flutter绘图,flutter画图

提示：扫一扫查出行
【扫一扫了解最新限行尾号】
复制提示

flutter页面的绘制和管理

Element管理Widget和RenderObject。

widget保持显示当前的页面状态，当widget产生点击等交互，调用setState()改变element中管理的state，

相关问答

Q1: Flutter 手势系列教程---Listener

Listener 它是主要的功能是用来监听屏幕触摸事件，取决于它的子组件区域范围，比如按下、移动、抬起、取消等操作时可以添加监听。

我们知道 Flutter 组件只有按钮才会有事件，那么如果我需要在文字或者某个容器上添加事件那我就需要借助 Listener

手势系列视频教程地址

Listener 常用于当手指滑动屏幕时进行隐藏键盘或者下拉刷新、上拉加载时进行事件监听。

一般在实际的开发过程中我们很少会用到 Listener 来监听手势，一般都是通过 GestureDetector 来进行监听或者使用 MouseRegion 来监听鼠标的事件，而 MouseRegion 常用于web开发中， GestureDetector 常用于app。

我们经常使用的回调函数主要有三个

我们这里主要是针对 onPointerDown 、 onPointerMove 、 onPointerUp 进行演示，因为我们在平时的开发过程中最常用到的属性就是这三个，而且其他的属性也都被废弃掉了。

我们这里先点击橙色容器，在点击一次红色容器，他们打印的结果如下。

PointerEvent 是触摸、手写笔、鼠标事件的基类。

在上文中，我们知道了什么是 Listener 并写了一个简单的案例，在使用案例的过程中我们的事件里面都带了一个 event 参数，而所有的事件最终都是继承自 PointerEvent ，那我们接下来看看 event 的参数有什么作用。

PointerEvent 的属性非常多，但在我们实际的开发过程中很少会使用到，只有在特定的情景下才会使用对应的属性。

如需要做一个全局悬浮的按钮我们会使用到 position

如需要做绘图软件我们需要用到 buttons 、 kind 等

所以大家可以根据实际的应用场景来使用对应的属性即可，下面是我对 PointerEvent 的属性进行的一个详细描述。

behavior 属性，它决定子组件如何响应命中测试，它的值类型为 HitTestBehavior ，这是一个枚举类，有三个枚举值

对子组件一个接一个的进行命中测试，如果子组件中有测试通过的，则当前组件通过，这就意味着，如果指针事件作用于子组件上时，其父级组件也肯定可以收到该事件。

在命中测试时，将当前组件当成不透明处理(即使本身是透明的)，最终的效果相当于当前Widget的整个区域都是点击区域

点击组件透明区域时，可以对自身边界内及底部可视区域都进行命中测试，这意味着点击顶部组件透明区域时，顶部组件和底部组件都可以接收到事件

我们这里演示每次都是先点击绿色盒子在点击文字，以便大家能更好的分辨出这三个属性的使用区别

Listener 是 Flutter 中比较重要的功能性组件，它主要的功能是用来监听屏幕触摸事件，事件回调可以获取对应的属性来个性化定制app功能。

Q2: Flutter - 单次Frame绘制回调(addPostFrameCallback)

通过addPostFrameCallback可以做一些安全的操作，在有些时候是很有用的，它会在当前Frame绘制完后进行回调，并只会回调一次，如果要再次监听需要再设置。

Q3: Android 图形系统（Graphics）

本文将从三个方面介绍Android 图形系统。

图形系统提供绘图和图形处理支持。

Android 框架提供了各种用于 2D 和 3D 图形渲染的 API、图片解码库，以及各种Driver支持。

• 绘图API：2D引擎 Skia，3D引擎 OpenGL ES，RenderScript，OpenCV和Vulkan。

• 图片解码库：jpg，png，gif等。

应用开发者可通过三种方式将图像绘制到屏幕:

• Canvas : 2D图形API，Android View树实际的绘制者。

• OpenGL ES : 嵌入式设备的OpenGL 三维图形API子集。

• Vulkan :跨平台的2D和3D绘图引擎,Android 7.0后支持，NDK。

整个图形系统架构是一个生产者和消费者模式，五层依次介绍：

2D绘制：Canvas api / view 的子类 (button ,list)/自定义view

3D绘制：应用直接使用OpenGL 接口绘制图形(PixelFlinger对应的是openGl 1.0 ，GUP driver 对应的是2.0和3.0)

