Flutter - Widget-Context-Stage

读前须知：此篇文章基本上是Widget - State - Context - InheritedWidget的翻译并且删减了部分我个人觉得没有意义的文字，保留下来的部分也不会逐字逐句精确翻译，所以其实强烈推荐阅读英文原文。

以下文章里面除了第一张思维导图是本人所作之外，凡是出现的示例代码和图片都是上面提到的英文文章里面的。本人在这里对此表示感激和愧疚，如果涉及到侵权，本人会立即删掉整篇文章。

All the example codes and images used in this article are from Widget - State - Context - InheritedWidget excepting the first one. If this is of tort, I will delete this article immediately.

正文开始：

Widget, State 和Context是每一个flutter开发者必须要完全理解的概念，但是具体来说要理解哪些知识呢？这篇文章会就以下几个知识点进行讲解：

1: Stateful和Stateless widget的差别

2：什么是Context

3:  什么是State以及怎么使用

4：一个context和他的state之间的关系

5：InheritedWidget以及在在Widget树里面怎么传递信息

6：rebuild的概念

接下来文章会按照以下结构去展开：

PS：由于此篇的篇幅很长，此思维导图里面的第二部分（左边的’怎样获取State‘）的篇幅也会很长，所以第二部分会放到下一篇文章讲解。

一：基本概念解释

1：什么是Widget

Widget即组件。在flutter里面几乎万物都是Widget，跟我们常说的component是同一个概念。

2: 什么是Widget tree

Widget按照树形结构组合的产物就是Widget tree。这个Widget tree的每个节点上又是一个Widget。包含其他组件的组件叫做父组件，被其他组件包含的组件叫做子组件。比如下面一段代码：

@override
Widget build(BuildContext){
    return new Scaffold(
      appBar: new AppBar(
        title: new Text(widget.title),
      ),
      body: new Center(
        child: new Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: <Widget>[
            new Text(
              'You have pushed the button this many times:',
            ),
            new Text(
              '$_counter',
              style: Theme.of(context).textTheme.display1,
            ),
          ],
        ),
      ),
      floatingActionButton: new FloatingActionButton(
        onPressed: _incrementCounter,
        tooltip: 'Increment',
        child: new Icon(Icons.add),
      ),
    );
}

上面的一段代码，如果我们用图像表示它的widget tree的话就如下图所示：

3：什么是Context
一个context标识了一个widget在widget tree的结构中是在哪个地方被build的。简而言之就是一个context标明了一个widget是挂载在widget tree的那个节点的。

一个context只属于一个widget。
假如一个widget A有子组件，那么widget A的context会变成子组件的父context。

以上文提到的widget tree为例子，假如我们画出它的context，如下图所示（一个颜色代表一个context）：

Context Visibility(上下文可见性)

只在其自己的context或者在其父context可见。
从以上描述，我们可以轻易地找到一个widget的父widget，例如：

Scaffold > Center > Column > Text：
context.ancestorWidgetOfExtractType(Scaffold) => 会找到第一个沿着Text的context一路向上而遇到的第一个Scaffold.

从一个父组件，也能找到子组件，但是不建议这么做（稍后会讨论到）。

4：Widget的分类
在Flutter里面有2类widget：

• Stateless Widget
• Stateful Widget

从字面意思上可以理解Stateless Widget就是无状态的组件，Stateful Widget是有状态的组件，接下来我们对二者做更具体的讲解。
Stateless Widget
有些组件只依赖于他们自己的配置信息，这些配置信息一般是由他们的父组件在build他们的时候提供。
换句话说，这些组件一旦创建之后，就不用担心任何变化。
这类型的组件就是Stateless Widget.
典型的例子比如Text, Row, Column, Container等，对于这些组件来说在build的时候，我们只需要传一些参数给他们就好。
一个Stateless Widget只能被build一次，意思就是一旦build，不会因为任何的事件或者用户行为而重新build。

Stateless Widget lifecycle
下面是一个典型的Stateless Widget的代码结构。
如我们所见，我们传递一些阐述给它的构造函数，但是请记住，这些参数不会再之后被改变了，所以一般你也会看到这些参数是被定义为final的。

class MyStatelessWidget extends StatelessWidget {

    MyStatelessWidget({
        Key key,
        this.parameter,
    }): super(key:key);

    final parameter;

    @override
    Widget build(BuildContext context){
        return new ...
    }
}

虽然有另一个方法（createElement）可以被overridden,但是一般没人会用到它。唯一一个需要被override的方法就是build().
Stateless widget的生命周期是直接而简单的，如下所示：

• 初始化
• 通过build()方法渲染

Stateful Widget

一些其他的组件所拥有的数据会在组件生命周期内产生变化，这些数据就变成了dynamic（动态的）的。

这些被组件拥有的会在组件的生命周期内改变的数据的列表，我们叫做State。

而拥有以上特点的组件，我们就叫做Stateful Widget。

Stateful Widget的例子就好比一个用户可以选择的Checkboxes的列表或者一个会根据某种条件而disabled的Button。

5: 什么是State
一个State定义了一个StatefulWidget的“行为”部分。
State包含了以下旨在与一个组件交互的：

• 行为（behaviour）
• UI布局（layout）

任何对State的改变都会导致这个组件的rebuild。

6：State和Context之间的关系
对Stateful Widgets而言，一个State是和一个Context是绑定的，而且这种绑定关系是永久的，一个State永远不会改变他的Context。

