Flutter 基础组件：Widget简介

概念

在Flutter中几乎所有的对象都是一个Widget。与原生开发中“控件”不同的是，Flutter中的Widget的概念更广泛，它不仅可以表示UI元素，也可以表示一些功能性的组件如：用于手势检测的 GestureDetector widget、用于APP主题数据传递的Theme等等，而原生开发中的控件通常只是指UI元素。

Widget与Element

在Flutter中，Widget的功能是“描述一个UI元素的配置数据”，它就是说，Widget其实并不是表示最终绘制在设备屏幕上的显示元素，而它只是描述显示元素的一个配置数据。

实际上，Flutter中真正代表屏幕上显示元素的类是Element，也就是说Widget只是描述Element的配置数据！Widget只是UI元素的一个配置数据，并且一个Widget可以对应多个Element。这是因为同一个Widget对象可以被添加到UI树的不同部分，而真正渲染时，UI树的每一个Element节点都会对应一个Widget对象。

总结：

1. Widget实际上就是Element的配置数据，Widget树实际上是一个配置树，而真正的UI渲染树是由Element构成；不过，由于Element是通过Widget生成的，所以它们之间有对应关系，在大多数场景，我们可以宽泛地认为Widget树就是指UI控件树或UI渲染树。
2. 一个Widget对象可以对应多个Element对象。这很好理解，根据同一份配置（Widget），可以创建多个实例（Element）。

StatelessWidget

StatelessWidget用于不需要维护状态的场景，它通常在build方法中通过嵌套其它Widget来构建UI，在构建过程中会递归的构建其嵌套的Widget。

import 'package:flutter/material.dart';

class Echo extends StatelessWidget {
  const Echo({
    Key key,
    @required this.text, this.backgroundColor:Colors.red,
  }):super(key:key);

  final String text;
  final Color backgroundColor;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Container(
        color: backgroundColor,
        child: Text(text),
      ),
    );
  }

}

// 按照惯例，widget的构造函数参数应使用命名参数，命名参数中的必要参数要添加@required标注，这样有利于静态代码分析器进行检查。
// 另外，在继承widget时，第一个参数通常应该是Key，另外，如果Widget需要接收子Widget，那么child或children参数通常应被放在参数列表的最后。
// 同样是按照惯例，Widget的属性应尽可能的被声明为final，防止被意外改变。

Context

build()方法有一个context参数，它是BuildContext类的一个实例，表示当前widget在widget树中的上下文，每一个widget都会对应一个context对象（因为每一个widget都是widget树上的一个节点）。实际上，context是当前widget在widget树中位置中执行”相关操作“的一个句柄，比如它提供了从当前widget开始向上遍历widget树以及按照widget类型查找父级widget的方法。

import 'package:flutter/material.dart';

class TestContextRoute extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Test Context'),
      ),
      body: Container(
        child: Builder(builder: (context){
          // 在Widget树中向上查找父级‘Scaffold’ widget
          Scaffold scaffold = context.ancestorWidgetOfExactType(Scaffold);
          // 直接返回 AppBar的title
          return (scaffold.appBar as AppBar).title;
        }),
      ),
    );
  }
}

StatefulWidget

和StatelessWidget一样，StatefulWidget也是继承自Widget类，并重写了createElement()方法，不同的是返回的Element 对象并不相同；另外StatefulWidget类中添加了一个新的接口createState()

// StatefulWidget的类定义：
import 'package:flutter/material.dart';

abstract class StatefulWidget extends Widget {
  const StatefulWidget({ Key key }) : super(key: key);

  @override
  StatefulElement createElement() => new StatefulElement(this);

  @protected
  State createState();
}

// StatefulElement 间接继承自Element类，与StatefulWidget相对应（作为其配置数据）。
// StatefulElement中可能会多次调用createState()来创建状态(State)对象。

// createState() 用于创建和Stateful widget相关的状态，它在Stateful widget的生命周期中可能会被多次调用。
// 例如，当一个Stateful widget同时插入到widget树的多个位置时，Flutter framework就会调用该方法为每一个位置生成一个独立的State实例，
// 其实，本质上就是一个StatefulElement对应一个State实例。

State

一个StatefulWidget类会对应一个State类，State表示与其对应的StatefulWidget要维护的状态，State中的保存的状态信息可以：

1. 在widget 构建时可以被同步读取。
2. 在widget生命周期中可以被改变，当State被改变时，可以手动调用其setState()方法通知Flutter framework状态发生改变，
   
   Flutter framework在收到消息后，会重新调用其build方法重新构建widget树，从而达到更新UI的目的。

State中有两个常用属性：

1. widget，它表示与该State实例关联的widget实例，由Flutter framework动态设置。
   
   注意，这种关联并非永久的，因为在应用生命周期中，UI树上的某一个节点的widget实例在重新构建时可能会变化，
   
   但State实例只会在第一次插入到树中时被创建，当在重新构建时，如果widget被修改了，Flutter framework会动态设置State.widget为新的widget实例。
2. context。StatefulWidget对应的BuildContext，作用同StatelessWidget的BuildContext。

