Flutter中Provider和Redux状态管理简述

前言

状态管理

首先我们来说说什么是状态管理?举个例子

当我们想在多个页面(组件/Widget)之间共享状态(数据),或者一个页面(组件/Widget)中的多个子组件之间共享状态(数据),这个时候我们就可以用 Flutter中的状态管理来管理统一的状态(数据),实现不同组件直接的传值和数据共享抽离状态(数据)与UI,UI只负责页面展示,状态管理层负责状态(数据)的逻辑处理与维护。

Flutter中主流的状态管理工具

setState  (Dart 和 Flutter 内置支持)

Provider(官方推荐的全局状态管理工具)

Redux(flutter_redux)

InheritedWidget

scoped_model

Provider

下面我们来针对最火热的Provider和Redux来聊一聊

Provider

他是一种轻量级的,并且是又官方提供的状态管理解决方案,他有一下几个重要的概念:

- ChangeNotifier(被观察对象)

- Provider(被观察对象提供者)

- Consumer(观察者)

- Provider.of

ChangeNotifier:它用于向监听器发送通知

换言之,如果被定义为 ChangeNotifier,你可以订阅它的状态变化;所以说,他是一种状态管理类,用于处理和管理状态(数据),来看一下下面的例子

ChangeNotifier

       我们创建了一个Counter类,mixin了ChangeNotifier,其中有一个简单的+1方法,它会监听value的状态,在发生变化时通知他的订阅者。

Provider:状态对象提供者,是一个widget,提供可被监控的状态对象

Provider

     上图中可以看到,Provider提供了Counter对象一共监控。常用的Provider有一下这些:

-Provider:最基础的provider,它会获取一个值并将它暴露出来

-ListenableProvider:用来暴露可监听的对象,该provider将会监听对象的改变以便及时更新组件状态

-ChangeNotifierProvider:ListerableProvider的子类,依托于ChangeNotifier实现,它将会在需要的时候自动调用ChangeNotifier.dispose方法

-ChangeNotifierProxyProvider:将多个值组合到一个新对象中,只要新提供者之一的依赖更新,该新对象就会被更新

-StreamProvider:监听一个流,并且暴露出其最近发送的值

-FutureProvider:接受一个Future作为参数,在这个Future完成的时候更新依赖

-MultiProvider:可以同时多个上述几种Provider提供多个被监听对象

我们来看一下Provider在源码中的注释是如何描述的,如下图

Provider 和 InheritedProvider

        通过注释可以看到,provider是创建一个值,储存他,并且将它暴露给其子孙,可以使用dispose来释放value值,dispose的调用时机是在provider从widget树卸载时。Provider是继承于InheritProvider,而InheritProvider本质上是一个InheritWidget,所以Provider本质上是依托于InheritProvider的机制来实现的widget树的状态共享。

ChangeNotifierProvider也是一个widget,他可以向其子孙节点暴露一个 ChangeNotifier ,来看一下他的实现

ChangeNotifierProvider
ChangeNotifierProvider源码

        他继承了ListenableProvider,其实ListenableProvider最终也是继承的InheritWidget。可以看到ChangeNotifierProvider有一个静态的dispose方法,这个方法的内容是调用ChangeNotifier实例的dispose方法,同时这个静态方法作为构造函数的dispose的默认传参,也就是说,当ChangeNotifierProvider从widget树卸载时会自动调用这个静态方法,以释放资源。

ChangeNotifierProxyProvider:如果某个状态类A的改变依赖于另一个状态类B,且需要监听状态类a的改变来刷新ui,此时就需要用到ChangeNotifierProxyProvider了。

ChangeNotifierProxyProvider

        他从widget树卸载时会调用刚才提到的ChangeNotifierProvider中的静态方法来释放资源。其底层同样是依托与InheritWidget实现的状态共享。

Consumer:是一个widget,用于监听ChangeNotifier变化,并作出相应的UI处理

我们来介绍一下Consumer的刷新作用域

Consumer刷新作用域对比

        Consumer的默认刷新作用域,是其所有的子widget,但是Consumer提供了一个child参数作为优化,图一中Consumer有一个子widget :barwidget,所以当监听的状态变更时,barwidget及其子widget将会刷新;下图中,Consumer作为FooWidget的父节点,状态变更时,默认情况下FooWidget及其子节点barwidget都会刷新,但当barwidget作为child参数时,刷新就只涉及到FooWidget层,barwidget及其子节点不会刷新。

