在 Flutter 中玩转 Objective-C Block

更新日期: 2020-03-25阅读: 2.8k标签: Flutter

dart_native 作为一条比 Channel 性能更高开发成本更低的超级通道,通过 C++ 调用 Native 的 api,深入底层且考虑全面。很多 Objective-C 接口的参数和返回值是 Block,所以这就需要支持用 Dart 语言创建和调用 Objective-C Block。


Dart 调用 Objective-C 带 Block 的 API

Dart 语言支持协程,这样就无需传递闭包来作为异步调用的回调。而 Objective-C 大量 API 都使用 Block 作为回调,当 Dart 调用这类异步 API 的时候,就需要 Dart 侧创建 Block 并传递给 Objective-C。

Dart 语言中的 Function 可以当做闭包,可以实现下面这样的效果:

stub.fooBlock((NSObject a) {
    print('hello block! ${a.toString()}');
    return a;
});

而对应的 Objective-C 接口如下:

typedef NSObject *(^BarBlock)(NSObject *a);
- (void)fooBlock:(BarBlock)block;

下面就讲下 dart_native 是如何做到把 Dart Function 当做 Block 传给 Objective-C 的。


函数签名

首先要确保的是 Dart Function 的签名跟 Objective-C Block 是一致的,这样二者才能转换。在 Dart 里一切皆为对象,Function 也不例外。那么拿到 Function 的 runtimeType 即可,然后解析其内容。不过 runtimeType 的内容都是 Dart 类名,如何能与 Objective-C 类型对应上呢? dart_native 的策略是提供与 Native 同名的类,这样使用这些同名类定义 Dart Function,就可以把函数签名映射到 Native 上了。

列举一些 Dart 声明的基础类型:

class unsigned_char = char with _ToAlias;
class short = NativeBox<int> with _ToAlias;
class unsigned_short = NativeBox<int> with _ToAlias;
class unsigned_int = NativeBox<int> with _ToAlias;
class long = NativeBox<int> with _ToAlias;
class unsigned_long = NativeBox<int> with _ToAlias;
class long_long = NativeBox<int> with _ToAlias;
class unsigned_long_long = NativeBox<int> with _ToAlias;
class size_t = NativeBox<int> with _ToAlias;
class NSInteger = NativeBox<int> with _ToAlias;
class NSUInteger = NativeBox<int> with _ToAlias;
class float = NativeBox<double> with _ToAlias;
class CGFloat = NativeBox<double> with _ToAlias;
class CString = NativeBox<String> with _ToAlias;


动态创建 Block

有了函数签名,如何构造对应的 Block 对象呢?首先要知道 Block 是什么,而这是就又个老生常谈的话题了。我十分建议你先了解下 BlockHook 及其相关文章,这样会对理解这部分内容有很大帮助。

废话不多说,上硬核:

- (void)initBlock {
    const char *typeString = self.typeString.UTF8String;
    int32_t flags = (BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE | BLOCK_HAS_SIGNATURE);
    // Struct return value on x86(32&64) MUST be put into pointer.(On heap)
    if (typeString[0] == '{' && (TARGET_CPU_X86 || TARGET_CPU_X86_64)) {
        flags |= BLOCK_HAS_STRET;
    }
    // Check block encoding types valid.
    NSUInteger numberOfArguments = [self _prepCIF:&_cif withEncodeString:typeString flags:flags];
    if (numberOfArguments == -1) { // Unknown encode.
        return;
    }
    self.numberOfArguments = numberOfArguments;
    if (self.hasStret) {
        self.numberOfArguments--;
    }
    
    _closure = ffi_closure_alloc(sizeof(ffi_closure), (void **)&_blockIMP);
    
    ffi_status status = ffi_prep_closure_loc(_closure, &_cif, DNFFIBlockClosureFunc, (__bridge void *)(self), _blockIMP);
    if (status != FFI_OK) {
        NSLog(@"ffi_prep_closure returned %d", (int)status);
        abort();
    }

    struct _DNBlockDescriptor descriptor = {
        0,
        sizeof(struct _DNBlock),
        (void (*)(void *dst, const void *src))copy_helper,
        (void (*)(const void *src))dispose_helper,
        typeString
    };
    
