Flutter进阶-引擎源码调试

指定ios_debug_sim_unopt引擎

1.首先新建一个flutter工程，找到ios目录下在Generated文件中指定调试的引擎

// ios配置文件指定引擎
//FLUTTER_ENGINE=/Users/xxx/engine/src
//LOCAL_ENGINE=ios_debug_sim_unopt
// ios配置文件指定引擎

当然前提是这里已经使用GN构建好了 2.此时运行iOS工程，设置断点 点击屏幕触发断点，跟踪这些断点可以找到-[FlutterViewController touchesBegan:withEvent:]这个方法，找到上面的ios_debug_sim_unopt的目录，打开flutter_engine工程，在FlutterViewController.m文件中找到了这个方法。

这样通过调试debug的引擎可以一步一步来跟踪方法的实现，为我们更好的理解Flutter提供了一种方法。

Flutter Channel底层原理探究

Flutter作为一个灵活的UI框架，无论是iOS平台上的OC或Swift, 还是安卓平台上的Java或Kotlin都可以通过Platform Channel机制来与Flutter进行通讯。需要注意的是Platform Channel不依赖代码而成，而是建立在消息传递的方式上。实际上，它的工作模式和原理非常类似于基于二进制协议开发的网络服务

iOS channel原理

Flutter提供了三种Channel用作Flutter与iOS原生平台之间的数据传递

FlutterMethodChannel(name: "one", binaryMessenger: self.flutterVc as! FlutterBinaryMessenger)
FlutterBasicMessageChannel(name: "messageChannel", binaryMessenger: self.flutterVc.binaryMessenger)

三种channel分别带来不同的作用，但是设计上大同小异，都有以下几个成员变量

• name: channel名称，作为每个channel的唯一标志。在flutter应用中，通常会存在多个Platform Channel,这些channel之间就是通过唯一标志name来区分。例如FlutterMethodChannel发起方法调用时，就需要我们为MethodChannel指定对应的标志name
• messenger:消息信使（BinaryMessenger）用作消息的发送和接收的工具，主要负责flutter与原生之间的相互通信，尽管flutter中存在三种不同的Channel,但是对应的沟通工具都是BinaryMessenger

在创建一个channel后，不论是通过设置代理还是通过setHandle回调来进行消息处理，最终都会为该channel绑定一个FlutterBinaryMessengerHandler,并且以channel的name作为key,保存在一个map中。当接收到发送消息之后，会根据消息中携带的channel名称取出对应的FlutterBinaryMessengerHandler,交给BinaryMessenger处理，在ios平台上BinaryMessenger是一个名为FlutterBinaryMessenger协议

以FlutterMethodChannel的addMethodCallDelegate:channel:为例 addMethodCallDelegate:channel: -> setMethodCallHandler:handler -> setMessageHandlerOnChannel:binaryMessageHandler: -> PlatformMessageRouter::SetMessageHandler

void PlatformMessageRouter::SetMessageHandler(const std::string& channel,
                                              FlutterBinaryMessageHandler handler) {
    message_handlers_.erase(channel);
    if (handler) {
        message_handlers_[channel] =
            fml::ScopedBlock<FlutterBinaryMessageHandler>{handler, fml::OwnershipPolicy::Retain};
    }
}

通过这个方法链也验证了上面说的每一个FlutterBinaryMessengerHandler的key值都是channel的name

• Codec（编解码器）:在channel中，messenger携带的数据需要在Dart层和Native层传输，所以就需要一种与平台无关的数据协议，既能支持图片又能支持文件等资源。因此官方采用了二进制字节流作为数据传输协议。二进制字节流：发送方需要把数据编写成二进制数据，接收方再把数据解码成原始数据，而负责编解码操作的就是Codec。在flutter中有两种Codec

FlutterMessageCodec

FlutterMessageCodec:对message进行编解码，用于二进制与基础数据之间的编解码，其中FlutterBasicMessenger采用的就是这个Codec，在flutter中，MessageCodec有多种实现

@protocol FlutterMessageCodec
+ (instancetype)sharedInstance;
// 将指定类型的message编码为二进制数据
- (NSData* _Nullable)encode:(id _Nullable)message;
// 将二进制数据NSData解码成指定类型
- (id _Nullable)decode:(NSData* _Nullable)message;
@end

• FlutterStandardMessageCodec:是BasicMessage Channel默认使用的编解码器，底层是用FlutterStandardReaderWriter实现的，用于数据类型和二进制之间的编解码。支持基础数据类型包括（bool/char/string/double/float/int/long/short/array/dictionary）以及二进制数据
• FlutterBinaryCodec:用于二进制数据与二进制数据之间的编解码，在实现上只是原封不动的将接收到的二进制数据返回
• FlutterStringCodec:用于字符串与二进制数据之间的编解码，字符串采用utf-8编码格式
• FlutterJSONMessageCodec:用于数据类型与二进制数据之间的编解码，支持基础数据类型，在iOS端使用NSJSONSerialization作为序列化的工具

FlutterMethodCodec

• FlutterMethodCodec用于二进制数据与方法调用FlutterMethodCall和返回结果之间的编解码，主要是用在FlutterMethodChannel和FlutterEventChannel中

