在掘力计划系列活动第20场， 58 集团-房产事业部跨端技术负责人、移动端架构师孙哲为我们分享 Flutter 动态方案 Fair 原理与实践。
摘要
跨平台技术对整体大前端的研发效率提升明显，58 集团对跨平台方案同样有着强烈诉求。Flutter 相较于其它跨端技术，在渲染效率和多端适配度上有非常大的优势，但其无法实现动态化更新，使得 Flutter 的发版成本较高。基于此背景，58 技术委员会推出了 Flutter 动态化开源项目—Fair。本次分享将对 Fair 进行一些介绍，讲解 Fair 是如何实现 Flutter 动态化以及使用 Fair 的一些最佳实践。
1 Fair 背景介绍
近年来，跨平台技术的迅速发展为移动端开发带来了革命性的变化。以 React Native 和 Flutter 为代表的跨平台技术，极大地提升了前端开发者的工作效率。
58 同城作为房产行业的龙头企业，其技术部门也在积极探索跨平台技术的应用。经过调研和实践，58 选择了 Flutter 作为主要的跨平台开发方案。相较于 React Native 等方案，Flutter 在性能和适配性方面更占优势。
但是，Flutter 也存在一些短板。其中最主要的就是无法实现动态化更新。这导致每次功能修改都需要重新构建发布，大大增加了发布成本。
为了解决这一痛点，58 技术委员会推出了开源项目 Fair，通过一系列工具链实现了 Flutter 页面的动态化。
2 Fair 实现原理浅析
2.1 架构设计
Fair 整体设计原则是要打造一个还是 Flutter 技术栈的、可通过市场审核的热更新方案。所以整体架构设计，是将 Dart 源文件转译成 DSL 通过下发 JSON 和 JS 来分别实现布局动态化和逻辑动态化。
Fair 架构图
因此 Fair 的动态化方案就包含以下三个方面：
布局动态化通过自定义 DSL 语法，将 Flutter 页面描述为可解析的 JSON 格式，然后在运行时动态加载解析，重建页面布局。
逻辑动态化则是通过自定义的 Dart 转 JS 的编译工具，将 Dart 中的业务逻辑抽取出来，编译为 JS 格式，与页面交互。
动态内容通信是通过 FFI 和 method channel 搭建的 JSBridge，在 Dart 端与 JS 端建立了桥梁，让两端可以相互调用对方的方法。
2.2 布局动态化实现
布局动态化的实现主要分为三个步骤：
具体来说，Fair 会解析 Dart 代码，生成包含组件信息的 AST。然后根据 AST 生成 JSON 格式的 DSL，比如：
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JSON{ "className": "Center"， "na": { "child":"%(_buildText)" }, "methodMap": { "buildText": { "className": "Text", "pa" : [ "Hello World" ] } }} |
该 JSON 描述了一个 Center widget，child 属性为一个 Text widget。
运行时，Fair 通过 className 映射组件构造函数，通过反射调用该构造函数即可动态构建页面布局。
再通过 Function.apply（）方法动态运行映射出的方法返回 widget。
详细解析可以查看：布局 DSL 生成原理
2.3 逻辑动态化实现
逻辑动态化同样分三步：
Fair 会解析 Dart 代码，提取所有的变量，方法等作为业务逻辑。然后通过自定义的编译器，将这些逻辑转换成 JS。
举个例子：
Fair 中的 MVVM 依赖于 Flutter 原生模式，如上图所示，JS 域的数据同步给 Dart 域，只需要在 JS 侧调用熟悉的 setState 即可。当然这部分对使用 Fair 框架的开发者是无感知的，编译工具帮我们完成了相关的转换。原生代码和生成的 JS 代码，对比如下：
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JavaScript_incrementCounter: function _incrementCounter() {const __thiz__ = this;with (__thiz__) {setState('#FairKey#', function dummy() { _counter++;});}}, |
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Dartvoid _incrementCounter() { setState(() { _counter++; });} |
大家可以看到，除了 JS 简化访问域的 with 和通信目标对象需要的 FairKey，其他代码差别并不大。
详细解析可以查看：Fair 逻辑动态化架构设计与实现
2.4 动态内容通讯
js 与布局文件的通信，本质上就是 js 与 dart 之间的通信，因为两者都是以 native 平台做依托，所以需要 native 作为消息的转发器，负责消息的分发。
对于 dart 与 native 之间的通信，我们使用的是官方提供的 message-channel 与 dart:FFI。message-channel 主要有、BasicMessageChannel、MethodChannel、EventChannel，该通道主要用于异步通信，dart:FFI 是官方提供的直接调用 native c/c++代码的工具，主要用于同步通信。
对于 native 与 js 之间的通信，我们则可以用注入方法的形式建立联系，native 侧注入本地方法，那么 js 则可以调用该方法发送消息并获取结果值，而如果是 js 提供本地方法， 那 native 侧可以执行 js 中的方法获取 js 发送的结果。
详细解析可以查看：Fair 逻辑动态化通信实现
3 Fair 生态建设
为了更好地帮助开发者使用 Fair 实现 Flutter 动态化，Fair 项目组还开发了一系列辅助工具。
3.1 构建工具
提供了命令行工具，在 Flutter 项目中通过简单配置即可生成动态化代码。
只需三步即可构建 Flutter 动态化工程
获取 faircli
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JSONdart pub global activate faircli |
创建动态化工程
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Dartfaircli create -n dynamic_project_name |
dynamic_project_name: 动态化工程名
创建载体工程
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Dartfaircli create -k carrier -n carrier_project_name |
carrier_project_name: 载体工程名
3.2 模板插件
下载 Fair 模板插件，可以通过 idea 直接选择模板页面进行二次开发。
3.3 热更新平台
提供了开源的远程更新平台，可以在构建后自动上传编译产物，进行云端更新。
热更新平台所有代码也已开源，全部使用 dart 进行开发，具体原理实现可推荐阅读：Flutter + Dart 三端一体化动态化平台实践
4 Fair 落地实践
Fair 目前在 58 同城内部已经有 10 多个 App 使用，覆盖不同的业务场景。无论是整页动态化还是卡片动态化都可以完美支持。
同时还开源了组件库，提供常用的列表、导航等组件的动态化实现，降低开发成本。
动态化后的页面和原生页面没有明显区别。
在性能方面，Fair 对性能影响很小，接入前后平均帧率无影响。由于解析和引擎的影响，内存和启动时间方面会略有增加，但在可接受范围内。
具体使用和实践可参考：Flutter 热更新 Fair 真。体验
5 总结与规划
Fair 为 Flutter 提供了动态化能力，可以极大降低 Flutter 的发布成本。同时还提供了一整套从开发到发布的解决方案。
未来计划会继续完善组件库，增加对 Flutter 状态管理框架的支持，让 Fair 更加简单、稳定。
欢迎大家使用 Fair，也欢迎大家为我们点亮 starGithub 地址：github.com/wuba/fairFair 官网：fair.58.com