所有情况下的绘图都渲染到一个包含 GraphicBuffer的Surface上，当一块 Surface 显示在屏幕上时，就是用户所看到的窗口。

• Canvas：画布，2D图形API，Android View树实际的渲染者。

• Skia绘制：Android4.0之前默认使用，主线程通过CPU完成绘图指令操作，在复杂场景下单帧容易超过16ms导致卡顿。

WindowManagerService（WMS）窗口管理服务，管理系统中所有的窗口。

• 管理window （view的容器）

• Window与surface对应，一块显示区域。添加一个window，就是 WMS 为其分配一块 Surface 的过程。

Google 在Android source官网提示：

这里就对这些控件进行简单介绍：

Surface : Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor.

Surface 对应一块屏幕缓冲区。生产者是： SurfaceTexture、MediaRecorder 等，消费者是： OpenGL、MediaPlayer 或 CameraDevice等。每个window对应一个Surface。Canvas或OpenGL ES等最终都渲染到Surface上。

• Flutter在Android平台上也是直接渲染到Surface。例如：一个Activity/Dialog都是一个Surface，它承载了上层的图形数据，与SurfaceFlinger侧的Layer相对应。

Canvas（画布）实现由 Skia 图形库提供。为了确保两个客户端不会同时更新某个缓冲区，使用以下命令处理画布锁：

使用双缓冲机制，有自己的 surface，View只是一个透明的占位符，Surface可以在后台线程中绘制。双缓冲机制提高渲染效率，独立线程

绘制，提升流畅性。适合一些场景：需要界面迅速更新、UI绘制时间长、对帧率要求较高的情况。

提供访问和控制Surface 相关的方法。通过SurfaceView的getHolder()函数可以获取SurfaceHolder对象，Surface 就在SurfaceHolder对象内。

addCallback(SurfaceHolder.Callbackcallback) /Canvas lockCanvas() /unlockCanvasAndPost(Canvascanvas)

SurfaceTexture： Surface 和 OpenGL ES (GLES) 纹理（Texture）的组合。将图像流转为 OpenGL 外部纹理。

TextureView：持有 SurfaceTexture，将图像处理为 OpenGL 纹理更新到 HardwareLayer。

GLSurfaceView：加入 EGL 管理，自带 GL 上下文和 GL 渲染线程

这些View通常涉及到Android音视频相关，需要高效的渲染能力。如下面的SurfaceTexture在camera中的应用。

简称Buffer, 一个Buffer包含一帧图像，Buffer由gralloc分配和回收。Buffer 属性包含：width, height, format, usage等

BufferQueue 的引入是为了解决显示和性能问题。

• Surface属于APP进程，Layer属于系统进程，如果它们之间只用一个Buffer，会存在显示和性能问题。

• 一些Buffer用于绘制，一些Buffer用于显示，双方处理完之后，交换一下Buffer，提高效率。

• BufferQueue中包含多个Buffer对象。

Android图形系统包含了两对生产者和消费者模型，它们都通过BufferQueue进行连接：

1.Canvas和OpenGL ES生产图形数据，SurfaceFlinger消费图形数据。

2.SurfaceFlinger合成所有图层的图形数据，Display显示合成结果。

code：frameworks/native/services/surfaceflinger

• Surface表示APP进程的一个窗口，承载了窗口的图形数据。

• SurfaceFlinger是系统进程合成所有窗口的系统服务，负责合成所有Surface提供的图形数据，然后送显到屏幕。

• SurfaceFlinger既是上层应用的消费者，又是Display的生产者，起到了承上启下的作用。

数据流：

合成示意图：

在介绍Vsync机制之前先介绍两个重要概念：

屏幕刷新率：屏幕每秒钟可以刷新多少次。60HZ刷新率，16.7ms刷新一次。（120HZ/8.3ms），硬件指标。

GPU 绘制帧率：GPU 每秒能够合成绘制多少帧。

软件层触发 View 绘制的时机是随机的，当下一次屏幕刷新时，屏幕从 Frame Buffer 中拿到的数据还是“帧1”的数据，导致“丢帧”。

每隔 16ms 硬件层发出 vsync 信号，应用层接收到此信号后会触发UI 的渲染流程，同时 vsync 信号也会触发 SurfaceFlinger 读取Buffer 中的数据，进行合成显示到屏幕上。

