璀璨文明与Flutter源码地球形成后，经过了十亿年的雷鸣电闪、火山喷发，才在原始海洋中终于出现第一种生命，它的名字叫蓝

当我们创建一个Flutter项目，发生了什么？当我们在终端运行它，又发生了什么？

创世纪·新建项目

地球形成后，经过了十亿年的雷鸣电闪、火山喷发，才在原始海洋中终于出现第一种生命，它的名字叫蓝绿藻（Blue—green Algae）。

同理，环境搭建后，也经历了数万个步骤，才形成开发者看到的工程。而这一切，都从一座神秘的桥梁说起，它的名字叫壳层（Shell）。

当我们在终端敲下flutter后，系统在环境变量寻找这个命令，瞧，它就躲在这里（如：~/flutter/bin）：

$ tree bin -L 1
bin
├── cache 
├── flutter
├── flutter.bat
└── internal

现在打开bin/flutter（Windows平台则是bin/flutter.bat）一探究竟，到底做了什么呢？关键源码及解读如下：

#!/usr/bin/env bash
# 定义解释器，相当于指定一个翻译官

# 省略工具函数与变量声明，约130行

if [[ "$EUID" == "0" && ! -f /.dockerenv ]]; then
  # 就只是给个警告，其它啥也不做...
fi

if ! hash git 2>/dev/null; then
  # 神马？连版本控制都没有，那我死给你看！
fi

if [[ ! -e "$FLUTTER_ROOT/.git" ]]; then
  # 虽然可以运行，但没经过官方认证，我也不陪你玩！
fi

(upgrade_flutter) 3< "$PROG_NAME"
# 如果不是最新的稳定版，提示你立即升级

"$DART" --packages="$FLUTTER_TOOLS_DIR/.packages" $FLUTTER_TOOL_ARGS "$SNAPSHOT_PATH" "$@"
# 解析传入的命令参数，如doctor、run、build等

小结一下，任何一次执行flutter命令，会经历如下几个步骤

检查操作系统与执行权限（dart-sdk）
确认当前分支是最新代码（git rev-parse HEAD）
如需要更新，创建临时锁（.upgrade_lock）
更新结束后，解开临时锁（.upgrade_lock）
传递参数给Dart解释器（flutter_tools）

人类文明·工程目录

太古宙的藻类生命只是最早期的原核生物，从当年的元古宙到如今的显生宙，又经历了寒武纪、侏罗纪、白垩纪，大约过了35亿年，才形成了今天我们看到的世界。

同理，Shell也是最早期的人机交互，往往只有最基础的特性。要构建一个完整、可读、健壮的项目，仍旧有许多工作要做，它需要另外一个内置的二进制解释器，文件路径为/flutter/bin/cache/dart-sdk/dart

有了这个神器，我们就可以跳出系统工具级文明，迈入系统应用级文明啦。现在，以flutter create myproject为例，看看这个解释器做了什么。

入口文件是/flutter/packages/flutter_tools/lib/executable.dart，核心代码如下：

Future<void> main(List<String> args) async {
  final bool verbose = args.contains('-v') || args.contains('--verbose'); 
  // 打印详细日志，不留任何死角，妈妈再也不用担心我找不到Bug
  await runner.run(args, <FlutterCommand>[
    CreateCommand(), 
    // 当然还其它很多技能的，比如常用运行和打包
  ], verbose: verbose,
     overrides: <Type, Generator>{
       // 不同的平台底层差异还是较大的，这些都是适配器
     });
}

很常规的操作，主要是解析并且保存参数，然后分而治之，下面看CreateCommand具体的定义：


class CreateCommand extends FlutterCommand {
    @override
    Future<FlutterCommandResult> runCommand() async {
        // 我店推出四款新菜，老板喜欢哪一道？
        switch (template) {
            case _ProjectType.app:
                generatedFileCount += await _generateApp(relativeDir, templateContext, overwrite: argResults['overwrite']);
            break;
            case _ProjectType.module:
                generatedFileCount += await _generateModule(relativeDir, templateContext, overwrite: argResults['overwrite']);
            break;
            case _ProjectType.package:
                generatedFileCount += await _generatePackage(relativeDir, templateContext, overwrite: argResults['overwrite']);
            break;
            case _ProjectType.plugin:
            generatedFileCount += await _generatePlugin(relativeDir, templateContext, overwrite: argResults['overwrite']);
            break;
        }
        if (sampleCode != null) {
            generatedFileCount += await _applySample(relativeDir, sampleCode);
        }
    }
}

String _createAndroidIdentifier(String organization, String name){}
String _createPluginClassName(String name) {}
String _createUTIIdentifier(String organization, String name) {}

限于篇幅，代码细节不再展开，直接小结这700多行代码做的事情：

硬性检查，如文件路径、网络状态，Gradle环境
软性检查，如标识符命名是否合法、是否冲突
从网络下载模板生成器，传入参数并执行
执行_renderTemplate生成原生工程
生成IDE配置文件，当前仅支持IntelliJ
执行doctor.summary()，检测环境
创建lib/main.dart并写入初始内容
打印结束语，提示开发者下一步操作

