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Flutter 与 iOS 原生 webView 对比

本文对比的是 UIWebView、WKWebView、flutter_webview_plugin（在iOS中使用的是WKWebView）的加载速度，内存使用情况。

测试网页打开的速度，只需要获取 WebView 在开始加载网页和网页加载完成时的时间戳，时间戳的差即为打开网页的时间

为了使差异更明显，我们选择较为复杂的新浪首页进行加载的对比，为了减小网络对加载速度的影响，我们让手机连接同一个网络，分别进行 10 次测试然后取平均值，另外，我们需要关闭 WebView 的缓存，防止缓存对加载速度产生影响

下面使笔者进行 10 次测试所得到的数据

结果让我有点惊讶，一直以为 WKWebView 会是个王者。结果看，速度上 WKWebView 略慢一点，不过总体差异不大（该结果仅仅是测试新浪的结果，仅供参考啦）

在这里，笔者又加了一个测试，尝试记录从 viewController 的 viewDidLoad 到 webview 的 didFinish 时间，测试了新浪的数据，如下：

UIWebViewA ： 4970、3808、3815、4250、3556 avg(4079.8) （加载完所有页面）

UIWebViewB ： 4103、3124、3070、3256、2835 avg(3277.6)（加载sina完毕）

WKWebView ： 3672、3032、2892、2912、2739 avg(3049.4)

flutter_webView ： 4532、3901、4310、3496、3378 avg(3923.4)

其中可以看到，webView 有两行，UIWebViewB 的数据就是加载 sina 主站的时间；UIWebViewA 的数据是因为在加载完 sina 主站之后，新浪又加载了一个，所以导致总时间延长，不过即使按照 UIWebViewB 的数据来比较，也是 wkWebView 略胜一筹。

此处可以看出 flutter_webView 使用的是 wkwebView，所以它吃亏的主要原因是 flutter 包了一层。

结论：

速度（didStart - didFinish） UIWebView flutter_webview WKWebView

速度（viewDidLoad - didFinish）WKWebView UIWebView flutter_webview

这里查看内存使用的是 xcode 的 debug session 中的 memory。

首先看之前测试时，连续打开十次新浪的内存情况

接着我们在看一下打开淘宝首页的内存情况

从图上可以看出，WKWebView 在内存方面有很大的优势啊，UIWebView 的内存是真的伤啊，然后 debug 看了一下 flutter_webView，他使用的就是原生的 webView 。

他相比较原生 WKWebView 的内存开销稍大一点，从测试表现来看，一般大个 30 MB 左右。

结论：内存 WKWebView flutter_webview UIWebView

可以在 html5test 中对浏览器的兼容性进行评分，通过测试发现得分分别如下

因为 flutter 里使用的就是 WK，所以和原生的 WKWebView 一样都是 444 分，比 UIWebView 的 437 略胜一筹

结论：兼容性 WKWebView = flutter_webview UIWebView

UIWebView : 速度相比较 WKWebView 稍快一点，但是内存是一大硬伤，所以只要条件允许，就不推荐使用了

WKWebView : 速度略慢一点，不过差别不大，总体可以接受。是比UIWebView更好的选择，推荐使用。

flutter_webView_plugin ：在iOS中使用的就是原生的WKWebView，所以总体和 native WKWebView 表现差不多。如果是混编项目中，因为它被包了一层，所以页面加载上存在一定的劣势，所以混编项目中仍然推荐使用 WKWebView。不过如果从多端考虑、以及项目可迁移等，那么使用也未尝不可，就是维护成本要增加一些，需要维护两套 webView。这个就需要根据自己的情况自己取舍了。

相关问答

Q1: Flutter初始化

新建一个Flutter工程，android模块。

1，只有一个Activity组件，它是Dart层绘制Widget的容器。

2，Application配置FlutterApplication。

应用Application配置io.flutter.app.FlutterApplication类，App首次启动时，初始化。

调用FlutterMain.startInitialization()方法。

initConfig方法，从AndroidManfest.xml配置的applicaion节点获取meta-data数据，初始化以下默认值。

这些值都是使用中用到的name，例如，抽取apk中asset资源时，flutter_assets打包目录，打包产物data名称。

initResources方法，初始化资源。

在Flutter打包apk的asset目录下，包括fluttter_asset目录/资源项，将资源从apk中抽取，保存在 Context.getDir("flutter", 0) 目录下。