总结：Vsync机制将 CPU 和 GPU 的开始时间与屏幕刷新强行拖拽到同一起跑线

Android提供的Graphics流程相对比较复杂对其进行具象后的流程如下两张图所示：

Q4: Flutter入门这一篇效率文章就够了

本文面向 Flutter 初学者，旨在用易懂的方式带大家入门。除了 Flutter 代码，还会介绍到语法、原理、特性等基础知识。相信本文能帮助你学习和理解 Flutter。

我们先看一下目前的一些跨平台方案，从前端渲染的角度来分类的话，大致可以分为以下几种方案。

WebView 渲染

这种方案就很好理解，现在很多项目都会嵌入 H5 的页面。就是用 JavaScript 等前端技术进行开发，在客户端上用 WebView 来进行渲染。微信小程序目前使用的就是这种方案。

它的优点很明显，使用成熟的前端技术进行开发，学习成本低，开发效率高，并且支持动态发布代码。

但缺点也很明显，在性能体验上，和原生还是存在较大差距的。

原生控件渲染

既然 WebView 的性能不够好，于是就有了使用原生控件进行渲染的方案。这种方案，同样也是使用 JavaScript 开发，区别是它最终是调用原生控件进行渲染的。这种方案的代表是 Facebook 的 React Native。

由于使用原生控件进行渲染，性能体验也会更接近原生。但也只是更接近，和原生还是有差距的，因为它需要频繁的进行 JavaScript 和原生之间的通信，这个通信效率是比较低的。

另外，由于需要适配各个平台的控件，那就有可能出现，系统控件更新了，而框架本身还没有更新，由此产生了一些问题。换句话说，这种方案是受到原生控件限制的。

绘图引擎渲染

接下来就是主角了。

在前端，如果完全不使用原生控件，我们可以通过系统的绘图 API 绘制出一个用户界面。从这个角度出发，可以在各个平台使用一个统一接口的绘图引擎来进行界面绘制，这个引擎最终调用的是系统的 API 绘制的。这样的话，它的性能可以做到接近原生，并且又不受原生控件的限制，在不同平台上能够做到 UI 统一。

Flutter 就是这样的一个开发框架。

一个跨平台 UI 解决方案

Flutter 是由 Google 开发的，一个跨平台 UI 解决方案。换句话说，它原则上只管 UI 的问题，如果涉及到平台本身的一些功能，比如调用蓝牙、摄像头，一般还是需要原生代码去操作。但现在也会有一些第三方库帮我们解决这些问题。

绘图引擎 Skia

Flutter 使用 Skia 作为它的绘图引擎。Skia 已经被 Google 收购，目前很多 Google 旗下的产品都是用 Skia 绘制的，包括 Android。

Android 内置了 Skia，但 iOS 没有，所以在打 iOS 安装包的时候，会把 Skia 一起打进去。这就导致了，用同一份 Flutter 代码打包之后，iOS 的包要比 Android 的包大一些。

开发语言 Dart

Flutter 使用的开发语言，叫 Dart。Dart 也是 Google 自家的，它是一门面向对象的语言，从它身上会看到一些其他开发语言的影子。学习起来难度不大的。

前面讲跨平台方案的时候，可以发现别的方案基本都是用 JavaScript 作为开发语言的，但为什么 Flutter 不用？就因为 Dart 是谷歌自家的吗？这个问题先留着，我们后面会提到。

这里部分就简单点带过了，具体的搭建流程可以在官网查看:

主要的搭建步骤如下:

下载 Flutter SDK

官网下载地址：

由于在国内访问可能受限，官方为中国开发者搭建了镜像：

更新环境变量

解压后，将 flutter\bin 的全路径添加到环境变量 PATH 中。

安装开发工具

理论上，任何文本编辑器都可以用来开发 Flutter 应用，但推荐的开发工具是 Android Studio、IntelliJ 以及 VS Code。因为在这些开发工具上，可以安装官方的 Flutter 和 Dart 插件，得到更好的开发体验。文章里使用 Android Studio 来演示。