至此项目就搭建完成了，是不是意料之中，是不是毫无亮点，是不是似曾相识？

# 切图仔（前端）：创建React App项目
$ npx create-react-app my-app

# 接口佬（后端）：创建Spring Boot项目
$ spring init --c=web,data-jpa my-project 

# 背锅侠（运维）：创建Docker应用
$ docker app init app-name

是的，这就是常说的工程化/自动化，不论是切图仔、接口佬还是背锅侠，开发脚手架都应该遵循这套机制：校验、拉取、赋值、执行。

那么Flutter引以为傲的是什么呢？凭什么颠覆现有的技术选型？要解答这个问题，让我们再一次回到上帝视角，俯瞰人类文明史。

工业革命·引擎核心

两百年前，英国人瓦特改良了蒸汽机，开启了伟大的工业革命，引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃。后工业时代，人类发现了石油，发明了内燃机，继而逐渐诞生了汽车、潜艇、飞机，从此上天入地无所不能。

同理，技术领域也是从动力开始引发变革。最初是硬件领域，比如曾经的Pentium（奔腾）时代，曾经的Corel（酷睿）时代，以及今天Snapdragon（骁龙）时代。算力的显著提升，推动者软件领域持续变革，当然软件也会反推这硬件继续进步，也就是著名的安迪比尔定律：

Andy gives, Bill takes away

言归正传，要让动力利用更加高效，引擎是最核心的。这是一张被社区反复的引用官方架构图，引擎是衔接底层编译器与底层框架最核心的要素：

把引擎源码拉下来后，我们重点关注shell层（因为它是连接开发者与内核交互的桥梁），它的目录结构是这样的：

$ tree -d shell -L 2

shell
├── common
│   └── fixtures
├── gpu
├── platform
│   ├── android
│   ├── common
│   ├── darwin
│   ├── embedder
│   ├── fuchsia
│   ├── glfw
│   ├── linux
│   └── windows
├── testing
│   └── observatory
└── version

首先来安卓平台，各个层级的入口代码都相当简单，简单来说就是众多初始化与注册工作，文件路径为：engine\src\flutter\shell\platform\android\io\flutter\app\FlutterActivity.java

// 安卓端应用入口
public class FlutterApplication extends Application {
    @Override
    @CallSuper
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        FlutterMain.startInitialization(this);
    }
}

// 安卓端-界面入口
public class MainActivity extends FlutterActivity {
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    GeneratedPluginRegistrant.registerWith(this);
  }
}

那么FlutterActivity是不是又臭又长，非也，无非是增加或覆盖了一些生命周期罢了，相对目录同上：

public class FlutterActivity extends Activity implements FlutterView.Provider, PluginRegistry, ViewFactory {
  
    // 这是像是仙界的南天门，或者地府的黄泉路，dart与原生所有通信都必须经过这里
    private final FlutterActivityDelegate delegate = new FlutterActivityDelegate(this, this);

    // 三种不同类型的通讯方式：系统事件、视图刷新、内置或第三方插件
    private final FlutterActivityEvents eventDelegate = delegate;
    private final FlutterView.Provider viewProvider = delegate;
    private final PluginRegistry pluginRegistry = delegate;

    // 现在我还不知道要创建什么鬼，但必须要有，等你dart文件执行完就知道了
    @Override
    public FlutterView createFlutterView(Context context) {
        return null;
    }

    // 覆盖默认的生命周期，等待业务自定义
    @Override
    protected void onDestroy() {
        eventDelegate.onDestroy();
        super.onDestroy();
    }

}

需要特别注意的是，FlutterView是继承自SurfaceView，跟普通的View不同，它开启子线程来刷新页面，绘图时有双缓冲机制。所以在60H主流显示屏上，所以理论上能在16.7ms内完成绘制。另外，从源码可以得知，Flutter只创建了唯一一个Activity，这有点像前端主流的单页应用，算是继承了前两代技术的优良传统？

不过问题就来了，今天新设备已经开始支持120Hz，那使用现有的引擎机制会不会出现丢帧问题？如果是单页应用，那和原生工程整合后互相跳转是不是特别痛苦？确实是的，我们的项目就遇到了，且暂时没有完美解决方案，等待官方大神填坑吧。

然后是iOS平台，启动机制只是语法的差异，思想是及其相似的（主要是笔者对Swift虽然略懂，但实在讨厌Objective-C的风格，所以无法坚持细看），都有一个事件注册中心统一处理所有事务，文件路径为：/flutter/shell/platform/darwin/ios/framework/Source/FlutterAppDelegate.mm，故在此不作赘述。

至此，Flutter Engine的shell部分告一段落了，最后附一张@stephenwzl同学整理的图：

活在当下·生态建设

作为八千年文明的一滴水，作为七十亿人口的一粒沙，普通个体的力量是微乎其微的，谁也无法以一己之力改变人类进程。

同理，作为一名底层搬砖工，要自建一个引擎是极为艰难的，要自创一门语言更加难于登天。我们现在要做的就是为这栋大厦不断添砖加瓦，让其生态更加繁荣。

所以，欢迎加入OpenFlutter同性恋社区，或者加入Flutter 学习小组微信群，携手共建生态吧～