    _descriptor = malloc(sizeof(struct _DNBlockDescriptor));
    memcpy(_descriptor, &descriptor, sizeof(struct _DNBlockDescriptor));

    struct _DNBlock simulateBlock = {
        &_NSConcreteStackBlock,
        flags,
        0,
        _blockIMP,
        _descriptor,
        (__bridge void*)self
    };
    _signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:typeString];
    _block = (__bridge id)Block_copy(&simulateBlock);
    SEL selector = NSSelectorFromString(@"autorelease");
    #pragma clang diagnostic push
    #pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
    _block = [_block performSelector:selector];
    #pragma clang diagnostic pop
}

简单来说,动态创建 Block 的流程封装在了一个 Wrapper 类中,步骤如下:

  1. 用 libffi 动态创建相同签名的函数,
  2. 准备好创建 Block 需要的 flag 、 description 、 signature 和 wrapper 对象等
  3. 根据 Block 的内存模型创建对应的结构体(栈上)
  4. 把 Block 对象 copy 到堆上,并发送 autorelease 消息

这上面每一步其实都不简单,单独拆出来都能写一段。但因为 bang 大佬已经写过文章 介绍过了,我这里就不再赘述了。我只是站在巨人的肩膀上,增加了一些改进和对 Dart 的适配(如支持结构体、 x86 兼容等)。很惭愧,就做了一点微小的工作。


映射 Block 和 Dart Function

Block 对象创建好了,需要跟 Dart Function 映射起来,然后当 Block 被执行的时候才会调用到对应的 Dart 逻辑。

关于回调这块,我在 Dart 侧维护一个 Map 来管理 Native 到 Dart 的回调映射。基本思路是,Key 为 Native 对象的地址,Value 为 Dart 侧的 Block 类。

Dart 版的 Block 类构造方法里会将映射建立起来:

factory Block(Function function) {
    List<String> dartTypes = _dartTypeStringForFunction(function);
    List<String> nativeTypes = _nativeTypeStringForDart(dartTypes);
    Pointer<Utf8> typeStringPtr = Utf8.toUtf8(nativeTypes.join(', '));
    NSObject blockWrapper =
        NSObject.fromPointer(blockCreate(typeStringPtr, _callbackPtr));
    int blockAddr = blockWrapper.perform(SEL('blockAddress'));
    Block result = Block._internal(Pointer.fromAddress(blockAddr));
    free(typeStringPtr);
    result.types = dartTypes;
    result._wrapper = blockWrapper;
    result.function = function;
    _blockForAddress[result.pointer.address] = result;
    return result;
}

在 Block 类的 dealloc 方法里会移除映射,防止造成 Dart 版的『野指针』。

dealloc() {
    _wrapper = null;
    _blockForAddress.remove(pointer.address);
    super.dealloc();
}


Dart 调用 Objective-C 返回的 Block

结合对 Block 的理解以及实践过 Dart 调用 OC 方法的经验,很容易在 Dart 版的 Block 中实现个 invoke 方法:

dynamic invoke([List args]) {
    if (pointer == nullptr) {
      return null;
    }
    Pointer<Utf8> typesEncodingsPtr = _blockTypeEncodeString(pointer);
    Pointer<Int32> countPtr = allocate<Int32>();
    Pointer<Pointer<Utf8>> typesPtrPtr =
        nativeTypesEncoding(typesEncodingsPtr, countPtr, 0);
    int count = countPtr.value;
    free(countPtr);
    // typesPtrPtr contains return type and block itself.
    if (count != (args?.length ?? 0) + 2) {
      throw 'Args Count NOT match';
    }

    Pointer<Pointer<Void>> argsPtrPtr = nullptr.cast();
    if (args != null) {
      argsPtrPtr = allocate<Pointer<Void>>(count: args.length);
      for (var i = 0; i < args.length; i++) {
        var arg = args[i];
        if (arg == null) {
          arg = nil;
        }
        String encoding = Utf8.fromUtf8(typesPtrPtr.elementAt(i + 2).value);
        storeValueToPointer(arg, argsPtrPtr.elementAt(i), encoding);
      }
    }
    Pointer<Void> resultPtr = blockInvoke(pointer, argsPtrPtr);
    if (argsPtrPtr != nullptr.cast()) {
      free(argsPtrPtr);
    }
    String encoding = Utf8.fromUtf8(typesPtrPtr.elementAt(0).value);
    dynamic result = loadValueFromPointer(resultPtr, encoding);
    return result;
  }
}