如果你打算开发 iOS 应用，则还需要安装 Xcode。

安装插件

在开发工具的插件设置中，安装上面说到的 Flutter 和 Dart 插件。Flutter 插件用于支持 Flutter 的运行、调试、热重载等功能，而 Dart 插件则提供了代码的输入校验、代码补全等功能。

万物始于 Hello World，我们先来创建一个显示 Hello World 的 Flutter 项目。

在 Android Studio 的欢迎页面选择 Start a new Flutter project ，或者通过菜单栏的 File New New Flutter Project ，创建一个新的 Flutter 项目。

创建好的项目里面包含了 android 和 ios 两个文件夹，它们是标准的 Android 和 iOS 项目。我们的 Flutter 代码，存放在 lib 文件夹里。项目创建好后，会默认带一个计数器的示例，我们不管它，把 main.dart 的代码改成 Hello World:

启动一个模拟器，或者连上真机，点击 Run 运行一下，就能看这样一个界面了：

具体代码先混个眼熟就好，具体的后面会再讲到。

在写 Flutter 之前，还要先跟大家简单介绍一下 Dart 的语法。如果你有 Java 或 JavaScript 的开发经验，以及面向对象的编程思想，学起来是很快的。

我们可以在 test 文件夹下新建一个 dart 文件，用来写测试代码。

指定类型

var

但和 JavaScript 不同的是，以下代码在 JavaScript 是不会报错的，但在 Dart 里会报错：

Object

如果非要上面这样写，那也可以。把 var 换成 Object 就不报错了：

和 Java 类似，Object 是所有对象的根基类。但是这样的话，如果想打印一下 num 的字符串长度，是会报错的：

因为 length 是属于 String 的，但系统只知道 num 是一个对象，并不知道它是一个 String。

dynamic

如果还是非要这样写，那也可以。Dart 有一个特有的关键字 dynamic，把 Object 改成 dynamic 就不报错了：

我们运行一下这个文件，可以在控制台看到正确打印出了字符串长度。

函数

dynamic

在 Dart 里，函数也是可以不写返回类型的，不写的话会被当做 dynamic 来处理。这样的话，函数的类型就是 return 的类型，如果没有 return 则是 void 类型。比如可以这样:

运行之后是能正确打印出字符串长度的。

用于传参

Dart 里的函数也是一个对象，所以可以把函数作为参数来传递，比如：

可选参数

在 Dart 的函数传参里，有一个叫可选参数的概念，我们以文字控件 Text 为例，在源码里可以看到 Text 的构造函数是这样的:

首先，在参数里有一个 data，它是要显示的文字内容，是一个必填项。而 data 后面的一堆参数，是用一个大括号括起来的，这些参数就叫做可选参数，意思是这些参数可传可不传。

假如我们要显示一个比较长的文字，又想限制它最多显示两行，就可以这样来创建一个 Text:

可选参数，在 Flutter 里面用的非常多。

异步

Future

在 Dart 里使用 Future 来处理异步任务，比如我们现在延时一秒打印 666，代码如下：

Future 的语法和 Promise 非常像。任务执行成功会调用 then，执行失败会调用 catchError，而无论成功还是失败，都会调用 whenComplete。

async/await

如果你不喜欢上面那种写法，或者是想把异步转成同步，就可以用 async 和 await 这两个关键字来转换。

我们把上面的代码转换一下，写一个 getString 方法，返回的类型是 Future，它会延时返回一个字符串。在 main 函数后面加上 async 关键字，在 getString() 前面加上 await，代码如下:

运行之后可以看到，能正常延时一秒后，把字符串打印出来。这里 getString() 返回的类型是 Future，而 await getString() 则是返回了延时之后返回的字符串。await 要在 async 的函数里面才能使用。

async 和 await 其实是一个语法糖，它最终也是转换成 Future 调用链的形式执行的。

接下来回到 Flutter，Flutter 里最重要的一个概念是 Widget（下面翻译作控件）。

在原生开发里面，我们可能会在界面上区分，这是一个 View，这是一个 Layout，这是一个 View Controller。但在 Flutter 里面，它们全都属于一个统一的模型 Widget。可以说，在 Flutter 界面里，所有东西都是 Widget。

