你好,我是陈航。今天,我来和你聊聊如何在原生应用中接入Flutter。

在前面两篇文章中,我与你分享了如何在Dart层引入Android/iOS平台特定的能力,来提升App的功能体验。

使用Flutter从头开始写一个App,是一件轻松惬意的事情。但,对于成熟产品来说,完全摒弃原有App的历史沉淀,而全面转向Flutter并不现实。用Flutter去统一iOS/Android技术栈,把它作为已有原生App的扩展能力,通过逐步试验有序推进从而提升终端开发效率,可能才是现阶段Flutter最具吸引力的地方。

那么,Flutter工程与原生工程该如何组织管理?不同平台的Flutter工程打包构建产物该如何抽取封装?封装后的产物该如何引入原生工程?原生工程又该如何使用封装后的Flutter能力?

这些问题使得在已有原生App中接入Flutter看似并不是一件容易的事情。那接下来,我就和你介绍下如何在原生App中以最自然的方式接入Flutter。

准备工作

既然是要在原生应用中混编Flutter,相信你一定已经准备好原生应用工程来实施今天的改造了。如果你还没有准备好也没关系,我会以一个最小化的示例和你演示这个改造过程。

首先,我们分别用Xcode与Android Studio快速建立一个只有首页的基本工程,工程名分别为iOSDemo与AndroidDemo。

这时,Android工程就已经准备好了;而对于iOS工程来说,由于基本工程并不支持以组件化的方式管理项目,因此我们还需要多做一步,将其改造成使用CocoaPods管理的工程,也就是要在iOSDemo根目录下创建一个只有基本信息的Podfile文件:

use_frameworks!
platform :ios, '8.0'
target 'iOSDemo' do
#todo
end

然后,在命令行输入pod install后,会自动生成一个iOSDemo.xcworkspace文件,这时我们就完成了iOS工程改造。

Flutter混编方案介绍

如果你想要在已有的原生App里嵌入一些Flutter页面,有两个办法:

图1 Flutter混编工程管理方式

由于Flutter早期提供的混编方式能力及相关资料有限,国内较早使用Flutter混合开发的团队大多使用的是统一管理模式。但是,随着功能迭代的深入,这种方案的弊端也随之显露,不仅三端(Android、iOS、Flutter)代码耦合严重,相关工具链耗时也随之大幅增长,导致开发效率降低。

所以,后续使用Flutter混合开发的团队陆续按照三端代码分离的模式来进行依赖治理,实现了Flutter工程的轻量级接入。

除了可以轻量级接入,三端代码分离模式把Flutter模块作为原生工程的子模块,还可以快速实现Flutter功能的“热插拔”,降低原生工程的改造成本。而Flutter工程通过Android Studio进行管理,无需打开原生工程,可直接进行Dart代码和原生代码的开发调试。

三端工程分离模式的关键是抽离Flutter工程,将不同平台的构建产物依照标准组件化的形式进行管理,即Android使用aar、iOS使用pod。换句话说,接下来介绍的混编方案会将Flutter模块打包成aar和pod,这样原生工程就可以像引用其他第三方原生组件库那样快速接入Flutter了。

听起来是不是很兴奋?接下来,我们就开始正式采用三端分离模式来接入Flutter模块吧。

集成Flutter

我曾在前面的文章中提到,Flutter的工程结构比较特殊,包括Flutter工程和原生工程的目录(即iOS和Android两个目录)。在这种情况下,原生工程就会依赖于Flutter相关的库和资源,从而无法脱离父目录进行独立构建和运行。

原生工程对Flutter的依赖主要分为两部分:

在已经有原生工程的情况下,我们需要在同级目录创建Flutter模块,构建iOS和Android各自的Flutter依赖库。这也很好实现,Flutter就为我们提供了这样的命令。我们只需要在原生项目的同级目录下,执行Flutter命令创建名为flutter_library的模块即可:

