的 key(如果你已经有了,跳过这一步),为了让读者也可以编译,这里我把 key 也放到了项目中。

keytool -genkey -v -keystore ~/key.jks -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000 -alias key
复制代码

2) 添加一个 android/key.properties,内容如下:

storePassword=123456
keyPassword=123456
keyAlias=key
storeFile=../key.jks
复制代码

3) 更新 build.gradle 里的签名配置

def keystorePropertiesFile = rootProject.file("key.properties")
def keystoreProperties = new Properties()
keystoreProperties.load(new FileInputStream(keystorePropertiesFile))

android {
    // ...

    signingConfigs {
        release {
            keyAlias keystoreProperties['keyAlias']
            keyPassword keystoreProperties['keyPassword']
            storeFile file(keystoreProperties['storeFile'])
            storePassword keystoreProperties['storePassword']
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            signingConfig signingConfigs.release

            minifyEnabled true
            useProguard true

            // proguard 文件我们在下一步添加
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}
复制代码

签名信息配置完毕后,下面进行第5步。

  1. 添加 android/app/proguard-rules.pro:
    #Flutter Wrapper
    -keep class io.flutter.app.** { *; }
    -keep class io.flutter.plugin.**  { *; }
    -keep class io.flutter.util.**  { *; }
    -keep class io.flutter.view.**  { *; }
    -keep class io.flutter.**  { *; }
    -keep class io.flutter.plugins.**  { *; }
    复制代码
  2. 编译 apk。在项目的根目录,执行 flutter build apk, 编译后的应用在 build/app/outputs/apk/release/app-release.apk。
  3. 还是在根目录下,执行 flutter install 就可以安装这个 apk 了。

对于 iOS,读者可以看flutter.io/ios-release…,这里就不再演示了。 查看最终的项目,可以 checkout 到 tag first_app_signing。恭喜你,第一个 Flutter 应用完成啦。

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