/data/user/0/包名/app_flutter目录。

在目录中创建一个时间戳文件，根据apk版本和包信息记录的lastUpdateTime更新时间，第二次启动时，若apk未更新，不需要再次抽取。

加载so库，libflutter.so，System.loadLibrary()。

主页面继承FlutterActivity，配置启动模式singleTop。

FlutterActivity类在io.flutter.app包， (区别io.flutter.embedding.android包)，组件生命周期委托给FlutterActivityDelegate类。

组件启动，onCreate方法。

FlutterMain.ensureInitializationComplete方法，确保资源成功抽取完成，创建FlutterView视图(io.flutter.view)，继承SurfaceView类，setContentView方法，设置组件主布局即FlutterView视图。

最后，根据Bundle路径，runBundle()加载运行，

调用FlutterView的runFromBundle方法，入口点在dart的main方法，

通过FlutterNativeView，调用FlutterJNI的native方法。

nativeRunBundleAndSnapshotFromLibrary方法。

任重而道远

Q2: Flutter 仿抖音效果 (一) 全屏点爱星

项目地址: 持续效果更新

flutter 有个onTapUp 事件,字面意思就是点击抬起的,会返回 TapUpDetails details ,通过 localPosition 属性就能获取到x,y坐标

计算double 并不复杂,每次点击的时候记录下当前的事件戳,只要两个点击的时间戳和坐标距离小于自己设定的阈值,就可以视为双击事件

实现双击

我们使用OverlayEntry 控件,控件详细介绍

效果一共有缩小 → 上移 → 放大 → 消失

第一组动画(缩小上移) → 第二组动画(放大消失)

flutter 动画需要两个类

AnimationController 负责管理动画

Animation 负责具体值操作

然后通过 Transform.scale 函数的,对scale值进行改变

补全第一组动画

现实

项目地址: 持续效果更新

Q3: Flutter浪潮下的音视频研发探索

文/陈炉军

整理/LiveVideoStack

大家好，我是阿里巴巴闲鱼事业部的陈炉军，本次分享的主题是Flutter浪潮下的音视频研发探索，主要内容是针对闲鱼APP在当下流行的跨平台框架Flutter的大规模实践，介绍其在音视频领域碰到的一些困难以及解决方案。

分享内容主要分为四个方面，首先会对Flutter有一个简单介绍以及选择Flutter作为跨平台框架的原因，其次会介绍Flutter中与音视频关系非常大的外接纹理概念，以及对它做出的一些优化。之后会对闲鱼在音视频实践过程中碰到的一些Flutter问题提出了一些解决方案——TPM音视频框架。最后是闲鱼Flutter多媒体开源组件的介绍。

Flutter

Flutter是一个跨平台框架，以往的做法是将音频、视频和网络这些模块都下沉到C++层或者ARM层，在其上封装成一个音视频的SDK，供UI层的PC、iOS和Android调用。

而Flutter做为一个UI层的跨平台框架，顾名思义就是在UI层也实现了一个跨平台开发。可以预想的是未Flutter发展的好的话，会逐渐变为一个从底层到UI层的一个全链路的跨平台开发，技术人员分别负责SDK和UI层的开发。

在Flutter之前已经有很多跨平台UI解决方案，那为什么选择Flutter呢？

我们主要考虑性能和跨平台的能力。

以往的跨平台方案比如Weex，ReactNative，Cordova等等因为架构的原因无法满足性能要求，尤其是在音视频这种性能要求几乎苛刻的场景。

而诸如Xamarin等，虽然性能可以和原生App一致，但是大部分逻辑还是需要分平台实现。

我们可以看一下，为什么Flutter可以实现高性能：

原生的native组件渲染以IOS为例，苹果的UIKit通过调用平台自己的绘制框架QuaztCore来实现UI的绘制，图形绘制也是调用底层的API,比如OpenGL、Metal等。

而Flutter也是和原生API逻辑一致，也是通过调用底层的绘制框架层SKIA实现UI层。这样相当于Flutter他自己实现了一套UI框架，提供了一种性能超越原生API的跨平台可能性。