Flutter create -t module flutter_library

这里的Flutter模块,也是Flutter工程,我们用Android Studio打开它,其目录如下图所示:

图2 Flutter模块工程结构

可以看到,和传统的Flutter工程相比,Flutter模块工程也有内嵌的Android工程与iOS工程,因此我们可以像普通工程一样使用Android Studio进行开发调试。

仔细查看可以发现,Flutter模块有一个细微的变化:Android工程下多了一个Flutter目录,这个目录下的build.gradle配置就是我们构建aar的打包配置。这就是模块工程既能像Flutter传统工程一样使用Android Studio开发调试,又能打包构建aar与pod的秘密。

实际上,iOS工程的目录结构也有细微变化,但这个差异并不影响打包构建,因此我就不再展开了。

然后,我们打开main.dart文件,将其逻辑更新为以下代码逻辑,即一个写着“Hello from Flutter”的全屏红色的Flutter Widget:

import 'package:flutter/material.dart';
import 'dart:ui';

void main() => runApp(_widgetForRoute(window.defaultRouteName));//独立运行传入默认路由

Widget _widgetForRoute(String route) {
  switch (route) {
    default:
      return MaterialApp(
        home: Scaffold(
          backgroundColor: const Color(0xFFD63031),//ARGB红色
          body: Center(
            child: Text(
              'Hello from Flutter', //显示的文字
              textDirection: TextDirection.ltr,
              style: TextStyle(
                fontSize: 20.0,
                color: Colors.blue,
              ),
            ),
          ),
        ),
      );
  }
}

注意:我们创建的Widget实际上是包在一个switch-case语句中的。这是因为封装的Flutter模块一般会有多个页面级Widget,原生App代码则会通过传入路由标识字符串,告诉Flutter究竟应该返回何种Widget。为了简化案例,在这里我们忽略标识字符串,统一返回一个MaterialApp。

接下来,我们要做的事情就是把这段代码编译打包,构建出对应的Android和iOS依赖库,实现原生工程的接入。

现在,我们首先来看看Android工程如何接入。

Android模块集成

之前我们提到原生工程对Flutter的依赖主要分为两部分,对应到Android平台,这两部分分别是:

搞清楚Flutter工程的Android编译产物之后,我们对Android的Flutter依赖抽取步骤如下:

首先在Flutter_library的根目录下,执行aar打包构建命令:

Flutter build apk --debug

这条命令的作用是编译工程产物,并将Flutter.jar和工程产物编译结果封装成一个aar。你很快就会想到,如果是构建release产物,只需要把debug换成release就可以了。

其次,打包构建的flutter-debug.aar位于.android/Flutter/build/outputs/aar/目录下,我们把它拷贝到原生Android工程AndroidDemo的app/libs目录下,并在App的打包配置build.gradle中添加对它的依赖:

...
repositories {
    flatDir {
        dirs 'libs'   // aar目录
    }
}
android {
    ...
    compileOptions {
        sourceCompatibility 1.8 //Java 1.8
        targetCompatibility 1.8 //Java 1.8
    }
    ...
}

dependencies {
    ...
    implementation(name: 'flutter-debug', ext: 'aar')//Flutter模块aar
    ...
}

Sync一下,Flutter模块就被添加到了Android项目中。

再次,我们试着改一下MainActivity.java的代码,把它的contentView改成Flutter的widget:

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    View FlutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), "defaultRoute"); //传入路由标识符
    setContentView(FlutterView);//用FlutterView替代Activity的ContentView
}

最后点击运行,可以看到一个写着“Hello from Flutter”的全屏红色的Flutter Widget就展示出来了。至此,我们完成了Android工程的接入。

图3 Android工程接入示例

iOS模块集成

iOS工程接入的情况要稍微复杂一些。在iOS平台,原生工程对Flutter的依赖分别是:

iOS平台的Flutter模块抽取,实际上就是通过打包命令生成这两个产物,并将它们封装成一个pod供原生工程引用。

类似地,首先我们在Flutter_library的根目录下,执行iOS打包构建命令:

Flutter build ios --debug

这条命令的作用是编译Flutter工程生成两个产物:Flutter.framework和App.framework。同样,把debug换成release就可以构建release产物(当然,你还需要处理一下签名问题)。

其次,在iOSDemo的根目录下创建一个名为FlutterEngine的目录,并把这两个framework文件拷贝进去。iOS的模块化产物工作要比Android多一个步骤,因为我们需要把这两个产物手动封装成pod。因此,我们还需要在该目录下创建FlutterEngine.podspec,即Flutter模块的组件定义:

Pod::Spec.new do |s|
  s.name             = 'FlutterEngine'
  s.version          = '0.1.0'
  s.summary          = 'XXXXXXX'
  s.description      = <<-DESC
TODO: Add long description of the pod here.
                       DESC
  s.homepage         = 'https://github.com/xx/FlutterEngine'
  s.license          = { :type => 'MIT', :file => 'LICENSE' }
  s.author           = { 'chenhang' => 'hangisnice@gmail.com' }
  s.source       = { :git => "", :tag => "#{s.version}" }
  s.ios.deployment_target = '8.0'
  s.ios.vendored_frameworks = 'App.framework', 'Flutter.framework'
end

pod lib lint一下,Flutter模块组件就已经做好了。趁热打铁,我们再修改Podfile文件把它集成到iOSDemo工程中:

...
target 'iOSDemo' do
    pod 'FlutterEngine', :path => './'
end

pod install一下,Flutter模块就集成进iOS原生工程中了。

再次,我们试着修改一下AppDelegate.m的代码,把window的rootViewController改成FlutterViewController:

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions

{
    self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
    FlutterViewController *vc = [[FlutterViewController alloc]init];
    [vc setInitialRoute:@"defaultRoute"]; //路由标识符
    self.window.rootViewController = vc;
    [self.window makeKeyAndVisible];
    return YES;
}

最后点击运行,一个写着“Hello from Flutter”的全屏红色的Flutter Widget也展示出来了。至此,iOS工程的接入我们也顺利搞定了。

图4 iOS工程接入示例

总结

通过分离Android、iOS和Flutter三端工程,抽离Flutter库和引擎及工程代码为组件库,以Android和iOS平台最常见的aar和pod形式接入原生工程,我们就可以低成本地接入Flutter模块,愉快地使用Flutter扩展原生App的边界了。

但,我们还可以做得更好。

如果每次通过构建Flutter模块工程,都是手动搬运Flutter编译产物,那很容易就会因为工程管理混乱导致Flutter组件库被覆盖,从而引发难以排查的Bug。而要解决此类问题的话,我们可以引入CI自动构建框架,把Flutter编译产物构建自动化,原生工程通过接入不同版本的构建产物,实现更优雅的三端分离模式。

而关于自动化构建,我会在后面的文章中和你详细介绍,这里就不再赘述了。

接下来,我们简单回顾一下今天的内容。

原生工程混编Flutter的方式有两种。一种是,将Flutter工程内嵌Android和iOS工程,由Flutter统一管理的集中模式;另一种是,将Flutter工程作为原生工程共用的子模块,由原生工程各自管理的三端工程分离模式。目前,业界采用的基本都是第二种方式。

而对于三端工程分离模式最主要的则是抽离Flutter工程,将不同平台的构建产物依照标准组件化的形式进行管理,即:针对Android平台打包构建生成aar,通过build.gradle进行依赖管理;针对iOS平台打包构建生成framework,将其封装成独立的pod,并通过podfile进行依赖管理。

我把今天分享所涉及到的知识点打包到了GitHub(flutter_module_pageiOS_demoAndroid_Demo)中,你可以下载下来,反复运行几次,加深理解与记忆。

思考题

最后,我给你下留一个思考题吧。

对于有资源依赖的Flutter模块工程而言,其打包构建的产物,以及抽离Flutter组件库的过程会有什么不同吗?

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。

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