以前学面向对象的时候，我们都听过一句话，叫万物皆对象。我这里套用一下，在 Flutter 里，万物皆控件。

具体有哪些控件，我做了一下简单的分类。

根控件

所有的控件都属于 StatefulWidget 或 StatelessWidget 。它们的区别是，StatefulWidget 拥有状态 State ，而 StatelessWidget 没有。

StatefulWidget

当一个控件是可变的时候，就要使用 StatefulWidget 来构建。StatefulWidget 本身不可变，但它持有的状态 State 是可变的。

StatelessWidget

当一个控件状态是固定不可变的时候，就可以使用 StatelessWidget。前面我们写的 Hello World 就是使用 StatelessWidget。

容器控件

容器类控件一般是将某些属性或配置，作用在它的子控件上，比如控件所在的宽高、背景、位置等。

常用的容器控件有 Container、Center、Padding 等。

布局控件

布局控件可以类比作原生开发中的 Layout，通常它会拥有一个 children 的属性，用于接收一个控件数组，对这些控件进行特定的排版。

常用的布局控件有 Row、Column、Stack、Flex 等。

基础控件

基础控件就是常用的文字、按钮、图片等控件。

常用的基础控件有 Text、TextField、Button、Image 等。

功能控件

在 Flutter 里还有一类控件，它们不影响 UI 布局，但带有一些特定的功能，比如页面跳转、事件监听、定义主题等。我们把这一类控件称作功能控件。

常用的功能控件有 Navigator、NotificationListener、Theme 等。

开始写 Flutter 代码了。还记不记得，在 Flutter 项目创建之后，是自带一个计数器 demo 的，现在我们用自己的代码实现一遍。代码修改成如下：

运行之后，就可以看到这样的界面了：

按钮每点击一次，数字就会加一。下面我们来分析一下这段代码，看下里面用到的一些 Widget。

StatefulWidget

由于页面中的数字是跟随状态变化的，所以该页面改用 StatefulWidget。StatefulWidget 并不会直接返回一个 Widget，而是返回状态 State，在 State 里再返回 Widget。

Scaffold

Scaffold 是一个标准的 Material Design 页面，它包含了标题栏、浮动按钮、侧滑菜单、底部导航栏等配置。我们这里用到了标题栏 appBar、页面内容 body、浮动按钮 floatingActionButton。

AppBar

AppBar 就是标题栏，通过查看控件的构造方法，我们可以知道它可配置的属性。

AppBar 的可选参数除了标题 title，还可以配置标题前的内容 leading，右侧的操作按钮 anctions，控件垂直高度 elevation 等。我们只传了 title，其他属性都用默认值。

Center

Center 是一个容器类控件，它的作用就是让它的子控件居中显示。

FloatingActionButton

熟悉安卓开发的应该对这个控件比较熟悉，它就是页面右下角一个特定样式的 Button，参数里面的 onPressed 是一个必填项，要传一个点击之后的回调函数。

根据这个例子，下面给大家介绍一下 Flutter 两个比较重要的特性。

点击 Button 之后，我们把 num 变量加一，并使用 setState 通知状态发生了改变，Flutter 会根据新的状态更新 UI。如果有接触过小程序开发，setState 就和小程序的 setData 类似。

在 Flutter 里面我们不需要用 set 方法来更新 UI，可变控件是和状态绑定的，这就是 Flutter 的响应式 UI 编程。

在 Android Q 和 iOS 13 里都加入了暗黑模式，我们也换一个暗黑主题来玩一下。MaterialApp 里有一个 theme 的属性，我们把它配置一下:

这次改完之后不点 Run 了，我们点一下闪电图标 Flutter Hot Reload ，就能看到界面发生了变化:

这就是 Flutter 的热重载，在修改完代码之后，通过热重载就能马上在设备上看到修改结果，可以很大程度上增加开发效率。

下面再给大家介绍几个 Flutter 里的常见操作。

在 Flutter 里，使用 Navigator 来管理页面跳转，比如要跳转到一个 NewPage 可以这样写:

进栈使用 push，出栈则是 pop。

使用 MaterialPageRoute 会模拟出 Android 上页面跳转的过场效果。

我们来看看怎么显示一张本地图片。

先在根目录新建一个存放图片的文件夹，比如叫 images，把图片 picture.png 放进去。

找到根目录下的 pubspec.yaml 文件，这个便是 Flutter 依赖配置文件，我们需要在这里配置一下刚才的图片：

这样，我们就能使用 Image 控件把这张图片显示出来了：

和 node 的 npm 以及 Android 的 jcenter 类似，Flutter 也拥有一个公共仓库 pub.dev。pub.dev 是 Google 官方的 Dart 仓库，在上面可以找到我们需要的包和插件。