Provider.of:是一个静态方法,不与UI绑定,可动态获取ChangeNotifier状态,或调用ChangeNotifier方法

Provider.of调用示例

    Provider.of 与 Consumer的区别是,Consumer是个wiget,Provider.of是个静态方法,前者是与ui绑定的;Consumer 是进行局部刷新,而使用Provider.of获取监听状态时,与Provider.of相关的context下的widget都会被rebuild;Provider.of可以通过设置listen false 不监听状态变化从而不刷新页面,只获取当前最新状态或者调用改变状态的方法。

使用方法

        好了,介绍完了一下基础感念,我们来看看如何使用Provider吧,他的使用步骤可以归结为下面四步:

1.创建ChangeNotifier

创建一个ChangeNotifier类

        创建一个ChangeNotifier类,也即创建一个可被状态管理的数据类

2.暴露一个值

暴露一个可供管理的对象

        暴露一个值,即根据需要,使用相应的provider提供一个可供管理的状态对象,provider的作用域是所有子widget,需要全局管理的状态需要在widget树的根节点进行提供(如果用户登录信息,主题)。

3.读取一个值

获取监控对象状态

        读取一个值,即获取状态类对象中的状态,两种方法,使用Consumer包裹需要针对状态变化的ui,或者直接使用Provider.of对ui进行处理。

4.改变一个值

修改状态对象中的状态

        前面的状态创建、提供、以及监听绑定已经完成,最后一步就是需要状态的变化来触发页面刷新了。

        到此,针对Provider的介绍就告一段落了。

Redux

Redux: 是一个单项数据流架构,前端应用中非常成熟

flutter_redux: 是基于InheritedWidget封装的用于Widget树的数据传递与共享的的一套框架,它能高效的完成数据共享,进而达到ui及时更新等目的。

Redux有四个重要的概念,那就是:

-Widget

-Store

-Action

-Reducer

看图说话!

Redux

1.我们在Redux中,所有的状态都储存在Store里。这个Store会放在App顶层。

2.widget拿到Store储存的状态(State)来用作ui处理。  widget还会与用户进行交互,用户点击按钮滑动屏幕等等,这时会因为交互需要数据发生改变。

3.Redux让我们不能让widget直接操作数据,而是通过发起一个action来告诉Reducer,状态得改变啦。

4.这时候Reducer接收到了这个action,他就回去遍历action表,然后找到那个匹配的action,根据action生成新的状态并把新的状态放到Store中,替换原有状态。

5.Store丢弃了老的状态对象,储存了新的状态对象后,就通知所有使用到了这个状态的widget更新(类似setState)。这样我们就能够同步不同view中的状态了。

使用方法

1.创建State

创建State

        状态是由reducer生成并储存在Store里面的。Store更新状态的时候,并不是更改原来的状态对象,而是直接将reducer生成的新的状态对象替换掉老的状态对象。所以,我们的状态应该是immutable的。

2.定义Action Types枚举

定义Action

        action到底是什么?View如何发出action。其实,action只是我们对状态进行操作方法的一个代号而已。在我们这个应用中,唯一的一个功能就是让count的值+1,所以我们这里只有一个action。

3.创建reducer

创建reducer

        reducer是我们的状态生成器,它接收一个我们原来的状态,然后接收一个action,再匹配这个action生成一个新的状态。

4.创建 store

        Store接收一个reducer,以及初始化State,flutter_redux提供了一个很棒的widget叫做StoreProvider,它的用法也很简单,接收一个store,和child Widget,对其子widget提供store

5. 状态获取

使用StoreConnector获取状态
StoreConnector

        使用storeConnector在子页面中获取store中的state。

        首先这里需要强制声明类型,S代表我们需要从store中获取什么类型的state,ViewModel指的是我们使用这个State时的实际类型;然后我们需要声明一个converter<S,ViewModel>,它的作用是将Store转化成实际ViewModel将要使用的信息,比如我们这里实际上要使用的是count,所以这里将count提取出来。 builder是我们实际根据state创建Widget的地方,它接收一个上下文context,以及刚才我们转化出来的ViewModel,所以我们就只需要把拿到的count放进Text Widget中进行渲染就好了。

6.发送action

使用StoreConnector发送Action

        我们还是使用StoreConnector<S,ViewModel>。这里由于是发出了一个动作,所以是VoidCallback。 store.dispatch发起一个action,操作将被发送到给定的reducer生成新的状态,并更新状态树。

总结

Provider

- 流程上比较清晰,类似观察者模式

- 代码量少,除了ChangeNotifier需要手动实现外,其余的都已经封装好

- 可控制刷新范围

Redex

- Flutter_redex脱胎于前端的Redex框架,相对成熟

- 适合业务复杂、状态数量大的场景

- 相对于Provider代码量比较大,许多内容需要手动实现

- 可控制刷新范围

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