从零开始的Flutter之旅: Provider

往期回顾

从零开始的Flutter之旅: StatelessWidget
从零开始的Flutter之旅: StatefulWidget
从零开始的Flutter之旅: InheritedWidget

在上篇文章中我们介绍了InheritedWidget，并在最后引发出一个问题。

虽然InheritedWidget可以提供共享数据，并且通过getElementForInheritedWidgetOfExactType来解除didChangeDependencies的调用，但还是没有避免CountWidget的重新build，并没有将build最小化。

我们今天就来解决如何避免不必要的build构建，将build缩小到最小的CountText。

分析

首先我们来分析下为什么会导致父widget的重新build。

class CountWidget extends StatefulWidget {
  @override
  _CountState createState() {
    return _CountState();
  }
}
 
class _CountState extends State<CountWidget> {
  int count = 0;
 
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Count App',
      theme: new ThemeData(primarySwatch: Colors.blue),
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text("Count"),
        ),
        body: Center(
          child: CountInheritedWidget(
            count: count,
            child: Column(
              mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
              children: <Widget>[
                CountText(),
                RaisedButton(
                  onPressed: () => setState(() => count++),
                  child: Text("Increment"),
                )
              ],
            ),
          ),
        ),
      ),
    );
  }
}

为了方便分析，我把之前的代码提到这里来。

我们来看，在点击RaisedButton的时候，我们会通过setState将count进行更新。而此时的setState方法的提供者是_CountState，即CountWidget。而state的改变会导致build的重新构建，导致的效果是CountWidget的build被重新调用，继而它的子widget也相继被重新build。

既然已经知道了原因，那么我们再来思考下解决方案。

1.最简单的，我们缩小setState提供者的范围。现在是CountWidget，我们将其缩小到Column。
2.虽然已经缩小到了Column，但还是无法避免自身的build与其CountText之外的子Widget(RaisedButton)的重新build。如果我们将Column全部缓存下来呢？我们在Column外层套一个Widget，并将其进行缓存，一旦外层的Widget重新build，我们都使用Column的缓存，这样不就避免了Column的重新build。不过使用缓存以后会有个问题，既然是缓存，Center里面的CountText也将不会改变。为了解决这个问题，我们就要使用上篇文章中的InheritedWidget。将整个Column放到InheritedWidget中，虽然Column是缓存，但是CountText中引用了InheritedWidget中的count数据，一旦count发生改变，将会通知其进行重新build。这样就保证了只刷新CountText。

如果你对InheritedWidget不熟悉，推荐阅读从零开始的Flutter之旅: InheritedWidget

我们来总结一下，在Column外套一层Widget，并将Column进行缓存，然后外层的Widget结合InheritedWidget来提供共享count的数据源。一旦count更新将会调用外层Widget的setState，并且重新build，但我们使用的是Column缓存，同时CountText通过依赖的方式引用了共享的count数据源，从而会同步build更新。而RaisedButton使用的是未依赖的共享count数据源，所以并不会重新build。这样就保证了只刷新CountText。

这种方式统一定义为Provider，其实Flutter内部已经有Provider的完整实现，不过我们为了学习这种解决方法的思想，自己来实现一个简易版的Provider。之后再去看Flutter的Provider将会更加简单。

方案已经有了，下面我们直接来看具体实现细节。

实现

1.定义共享数据的ProviderInheritedWidget
2.定义监听刷新的NotifyModel
3.提供缓存Widget的ModelProviderWidget
4.组装替换原有实现方案

ProviderInheritedWidget

实现一个自己的InheritedWidget，主要用来提供共享数据源，并接受缓存的child。

class ProviderInheritedWidget<T> extends InheritedWidget {
  final T data;
  final Widget child;
 
  ProviderInheritedWidget({@required this.data, this.child})
      : super(child: child);
 
  @override
  bool updateShouldNotify(ProviderInheritedWidget oldWidget) {
    // true -> 通知树中依赖改共享数据的子widget
    return true;
  }
}

NotifyModel

为了监听共享数据count的变化，我们通过观察者订阅模式来实现。

class NotifyModel implements Listenable {
  List _listeners = [];
 
  @override
  void addListener(listener) {
    _listeners.add(listener);
  }
 
  @override
  void removeListener(listener) {
    _listeners.remove(listener);
  }
 
  void notifyDataSetChanged() {
    _listeners.forEach((item) => item());
  }
}

Listenable提供一个简单的监听接口，通过add与remove来增加与移除监听，然后提供一个notify方法来进行通知监听者。

最后我们通过继承NotifyModel来使count具有可监听能力

class CountModel extends NotifyModel {
  int count = 0;
 
  CountModel({this.count});
 
  void increment() {
    count++;
    notifyDataSetChanged();
  }
}

一旦count自增，就调用notifyDataSetChanged来通知订阅的监听者。

ModelProviderWidget

有了上面的Provider与Model，我们在提供一个外部Widget来统一管理它们，将它们结合起来。

class ModelProviderWidget<T extends NotifyModel> extends StatefulWidget {
  final T data;
 
  final Widget child;
 