Flutter 本身没有 Toast，我们来接入一个。在 pub.dev 上搜索后，我决定使用 fluttertoast：

按照说明，在 pubspec.yaml 文件里的 dependencies 下配置：

点一下 Android Studio 右上角的 Packages get 同步之后就可以使用了：

我们上面使用的都是 Material Design 的控件，它们都是在 flutter/material.dart 包里面的。如果要使用 iOS 风格的控件，则要用到 flutter/cupertino.dart 包：

iOS 风格的控件，基本都以 Cupertino 开头。我们把计时器页面里的控件替换一下：

效果如下：

代码的部分就到这里了，接下来跟大家聊一下编译方式，编程语言的编译方式有两种。

关于它们孰优孰劣，就要看从哪个角度去对比了。JIT 的话，它的一大特点就是支持动态发布代码，也就是支持热更新。但要是从性能的角度考虑，AOT 会更好，因为在运行的时候不用再进行编译的操作的，运行的效率会更高一些。

回到我们一开始的时候留下的问题，为什么别的跨平台方案都是用 JavaScript，而 Flutter 要用 Dart 来开发。JavaScript 的编译方式是 JIT 的，它不支持 AOT。而 Dart 同时支持 JIT 和 AOT。

Flutter 在开发阶段使用 JIT，让我们用上了热重载，增加了开发效率。在打包时改用 AOT，保证了正式版应用的性能。

最后讲一下大家比较关心的一个东西，Flutter 是否支持热更新？前面说到 Dart 支持 JIT，所以从技术层面它是支持的。但是目前是不支持的，在官方的计划文档中，可以看到:

至于原因，官方在这里进行了说明。总的来说，是由于政策的限制，以及出于对性能和安全性的考虑，暂时不支持了。

到这就结束啦。由于想把 Flutter 基础在一篇内讲完，没有涉及太多细节，如果要写 Flutter 代码还需要深入学习。但相信理解之后再学，会轻松很多。

Q5: Flutter自定义绘制组件

Flutter中自定义组件一般有两种方式：

CustomPaint继承自SingleChildRenderObjectWidget，即它可以在通过嵌套引入到widget树中，并且可以有一个child子widget。它的构造方法如下：

painter和foregroundPainter需要接收CustomPainter对象，是CustomPaint核心。CustomPainter是进行UI绘制的核心类，绘制时, CustomPaint 首先在画布上调用 painter绘制 , 然后再绘制它的 child Widget, child 绘制完成后再调用 foregroundPainter 进行绘制。

size属性标识绘制区域大小，但当CustomPaint有child，该属性将会忽略，而使用child的大小为绘制区域大小。

isComplex和willChange用于控制绘制层缓存处理的，这里暂不讨论。

可实现CustomPainter子类进行UI绘制

实现paint方法进行真正的绘制，canvas是画布对象，size是绘制区域，是从CustomPaint中size属性传递得到的。绘制过程与Android原生开发十分类似，连API都十分相像，这点对熟悉Android原生开发者真是太友好了。

Paint对象是画笔对象，就是绘图工具，我们可以设置画笔的颜色、粗细、是否抗锯齿、笔触形状以及作画风格等，通过这些属性我们可以很方便的来定制自己的UI效果，在绘制的过程中可以定义多个画笔，以便实现多种风格图形的集合。

根据需求选择合适的画笔属性，完成你的绘制。

Canvas是绘制的画布，它包含了很多绘制方法，可以绘制出各种形状的图形。需要注意的是，画布是应用所有控件都在使用的, 所以通过这个画布其实是可以绘制充满屏幕的内容的，每次绘制都应该限制在本控件的区域(Size)内, 以免绘制覆盖到其他组件。

下面介绍下Canvas的绘制方法：

PointMode是个枚举

p1、p2为线段两个端点

Rect定义矩形的大小位置，有多种构造方式:

RRect描述圆角矩形，他通过Rect和Radius来构造