Flutter 动态化热更新的思考与实践

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Flutter 动态化热更新的思考与实践(二)----Dart 代码转换AST

Flutter 动态化热更新的思考与实践(三)---- 解析AST之Runtime

Flutter 动态化热更新的思考与实践(四)---- 解析AST之Widget

Flutter 动态化热更新的思考与实践(五)---- 调用AST动态化的代码

Flutter 刚出现在大家视野里的时候,首先的反应是否有动态化热更新的支持,不过目前Flutter的动态化热更新只限于调试Debug的阶段,在生产打包时是不支持这一个特性的,这主要与Flutter的编译模式有关。在Debug调试阶段,Flutter是以JIT(即时编译)模式运行,而生产打包后,是以AOT(事前编译)运行。

JIT 与 AOT

JIT典型的例子就是浏览器的V8引擎,可以动态执行Javascript代码,Flutter的JIT与V8运行模式相同,在这种模式下,可以实现和Web前端一样“所见即所得”的开发方式,大幅提高开发的效率,缺点也同样很明显,由于要支持动态化,需要额外运行很多代码,导致运行性能严重下降,所以这种模式也仅限于开发阶段使用。那么另外AOT模式,这种模式与C/C++类似,运行前需要编译成二进制代码,优点显而易见,运行效率很高,缺点就是不支持动态化,每次代码改动都需要重新编译才能运行。

Flutter动态化的方案思路

了解了Flutter的JIT和AOT的编译模式,就明白想要在生产环境下支持动态化基本不太可行了,除非后面Flutter的JIT引擎优化的足够好,可以用到生产环境中。不过在那之前,我们想要实现这一特性的话,就得另辟蹊径了。

首先在网上搜索了相关资料做了一番调研,目前支持动态化的移动端方案有HyBrid和ReactNative,不过两种技术使用的开发语言都是Javascript,也是利用了Javascript的动态化特性,前文已经说过Flutter生产环境下是以AOT方式运行的,所以HyBrid和RN的方案对我们不适合。

另外一个方案是在Flutter Android 上实现的热更新,是通过替换AOT编译后二进制文件实现的,从原理上这个方案可以满足我们的需求,不过还是有两个不足的地方:

  1. 该方案可行的前提是Flutter的AOT编译文件可读写,其中有一个风险,如果后期Google限制了AOT编译文件的权限,无法进行Hack替换的话,那这个方案就彻底作废掉了。出于安全性考虑,这个限制很可能会出现。
  2. 我们选择Flutter的一个重要原因是支持多终端运行,Android & iOS,后面还会接着支持Windows、MacOS等,如果这个方案只是运行在Android上的话,对我们来说价值不是很大。

偶然看到闲鱼技术团队的一篇文章,提到了第三种方案Flutter动态化的方案对比及最佳实现,思路是利用Dart语言声明式编程特性,以及Flutter UI的构建方式,通过将模板代码编译成AST描述文件,然后在App侧运行时动态解析这个AST描述文件,构造成Widget对象,然后通过setState()重新渲染UI。通过比较,这个方案目前是最合适的,没有平台差异性,各平台可通用,并且没有改变AOT的编译模式,只是在AOT之上实现了一个模拟JIT的轻量级动态执行引擎。

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在我们的Flutter业务代码中将同时包含Flutter AOT和AST Runtime 的部分, 其实AST Runtime 方案也不是十全十美,首先要考虑性能,我们要解析的AST不能太复杂,其次该方案有适用的场景,使用前需要根据公司产品的情况整理好标准封装的组件,这样直接在AST中进行定义,也可以减少AST解析的压力,不用过多考虑多种布局组合的情况,也可以减少我们编写DSL模板代码的成本。

如何实现

理论上我们分析AST Runtime的方案在技术和场景上行得通,接下来就要考虑如何实现这个方案,把方案进行拆解,我们需要完成以下4个阶段的任务:

  1. 实现DSL模板代码编译为AST描述文件
  2. 实现App侧AST Runtime轻量级引擎
  3. 实现AST 管理后台,存储AST描述文件
  4. 实现App侧AST 缓存管理,并设计与后台的同步策略

重点在于第1、2两个阶段,如何将DSL模版与AST Runtime 结合是个难点,对此,我们需要进一步分析我们的产品,以我们公司产品为例,我们的产品叫新核云,是专注于制造业行业的MES&ERP系统,App端的主要功能就是和后端各种Api的交互,也是ToB类App显著特点。这样App主要的功能形态就简单多了,我们之前在架构Flutter 的时候采用官方推荐的BLoC模式,将UI与业务解耦开,对于AST动态化,我们遵循同样的思路:

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这样我们可以进一步区分要完成的工作:

  • AST Widget 负责解析AST并构造Widget
  • AST BLoC 则动态解析业务逻辑

将上图进一步细化:

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再上图中,我们能看到AST Widget 真正与之交互的是AST Runtime,也就是说,对于业务逻辑这部分是动态执行的,需要通过AST Runtime开放的接口来动态执行相应的业务逻辑。

最后通过流程图再把我们的思路梳理一下:

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整体的动态化方案思路大致就是这样子,先写到这里,接下来将逐步更新每个阶段具体的技术实现。

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