Flutter学习指南：编写第一个应用

本文由玉刚说写作平台提供写作赞助
原作者：水晶虾饺

这是个系列文章，后面还有很多篇，希望对大家能有帮助。

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 来了解它的开发流程。

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。

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() {
}

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
  }
}

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间，
      // 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
}

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

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

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');
}

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...

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'),
      );
    }
  );
}

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.

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'),
          );
        }
    );
  }
}

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(),
        ),
      ),
    );
  }
}

再次运行，点击按钮后，我们将看到梦寐以求的 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]})'),
          );
        }
    );
  }
}

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

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

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

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https://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

2) 添加一个 android/key.properties，内容如下：

storePassword=123456
keyPassword=123456
keyAlias=key
storeFile=../key.jks

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'
        }
    }
}

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.**  { *; }
   

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https://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。