// State的生命周期
// 实现一个计数器widget，点击它可以使计数器加1，由于要保存计数器的数值状态，所以我们应继承StatefulWidget
import 'package:flutter/material.dart';

// CounterWidget接收一个initValue整型参数，它表示计数器的初始值
class CounterWidget extends StatefulWidget {
  const CounterWidget({Key key, this.initValue: 0});

  final int initValue;

  @override
  _CounterWidgetState createState() => _CounterWidgetState();
}

//
class _CounterWidgetState extends State<CounterWidget> {
  int _counter;

  // 当Widget第一次插入到Widget树时会被调用，对于每一个State对象，Flutter framework只会调用一次该回调，
  // 所以，通常在该回调中做一些一次性的操作，如状态初始化、订阅子树的事件通知等。
  // 不能在该回调中调用BuildContext.inheritFromWidgetOfExactType（该方法用于在Widget树上获取离当前widget最近的一个父级InheritFromWidget，关于InheritedWidget我们将在后面章节介绍），
  // 原因是在初始化完成后，Widget树中的InheritFromWidget也可能会发生变化，所以正确的做法应该在在build()方法或didChangeDependencies()中调用它。
  @override
  void initState(){
    super.initState();
    // 初始化状态
    _counter = widget.initValue;
    print('initState');
  }

  // 主要是用于构建Widget子树的，会在如下场景被调用：
  // 1. 在调用initState()之后。
  // 2. 在调用didUpdateWidget()之后。
  // 3. 在调用setState()之后。
  // 4. 在调用didChangeDependencies()之后。
  // 5. 在State对象从树中一个位置移除后（会调用deactivate）又重新插入到树的其它位置之后。
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print('build');
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Test State'),
      ),
      body: Center(
        child: FlatButton(
          child: Text('$_counter'),
          // 点击后计数器自增
          onPressed: ()=>setState(()=>++_counter),
        ),
      ),
    );
  }

  // 在widget重新构建时，Flutter framework会调用Widget.canUpdate来检测Widget树中同一位置的新旧节点，然后决定是否需要更新，如果Widget.canUpdate返回true则会调用此回调。
  // 正如之前所述，Widget.canUpdate会在新旧widget的key和runtimeType同时相等时会返回true，也就是说在在新旧widget的key和runtimeType同时相等时didUpdateWidget()就会被调用。
  @override
  void didUpdateWidget(CounterWidget oldWidget) {
    super.didUpdateWidget(oldWidget);
    print('didUpdateWidget');
  }

  // 当State对象从树中被移除时，会调用此回调。
  // 在一些场景下，Flutter framework会将State对象重新插到树中，如包含此State对象的子树在树的一个位置移动到另一个位置时（可以通过GlobalKey来实现）。
  // 如果移除后没有重新插入到树中则紧接着会调用dispose()方法。
  @override
  void deactivate() {
    super.deactivate();
    print('deactivate');
  }

  // 当State对象从树中被永久移除时调用。通常在此回调中释放资源。
  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    print('dispose');
  }

  // 此回调是专门为了开发调试而提供的，在热重载(hot reload)时会被调用，此回调在Release模式下永远不会被调用。
  @override
  void reassemble() {
    super.reassemble();
    print("reassemble");
  }

  // 当State对象的依赖发生变化时会被调用；
  // 例如：在之前build()中包含了一个InheritedWidget，然后在之后的build()中InheritedWidget发生了变化，那么此时InheritedWidget的子widget的didChangeDependencies()回调都会被调用。
  // 典型的场景是当系统语言Locale或应用主题改变时，Flutter framework会通知widget调用此回调。
  @override
  void didChangeDependencies() {
    super.didChangeDependencies();
    print("didChangeDependencies");
  }

}

十分重要的分析：

1. 运行应用并打开该路由页面，在新路由页打开后，屏幕中央就会出现一个数字0，控制台日志输出：
   
   I/flutter (22202): initState
   
   I/flutter (22202): didChangeDependencies
   
   I/flutter (22202): build
   
   由此可知，在StatefulWidget插入到Widget树时首先initState方法会被调用

2. 点击热重载按钮，控制台日志输出：
   
   I/flutter (22202): reassemble
   
   I/flutter (22202): didUpdateWidget
   
   I/flutter (22202): build
   
   由此可知，此时initState和didChangeDependencies都没有被调用，而此时didUpdateWidget被调用

3. 在widget树移除CountWidget,将路由改为
   
   RaisedButton(
   
   child: Text('Test State'),
   
   textColor: Colors.blue,
   
   onPressed: () {
   
   print('test state');
   
   // Navigator.pushNamed(context, 'test state');
   
   },
   
   然后热重载，控制台日志输出：
   
   I/flutter (22202): reassemble
   
   I/flutter (22202): deactivate
   
   I/flutter (22202): dispose
   
   由此可知，在CounterWidget从widget树中移除时，deactivate和dispose会依次被调用

StatefulWidget生命周期

如下图：