  // context 必须为当前widget的context
  static T of<T>(BuildContext context, {bool listen = true}) {
    return (listen ? context.dependOnInheritedWidgetOfExactType<ProviderInheritedWidget<T>>()
            : (context.getElementForInheritedWidgetOfExactType<ProviderInheritedWidget<T>>()
        .widget as ProviderInheritedWidget<T>)).data;
  }
 
  ModelProviderWidget({Key key, @required this.data, @required this.child})
      : super(key: key);
 
  @override
  _ModelProviderState<T> createState() => _ModelProviderState<T>();
}
 
class _ModelProviderState<T extends NotifyModel>
    extends State<ModelProviderWidget> {
  void notify() {
    setState(() {
      print("notify");
    });
  }
 
  @override
  void initState() {
    // 添加监听
    widget.data.addListener(notify);
    super.initState();
  }
 
  @override
  void dispose() {
    // 移除监听
    widget.data.removeListener(notify);
    super.dispose();
  }
 
  @override
  void didUpdateWidget(ModelProviderWidget<T> oldWidget) {
    // data 更新时移除老的data监听
    if (oldWidget.data != widget.data) {
      oldWidget.data.removeListener(notify);
      widget.data.addListener(notify);
    }
    super.didUpdateWidget(oldWidget);
  }
 
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return ProviderInheritedWidget<T>(
      data: widget.data,
      child: widget.child,
    );
  }
}

在这里我们提供可监听的data数据与需要缓存的child，同时在state中对可监听的data在合适的地方进行监听订阅与移除订阅，并在收到data数据改变时调用notify进行setState操作，通知widget刷新。

在build中引用了ProviderInheritedWidget，来实现对共享子widget的数据共享，同时在ModelProviderWidget中提供of方法来暴露ProviderInheritedWidget的统一获取方式。

通过参数listen(默认true)来控制获取共享数据的方式，来决定是否建立依赖关系，即共享数据改变时，引用共享数据的widget是否重新build。

这一幕是不是有点似曾相识，基本上都是上篇文章中提到的InheritedWidget使用的细节。

接下来就是最终的方案替换

组装替换原有实现方案

我们通过ModelProviderWidget.of来获取共享的数据，所以只要使用到了共享数据，将要调用该方法。为了避免不必要的重复书写，我们将其单独封装到Consumer中，内部来实现对其的调用，并且将调用的结果暴露出来。

class Consumer<T> extends StatelessWidget {
  final Widget Function(BuildContext context, T value) builder;
 
  const Consumer({Key key, @required this.builder}) : super(key: key);
 
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print("Consumer build");
    return builder(context, ModelProviderWidget.of<T>(context));
  }
}

一切准备就绪，我们再对之前的代码进行优化。

class CountWidget extends StatefulWidget {
  @override
  _CountState createState() {
    return _CountState();
  }
}
 
class _CountState extends State<CountWidget> {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print("CountWidget build");
    return MaterialApp(
      title: 'Count App',
      theme: new ThemeData(primarySwatch: Colors.blue),
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text("Count"),
        ),
        body: Center(
          child: ModelProviderWidget<CountModel>(
            data: CountModel(count: 0),
            child: Column(
              mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
              children: <Widget>[
                Consumer<CountModel>(
                    builder: (context, value) => Text("count: ${value.count}")),
                Builder(
                  builder: (context) {
                    print("RaiseButton build");
                    return RaisedButton(
                      onPressed: () => ModelProviderWidget.of<CountModel>(
                              context,
                              listen: false)
                          .increment(),
                      child: Text("Increment"),
                    );
                  },
                ),
              ],
            ),
          ),
        ),
      ),
    );
  }
}

我们将Column缓存到ModelProviderWidget中，同时对CountModel数据进行共享；通过Consumer进行Text的封装，引用共享数据CountModel中的count。

对于RaisedButton，因为它只是提供点击，并且触发count的自增操作、没有发生ui上的任何变化。所以为了避免RaisedButton引用的共享数据进行自增时重新build，这里将listen参数置为false。

最后我们运行上面的代码，我们点击Increment按钮时，控制台将会输出如下日志：

1 2	I/flutter ( 3141): notify I/flutter ( 3141): Consumer build

说明只有Consumer重新调用了build，即Text进行了刷新。其它的widget都没有变化。

这样就解决了开篇提到的疑问，达到了widget刷新的最小化。

以上是一个简单地Provider-Consumer的使用。Flutter对这一块有更完善的实现方案。但是经过我们这一轮分析，你再去看Flutter中Provider的源码将会更加简单易懂。

如果你想了解Flutter中Provider的使用，你可以通过flutter_github来了解它的具体实战使用技巧。

想要查看Provider实战技巧，需要将分支切换到sample_provider