即使一个组件的Context在Widget tree上发生了移动，这个State还是会依然和那个Context绑定在一起。

非常重要的知识点：
因为一个State对象和一个Context是绑定的，这就意味着这个State对象不能从其他的Context下直接被获取到（这一点之后会讨论到）

7：StatefulWidget的生命周期（lifecycle）
前面已经介绍和很多StatefulWidget的相关概念和基础知识，接下来我们来了解一下StatefulWidget的生命周期，这里不会介绍全部的生命周期，先只挑几个重要的，与本篇文章的主旨相关的几个来讲。先看下下面一个StatefulWidget的例子：

class MyStatefulWidget extends StatefulWidget {

    MyStatefulWidget({
        Key key,
        this.parameter,
    }): super(key: key);
    
    final parameter;
    
    @override
    _MyStatefulWidgetState createState() => new _MyStatefulWidgetState();
}

class _MyStatefulWidgetState extends State<MyStatefulWidget> {

    @override
    void initState(){
        super.initState();
        
        // Additional initialization of the State
    }
    
    @override
    void didChangeDependencies(){
        super.didChangeDependencies();
        
        // Additional code
    }
    
    @override
    void dispose(){
        // Additional disposal code
        
        super.dispose();
    }
    
    @override
    Widget build(BuildContext context){
        return new ...
    }
}

下面的这个图展示了（一个简化的版本）一个StatefuleWidget在创建的时候，内部的一些列行为。在这个图的右边你可以看到一个State对象的内部状态变化以及最右边的Context是在什么时候和State产出联系而因此变为可用的。

initState()
initState()是在构造函数之后的第一个被调用的生命周期方法。当你需要再初始化阶段做一个额外的操作的时候，你需要override它。典型的在initState()方法里额外的操作比如动画，或者某些数据准备。假如你override initState()，记得调用super.initState()并且这行代码要放在initState()方法体的最前面。意思就是你得让super.initState()执行了之后再去执行你额外的初始化工作。

在这个阶段，一个context是存在的，但是你并不能真正地使用它，因为这时候context和state还没有完成绑定。

一旦initState()执行完毕，State对象就初始化好了，context也就可以被使用了。

initState()在整个生命周期内只会被调用一次。

didChangeDependencies()
didChangeDependencies()是在生命周期里第二个被调用的方法。

这个阶段，context已经可以被使用了。

假如你的组件是链接到了InheritedWidget，根据context你需要初始化一些listeners（监听者），通常你需要override这个方法。

注意，如果某个组件是链接了InheritedWidget，那么这个组件每次重建（rebuild）,didChangeDependencies()都会被调用。

假如你要override这个方法，你应该首先调用super.didChangeDependencies().

build()
build()跟在didChangeDependencies()(和didUpdateWidget())之后被调用。

这个方法就是用来构建你的组件的。

每一次State对象发生变化（或者InheritedWidget需要通知它的注册者）时，build()方法都会被调用。

通常，我们通过调用setState((){…})来改变State对象，强制build()被调用，从而重新build我们的widget。

dispose()
dispose()在这个组件被销毁的时候被调用。

一般我们override这个方法，可以在组件被销毁的时候做一个清理工作。

override dispose()记得调用super.dispose()并且把它放在方法体的最后。

8: StatelessWidget和StatefulWidget之间的抉择
既然在Flutter里面有StatelessWidget和StatefulWidget这两种类型的组件，那在这二者之间如何抉择呢？

记住标准就是：
在这个组件的生命周期内，是否有会变化的数据，这个组件是否需要rebuild？

如果答案是yes，那你就需要一个StatefulWidget而不会StatelessWidget。

9：StatefulWidget的2个组成部分

组件的构造函数部分

class MyStatefulWidget extends StatefulWidget {
    MyStatefulWidget({
        Key key,
        this.color,
    }): super(key: key);
    
    final Color color;

    @override
    _MyStatefulWidgetState createState() => new _MyStatefulWidgetState();
}

这部分是一个StatefulWidget的public部分。这部分不会在一个组件的生命周期内发生改变，它只是接收一些参数以便它的State可以使用。比如上面这个例子里面的color这个参数。

Widget State定义部分

class _MyStatefulWidgetState extends State<MyStatefulWidget> {
    ...
    @override
    Widget build(BuildContext context){
        ...
    }
}

_MyStatefulWidgetState是这个Widget在其生命周期内变化的部分,也是使得这个Widget能够rebuild的部分。
_MyStatefulWidgetState通过widget.{name of the variable}可以获取存在MyStatefulWidget内的任意变量。例如这里，可以通过widget.color获取color变量。

10：Widget的唯一标识-key
在Flutter里面，每一个组件都是唯一标识的，这个唯一标识是在build的时候被定义的。

这个唯一的标识就是组件的可选参数：Key. 加入key缺省了，系统会默认给你创建一个。

在某些情形下，你必须强制制定key，以便你可以通过这个key获取到这个组件。

你可以通过下面的一些helper来达到上面的目的：GlobalKey, LocalKey, UniqueKey或者ObjectKey。

GlobalKey保证这个key在整个application里面都是唯一的。

以下的例子就是保证myKey在整个application都是唯一的：

GlobalKey myKey = new GlobalKey();
    ...
    @override
    Widget build(BuildContext context){
        return new MyWidget(
            key: myKey
        );
    }

PS：由于此篇的篇幅已经够长，之前的思维导图里面的第二部分的篇幅也会很长，所以第二部分会放到下一篇文章讲解。