但是我们说一个框架最终性能怎样，其实取决于设计者和开发者。至于现在到底是一个什么状况：

在闲鱼的实践中，我们发现在正常的开发没有特意的去优化UI代码的情况下，在一些低端机上，Flutter界面的流畅性是比Native界面要好的。

虽然现在闲鱼某些场景下会有卡顿闪退等情况，但是这是一个新事物发展过程中的必然问题，我们相信未来性能肯定不会成为限制Flutter发展的瓶颈的。

在闲鱼实践Flutter的过程中，混合栈和音视频是其中比较难解决的两个问题，混合栈是指一个APP在Flutter过程中不可能一口气将所有业务全部重写为Flutter，所以这是一个逐步迭代的过程，这期间原生native界面与Flutter界面共存的状态就称之为混合栈。闲鱼在混合栈上也有一些比较好的输出，例如FlutterBoost。

外接纹理

在讲音视频之前需要简要介绍一下外接纹理的概念，我们将它称之为是Flutter和Frame之间的桥梁。

Flutter渲染一帧屏幕数据首先要做的是，GPU发出的VC信号在Flutter的UI线程，通过AOT编译的机器码结合当前Dart Runtime，生成Layer Tree UI树，Layer Tree上每一个叶子节点都代表了当前屏幕上所需要渲染的每一个元素，包含了这些元素渲染所需要的内容。将Layer Tree抛给GPU线程，在GPU线程内调用Skia去完成整个UI的渲染过程。Layer Tree中有PictureLayer和TextureLayer两个比较重要的节点。PictureLayer主要负责屏幕图片的渲染，Flutter内部实现了一套图片解码逻辑，在IO线程将图片读取或者从网络上拉取之后，通过解码能够在IO线程上加载出纹理，交给GPU线程将图片渲染到屏幕上。但是由于音视频场景下系统API太过繁多，业务场景过于复杂。Flutter没有一套逻辑去实现跨平台的音视频组件，所以说Flutter提出了一种让第三方开发者来实现音视频组件的方式，而这些音视频组件的视频渲染出口，就是TextureLayer。

在整个Layer Tree渲染的过程中，TextureLayer的数据纹理需要由外部第三方开发者来指定，可以把视频数据和播放器数据送到TextureLayer里，由Flutter将这些数据渲染出来。

TextureLayer渲染过程：首先判断Layer是否已经初始化，如果没有就创建一个Texture，然后将Texture Attach到一个SufaceTexture上。

这个SufaceTexture是音视频的native代码可以获取到的对象，通过这个对象创建的Suface，我们可以将视频数据、摄像头数据解码放到Suface中，然后Flutter端通过监听SufaceTexture的数据更新就可以顺利把刚才创建的数据更新到它的纹理中，然后再将纹理交给SKIA渲染到屏幕上。

然而我们如果需要用Flutter实现美颜，滤镜，人脸贴图等等功能，就需要将视频数据读取出来，更新到纹理中，再将GPU纹理经过美颜滤镜处理后生成一个处理后的纹理。按Flutter提供的现有能力，必须先将纹理中的数据从GPU读出到CPU中，生成Bitmap后再写入Surface中，这样在Flutter中才能顺利的更新到视频数据，这样做对系统性能的消耗很大。

通过对Flutter渲染过程分析，我们知道Flutter底层需要渲染的数据就是GPU纹理，而我们经过美颜滤镜处理完成以后的结果也是GPU纹理，如果可以将它直接交给Flutter渲染，那就可以避免GPU-CPU-GPU这样的无用循环。这样的方法是可行的，但是需要一个条件，就是OpenGL上下文共享。

OpenGL

在说上下文之前，得提到一个和上线文息息相关的概念：线程。

Flutter引擎启动后会启动四个线程：

第一个线程是UI线程，这是Flutter自己定义的UI线程，主要负责GPU发出的VSync信号时候用当前Dart编译的机器码和当前运行环境创建出Layer Tree。

还有就是IO线程和GPU线程。和大部分OpenGL处理解决方案中一样，Flutter也采取一个线程责资源加载，一部分负责资源渲染这种思路。

两个线程之间纹理共享有两种方式。一种是EGLImage(IOS是 CVOpenGLESTextureCache)。一种是OpenGL Share Context。Flutter通过Share Context来实现纹理共享，将IO线程的Context和GPU线程的Context进行Share，放到同一个Share Group下面，这样两个线程下资源是互相可见可以共享的。

Platform线程是主线程，Flutter中有一个很奇怪的设定，GPU线程和主线程共用一个Context。并且在主线程也有很多OpenGL 操作。

这样的设计会给音视频开发带来很多问题，后面会详细说。

音视频端美颜处理完成的OpenGL纹理能够让Flutter直接使用的条件就是Flutter的上下文需要和平台音视频相关的OpenGL上下文处在一个Share Group下面。