@protocol FlutterMethodCodec
+ (instancetype)sharedInstance;
// 将FlutterMethodCall编码为二进制NSData
- (NSData*)encodeMethodCall:(FlutterMethodCall*)methodCall;
// 将二进制NSData解码为FlutterMethodCall
- (FlutterMethodCall*)decodeMethodCall:(NSData*)methodCall;
// 将正常响应结果result编码为二进制
- (NSData*)encodeSuccessEnvelope:(id _Nullable)result;
// 将错误响应提示编码为二进制NSData
- (NSData*)encodeErrorEnvelope:(FlutterError*)error;
// 将二进制数据NSData解码，失败返回 FlutterError
- (id _Nullable)decodeEnvelope:(NSData*)envelope;
@end

FlutterMethodCall代表从Flutter端发起的方法调用，方法调用包括：方法名、参数以及返回结果。因此和FlutterMessageCodec相比，FlutterMethodCodec中多了两个处理调用结果的方法 当前在FlutterMethodCodec有两种实现

• FlutterJSONMethodCodec:在将FlutterMethodCall对象进行编码时，会首先将该对象转换成JSON对象

@interface FlutterJSONMethodCodec : NSObject <FlutterMethodCodec>

- (NSData*)encodeMethodCall:(FlutterMethodCall*)call {
  return [[FlutterJSONMessageCodec sharedInstance] encode:@{
    @"method" : call.method,
    @"args" : [self wrapNil:call.arguments],
  }];
}

在编码调用结果时，会将其转化为一个数组，调用成功为[result],调用失败为[code, message, details]

- (NSData*)encodeSuccessEnvelope:(id)result {
  return [[FlutterJSONMessageCodec sharedInstance] encode:@[ [self wrapNil:result] ]];
}

- (NSData*)encodeErrorEnvelope:(FlutterError*)error {
  return [[FlutterJSONMessageCodec sharedInstance] encode:@[
    error.code,
    [self wrapNil:error.message],
    [self wrapNil:error.details],
  ]];
}

• FlutterStandardMethodCodec：是FlutterMethodCodec的默认实现，当其编码在将FlutterMethodCall对象进行编码时，会将Method和args依次使用FlutterStandardReaderWriter进行编码，然后写成二进制数据。

深入编解码器原理

上面我们说过FlutterStandardMessageCode和FlutterStandardMethodCodec都是使用了FlutterStandardReaderWriter进行编码，那么我们来看下FlutterStandardMethodCodec的定义

+ (instancetype)sharedInstance {
  static id _sharedInstance = nil;
  if (!_sharedInstance) {
    FlutterStandardReaderWriter* readerWriter =
        [[[FlutterStandardReaderWriter alloc] init] autorelease];
    _sharedInstance = [[FlutterStandardMethodCodec alloc] initWithReaderWriter:readerWriter];
  }
  return _sharedInstance;
}

重点分析FlutterStandardReaderWriter怎么来编解码的

@implementation FlutterStandardReaderWriter
- (FlutterStandardWriter*)writerWithData:(NSMutableData*)data {
  return [[[FlutterStandardWriter alloc] initWithData:data] autorelease];
}

- (FlutterStandardReader*)readerWithData:(NSData*)data {
  return [[[FlutterStandardReader alloc] initWithData:data] autorelease];
}
@end

// 15个枚举值用来标识不同的数据类型，0是null，3表示Int32类型
// 在向NSData写入指定类型的数据时，需要首先写入标志位，然后紧接着写入值
// 在从NSData读取数据时，首先读取类型标志，然后读取具体的值
typedef NS_ENUM(NSInteger, FlutterStandardField) {
  FlutterStandardFieldNil,
  FlutterStandardFieldTrue,
  FlutterStandardFieldFalse,
  FlutterStandardFieldInt32,
  FlutterStandardFieldInt64,
  FlutterStandardFieldIntHex,
  FlutterStandardFieldFloat64,
  FlutterStandardFieldString,
  FlutterStandardFieldUInt8Data,
  FlutterStandardFieldInt32Data,
  FlutterStandardFieldInt64Data,
  FlutterStandardFieldFloat64Data,
  FlutterStandardFieldList,
  FlutterStandardFieldMap,
  FlutterStandardFieldFloat32Data,
};

readerWithData:从NSData中读取value值 writerWithData:用于将value值写入到NSData中

Handler消息处理

Flutter中定义了一套handler用于处理经过Codec解码后的消息，在使用channel时，需要为其设置对应的handler，本质上就是为其注册一个对应的FlutterBinaryMessageHandler，二进制数据被FlutterBinaryMessageHandler进行处理，首先使用Codec进行解码操作，然后再分发给具体的Handler进行处理。与三种Platform Channel相对应，Flutter中也定义了三种Handler

• FlutterMessageHandler用于处理字符串或者半结构化消息

typedef void (^FlutterMessageHandler)(id _Nullable message, FlutterReply callback);

• FlutterMethodCallHandler用于处理方法调用
• FlutterStreamHandler用于事件流通信，通常是用于平台主动向Flutter发送事件通知

@protocol FlutterStreamHandler
- (FlutterError* _Nullable)onListenWithArguments:(id _Nullable)arguments
                                       eventSink:(FlutterEventSink)events;
- (FlutterError* _Nullable)onCancelWithArguments:(id _Nullable)arguments;
@end

onListenWithArguments:eventSink:当Flutter端开始监听平台事件时，会向平台发起一次MethodCall其中方法名为listen，也就是最终会调用FlutterStreamHandler中的这个方法，其中eventSink的参数可用于向Flutter发送事件 onCancelWithArguments:当Flutter端停止监听平台事件时，会向平台发起一次MethodCall其中方法名为cancel,也就是最终会调用FlutterStreamHandler中的这个方法，在该方法中通常需要销毁一些无用的资源