Flutter 动态化 - Fair 4.0编译原理及优化

bing7720
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前言

Fair 团队在今年6月份发布了Fair 4.0。本次更新可谓是重磅级，其中最重要的特性包括：

  • 扩展FunctionDomain，支持布局回调。开发者不用通过FairDelegate 的方式去实现布局回调，从而大大增强了Fair 的动态化能力。
  • fair_version 的全量映射，并且开源了简单易用的脚本，从此开发者可以不用依赖Fair 团队，自行适配Flutter 版本。

此外还扩充了大量基础语法糖，进一步增强了布局动态化能力。欢迎大家升级体验~

Fair 4.0 Github

Fair 编译原理

Fair 的动态化实现原理包括布局动态化和逻辑动态化，布局动态化保证加载性能的前提下，做到了布局的动态下发，类似于阿里的Tangram；逻辑动态化是对布局动态化的补充，是把业务逻辑以JS 的形式下发到客户端由JSCore/V8解释执行。

在编译期，Fair Compiler会将Dart 代码中的布局部分（主要是build 函数及包含布局逻辑的布局子函数）编译成DSL （json/bin），逻辑部分编译成JS 文件。

Fair Compiler的Dart2Dsl 工具将Dart 源代码转化成Fair DSL，前提是要获取到Dart 文件中的所有信息，这里我们借助了官方提供的 analyzer 工具包获取到完整的抽象语法树信息。

Fair 是如何找到目标Dart 文件完成编译的呢？这里我们借助 source_gen，一个用于 Dart 代码自动生成的工具库。开发者通过注解标记目标Dart 文件，编译器通过 @FairPatch 过滤查找Dart 源代码，从而完成编译。

Fair 编译流程

Fair 4.0之前，Fair Comipler 的编译流程如下：

  • 在BundleBuilder 中，标注@FairPatch 注解的目标Dart 文件，被copy 到工作目录，然后执行Dart2Dsl。
  • 在ArchiveBuilder 中，首先执行Dart2Js 编译得到JS 文件，然后将Dart2Dsl 的编译结果JSON 文件通过FlatBuffersCompiler 编译成Bin 文件，最后Zip 压缩，得到最终产物 FairBundle。

通过上述图中可以看出，单个目标Dart 文件的编译过程是：Copy -> Dart2Dsl -> Dart2Js -> Zip -> Delete Copy。细心的小伙伴会发现一个问题，每一个Dart 文件编译完成之后都会对Bundle 目录执行一次Zip 压缩，这其实是不合理的。

Fair 4.0 编译优化

Fair 4.0 之前的版本中，Fair Compiler 使用analyzer 获取抽象语法树信息的方式如下：

var parseResult = parseFile(
            path: path, featureSet: FeatureSet.latestLanguageVersion());
var compilationUnit = parseResult.unit;
//遍历AST
var astData = compilationUnit.accept(
    CustomAstVisitor(sourcePath, await File(path).readAsString()));

Fair 4.0 版本，增加了对布局回调的支持，需要获取到布局函数更详细的信息，原有的parseFile() 函数已经不能满足需求。因此Fair 4.0 中改用AnalysisContextCollection 实现对抽象语法树信息的全量获取解析。核心代码如下：

var collection = AnalysisContextCollection(includedPaths: [path]);
// 为了获取 Function 的描述，改用该方法
var parseResult = await collection
    .contextFor(path)
    .currentSession
    .getResolvedUnit(path) as ResolvedUnitResult;

var compilationUnit = parseResult.unit;
//遍历AST
var astData = compilationUnit.accept(
    CustomAstVisitor(sourcePath, await File(path).readAsString()));

Fair 4.0 发布前我们发现了一个问题，编译速度明显变慢。以编译Fair Example 工程为例，Fair 4.0 之前编译时间大概是20s，Fair 4.0 编译时间是2min。编译时间变长的原因也不难理解，相较于parseFile()，AnalysisContextCollection 方式获取的是全量的抽象语法树信息，包括父类及祖先结点的相关信息。

有没有优化的空间呢？经过我们调研发现，AnalysisContextCollection 方式，其实是有缓存的，所以对于多文件解析，推荐用法是传入目标文件目录，具体实现方式如下：

Future<String> parseDir(String dir) async {
  var collection = AnalysisContextCollection(includedPaths: <String>[dir]);
  for (final context in collection.contexts) {
    for (final file in context.contextRoot.analyzedFiles()) {
      if (file.endsWith('.dart')) {
        var resolvedUnitResult = await context.currentSession
            .getResolvedUnit(file) as ResolvedUnitResult;
        var ast = await generateAstMapByCompilation(
            resolvedUnitResult.unit, file,
            sourcePath: file.replaceFirst(dir, '').replaceFirst('/', ''));
        var result = fairDsl(ast);
        ......
      }
    }
  }
}

前面介绍过Fair 4.0之前的编译流程，Fair Compiler 都是逐个执行单个目标Dart 的编译。因此需要优化这个编译流程，优化之后的编译流程如下：

优化之后，Fair 4.0的编译时间由优化前的2min 缩短至20s，大大提升了编译速度。

总结

本文主要对比Fair 4.0 及之前版本的编译流程，详细介绍了Fair 4.0的编译原理及优化过程。感兴趣的小伙伴可以通过源码详细了解这部分的实现方案。欢迎大家使用 Fair，也欢迎大家为我们点亮Star。

Github地址：github.com/wuba/fair

Fair官网：fair.58.com

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