由于Flutter主线程的Context就是GPU的Context，所以在音视频端主线程中有一些OpenGL操作的话，很有可能使Flutter整个OpenGL被破坏掉。所以需要将所有的OpenGL操作都限制在子线程中。

通过上述这两个条件的处理，我们就可以在没有增加GPU消耗的前提下实现美颜和滤镜等等功能。

TPM

在经过demo验证之后，我们将这个方案应用到闲鱼音视频组件中，但改造过程中发现了一些问题。

上图是摄像头采集数据转换为纹理的一段代码，其中有两个操作：首先是切进程，将后面的OpenGL操作都切到cameraQueue中。然后是设置一次上下文。然后这种限制条件或者说是潜规则往往在开发过程中容易被忽略的。而这个条件一旦忽略后果就是出现一些莫名其妙的诡异问题极难排查。因此我们就希望能抽象出一套框架，由框架本身实现线程的切换、上下文和模块生命周期等的管理，开发者接入框架以后只需要安心实现自己的算法，而不需要关心这些潜规则还有其他一些重复的逻辑操作。

在引入Flutter之前闲鱼的音视频架构与大部分音视频逻辑一样采用分层架构：

1：底层是一些独立模块

2：SDK层是对底层模块的封装

3：最上层是UI层。

引入Flutter之后，通过分析各个模块的使用场景，我们可以得出一个假设或者说是抽象：音视频应用在终端上可以归纳为视频帧解码之后视频数据帧在各个模块之间流动的过程，基于这种假设去做Flutter音视频框架的抽象。

咸鱼Flutter多媒体开源组件

整个Flutter音视频框架抽象分为管线和数据的抽象、模块的抽象、线程统一管理和上下文同一管理四部分。

管线，其实就是视频帧流动的管道。数据，音视频中涉及到的数据包括纹理、Bit Map以及时间戳等。结合现有的应用场景我们定义了管线流通数据以Texture为主数据，同时可以选择性的添加Bit Map等作为辅助数据。这样的数据定义方式，避免重复的创建和销毁纹理带来的性能开销以及多线程访问纹理带来的一些问题。也满足一些特殊模块对特殊数据的需求。同时也设计了纹理池来管理管线中的纹理数据。

模块：如果把管线和数据比喻成血管和血液，那框架音视频的场景就可以比喻成器官，我们根据模块所在管线的位置抽象出采集、处理和输出三个基类。这三个基类里实现了刚才说的线程切换，上下文切换，格式转换等等共同逻辑，各个功能模块通过集成自这些基类，可以避免很多重复劳动。

线程：每一个模块初始化的时候，初始化函数就会去线程管理的模块去获取自己的线程，线程管理模块可以决定给初始化函数分配新的线程或者已经分配过其他模块的线程。

这样有三个好处：

一是可以根据需要去决定一个线程可以挂载多少模块，做到线程间的负载均衡。第二，多线程并发式能够保证模块内的OpenGL操作是在当前线程内而不会跑到主线程去，彻底避免Flutter的OpenGL 环境被破坏。第三，多线程并行可以充分利用CPU多核架构，提升处理速度。

从Flutter端修改Flutter引擎将Context取出后，根据Context创建上下文的统一管理模块，每一个模块在初始化的时候会获取它的线程，获取之后会调用上下文管理模块获取自己的上下文。这样可以保证每一个模块的上下文都是与Flutter的上下文进行Share的，每个模块之间资源都是共享可见的，Flutter和音视频native之间也是互相共享可见的。

基于上述框架如果要实现一个简单的场景，比如画面实时预览和滤镜处理功能，

1：需要选择功能模块，功能模块包括摄像头模块、滤镜处理模块和Flutter画面渲染模块，

2：需要配置模块参数，比如采集分辨率、滤镜参数和前后摄像头设置等，

3：在创建视频管线后使用已配置的参数创建模块

4：最后管线搭载模块，开启管线就可以实现这样简单的功能。

上图为整个功能实现的代码和结构图。

结合上述音视频框架，闲鱼实现了Flutter多媒体开源组件。

组要包含四个基本组件分别是：

1：视频图像拍摄组件

2：播放器组件

3：视频图像编辑组件

4：相册选择组件