简单来说上面的实现做了如下几步:

blockInvoke
blockInvoke


后续

关于 Block 这块其实还有很多技术细节没有叙述完整,包括 copy 方法的实现,回调映射的细节,类型自动转换的细节等。因为篇幅原因,感兴趣的可以直接看源码: https://github.com/dart-native/dart_native

其实我期望的是使用 Dart 的协程来完成处理异步回调,这样更现代更优雅。日后会基于此方案再次封装上层接口,支持协程。

dart_native 作为一条深入底层且考虑全面的 Dart 到 Native 超级通道,未来还要做的事情还有很多。

原文 http://yulingtianxia.com/blog/2020/03/28/Using-Objective-C-Block-in-Flutter/

链接: https://fly63.com/article/detial/8441

移动跨平台框架Flutter介绍和学习线路

Flutter是一款移动应用程序SDK,一份代码可以同时生成iOS和Android两个高性能、高保真的应用程序。Flutter目标是使开发人员能够交付在不同平台上都感觉自然流畅的高性能应用程序。我们兼容滚动行为、排版、图标等方面的差异。

初识flutter

关注flutter已经好久,因为没有发正式版,所以一直也不想过早的躺浑水,但是最近无意中看到几篇文章,再加上美团和咸鱼等app也一直在做灰度测试,所以上周开始看了一下官方文档,地址:https://flutter.io/docs/get-started/install,然后在此做一下总结。

深入理解Flutter多线程

Flutter默认是单线程任务处理的,如果不开启新的线程,任务默认在主线程中处理。和iOS应用很像,在Dart的线程中也存在事件循环和消息队列的概念,但在Dart中线程叫做isolate。

Flutter1.5 开始,将成为全平台 UI 框架!

Flutter 1.5 的发布,同期也宣布发布 Flutter for Web 的 Preview 版本,正式开启了 Flutter 的全平台 UI 框架之路。早在年初发布的 Flutter 2019 Roadmap 中,就有提到,会在今年支持移动设备之外的平台,对 Web 的支持,算是完成了一个新的里程碑吧。

Flutter支持Web开发了!

Flutter作为一个可移植的UI框架,已经支持现代Web应用开发了!我们很开心已经发布了SDK预览版,这样你可以在Web浏览器里直接运行你的Flutter UI代码。

Flutter 混合开发 (交互通信)

Flutter 与原生之间的通信依赖灵活的消息传递方式:1,Flutter 部分通过平台通道将消息发送到其应用程序的所在的宿主环境(原生应用)。2,宿主环境通过监听平台通道,接收消息。

Flutter 局部路由实现

Flutter是借鉴React的开发思想实现的,在子组件的插槽上,React有this.props.children,Vue有<slot></slot>。当然Flutter也有类似的Widget,那就是Navigator,不过是以router的形式实现(像<router-view></router-view>)。

Flutter Kotlin 到底该如何选择?

这两个技术在当下如何选择,我之前在公众号上的回复是:如果你已经处于一个比较满意的公司,并考虑长期发展,公司并未使用这两个技术,你可以专心钻研公司当下使用的,或者未来将要使用的,这些才能助你在公司步步高升。

Flutter 与 iOS 原生 WebView 对比

本文对比的是 UIWebView、WKWebView、flutter_webview_plugin(在 iOS 中使用的是 WKWebView)的加载速度,内存使用情况。测试网页打开的速度,只需要获取 WebView 在开始加载网页和网页加载完成时的时间戳

Flutter For Web

用来构建漂亮、定制化应用的跨平台的 UI 框架 Flutter 现在已经支持 Web 开发了。我们很高兴推出了一个预览版的 SDK 可以让开发者直接使用 Flutter UI 和业务逻辑代码构建 web 应用

点击更多...

内容以共享、参考、研究为目的,不存在任何商业目的。其版权属原作者所有,如有侵权或违规,请与小编联系!情况属实本人将予以删除!