Flutter 狀態管理之 Scoped Model & Redux

Neal_yang發表於2019-01-16

前言

可能作為一個前端，在學習 Flutter 的過程中，總感覺非常非常相似 React Native，甚至於，其中還是有state的概念 setState，所以在 Flutter 中，也當然會存在非常多的解決方案，比如 redux 、RxDart 還有 Scoped Model等解決方案。今天，我們主要介紹下常用的兩種 State 管理解決方案：redux、scoped model。

Scoped Model

介紹

Scoped Model 是 package 上 Dart 的一個第三方庫scoped_model。Scoped Model 主要是通過資料model的概念來實現資料傳遞，表現上類似於 react 中 context 的概念。它提供了讓子代widget輕鬆獲取父級資料model的功能。

從官網中的介紹可以瞭解到，它直接來自於Google正在開發的新系統Fuchsia核心 Widgets 中對 Model 類的簡單提取，作為獨立使用的獨立 Flutter 外掛釋出。

在直接上手之前，我們先著重說一下 Scoped Model 中幾個重要的概念

Model 類，通過繼承 Model 類來建立自己的資料 model，例如 SearchModel 或者 UserModel ，並且還可以監聽資料model的變化
ScopedModelDescendant widget , 如果你需要傳遞資料 model 到很深層級裡面的 widget ，那麼你就需要用 ScopedModel 來包裹 Model，這樣的話，後面所有的子widget 都可以使用該資料 model 了（是不是更有一種 context 的感覺）
ScopedModelDescendant widget ，使用此 widget 可以在 widget tree 中找到相應的 Scope的Model ，當資料 model 發生變化的時候，該 widget 會重新構建

當然，在 Scoped Model 的文件中，也介紹了一些實現原理

Model類實現了Listenable介面
- AnimationController和TextEditingController也是Listenables
使用InheritedWidget將資料 model 傳遞到Widget樹。重建 InheritedWidget 時，它將手動重建依賴於其資料的所有Widgets。無需管理訂閱！
它使用 AnimatedBuilder Widget來監聽Model並在模型更改時重建InheritedWidget

實操Demo

demo地址

從gif上可以看到我們們的需求非常的簡單，就是在當前頁面更新了count後，在第二個頁面也能夠傳遞過去。當然，new ResultPage(count:count)就沒意思啦~ 我們不討論哈

新建資料 model

lib/model/counter_model.dart

  import 'package:scoped_model/scoped_model.dart';
  
  class CounterModel extends Model{
  
    int _counter = 0;
  
    int get counter => _counter;
  
    void increment(){
  
      _counter++;
  
      // 通知所有的 listener
      notifyListeners();
    }
  }
複製程式碼

這一步非常的簡單，新建一個類去繼承 Model
裡面定義了一個 get方法，以便於後面取資料model
定義了 increment 方法，去改變我們的資料 model ，呼叫 package 中的通知方法 notifyListeners

lib/main.dart

  import 'package:flutter/material.dart';
  import './model/counter_model.dart';
  import 'package:scoped_model/scoped_model.dart';
  import './count_page.dart';
  
  void main() {
    runApp(MyApp(
      model: CounterModel(),
    ));
  }
  
  class MyApp extends StatelessWidget {
  
    final CounterModel model;
  
    const MyApp({Key key,@required this.model}):super(key:key);
  
    @override
    Widget build(BuildContext context) {
      return ScopedModel(
        model: model,
        child: MaterialApp(
          title: 'Scoped Model Demo',
          home:CountPage(),
        ),
      );
    }
  }
複製程式碼

這是 app 的入口檔案，劃重點

MyApp 類中，我們傳入一個定義好的資料 model ，方便後面傳遞給子類
將 MaterialApp 用 ScopedModel 包裹一下，作用上面已經介紹了，方便子類可以拿到，類似於 redux 中 Provider 包裹一下
一定需要將資料 model 傳遞給 ScopedModel 的 model 屬性中

lib/count_page.dart

  class CountPage extends StatelessWidget {
    @override
    Widget build(BuildContext context) {
      return Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text('Scoped Model'),
          actions: <Widget>[
            IconButton(
              tooltip: 'to result',
              icon: Icon(Icons.home),
              onPressed: (){
                Navigator.push(context,MaterialPageRoute(builder: (context)=>ResultPage()));
              },
            )
          ],
        ),
        body: Center(
          child: Column(
            mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
            children: <Widget>[
              Text('你都點選'),
              ScopedModelDescendant<CounterModel>(
                builder: (context, child, model) {
                  return Text(
                    '${model.counter.toString()} 次了',
                    style: TextStyle(
                      color: Colors.red,
                      fontSize: 33.0,
                    ),
                  );
                },
              )
            ],
          ),
        ),
        floatingActionButton: ScopedModelDescendant<CounterModel>(
          builder: (context,child,model){
            return FloatingActionButton(
              onPressed: model.increment,
              tooltip: 'add',
              child: Icon(Icons.add),
            );
          },
        ),
      );
    }
  }
複製程式碼

常規佈局和widget這裡不再重複介紹，我們說下主角：Scoped Model

簡單一句，哪裡需要用資料 model ，哪裡就需要用 ScopedModelDescendant
ScopedModelDescendant中的build方法需要返回一個widget，在這個widget中我們可以使用資料 model中的方法、資料等

最後在 lib/result_page.dart中就可以看到我們資料 model 中的 count 值了，注意這裡跳轉頁面，我們並沒有通過引數傳遞的形式傳遞 Navigator.push(context,MaterialPageRoute(builder: (context)=>ResultPage()));

完整專案程式碼：flutter_scoped_model

flutter_redux

相信作為一個前端對於 redux 一定不會陌生，而 Flutter 中也同樣存在 state 的概念，其實說白了，UI 只是資料（state）的另一種展現形式。study-redux是筆者之前學習redux時候的一些筆記和心得。這裡為了防止有新人不太清楚redux，我們再來介紹下redux的一些基本概念

state

state 我們可以理解為前端UI的狀態（資料）庫，它儲存著這個應用所有需要的資料。

action

既然這些state已經有了，那麼我們是如何實現管理這些state中的資料的呢，當然，這裡就要說到action了。什麼是action？E:action：動作。是的，就是這麼簡單。。。

只有當某一個動作發生的時候才能夠觸發這個state去改變，那麼，觸發state變化的原因那麼多，比如這裡的我們的點選事件，還有網路請求，頁面進入，滑鼠移入。。。所以action的出現，就是為了把這些操作所產生或者改變的資料從應用傳到store中的有效載荷。需要說明的是，action是state的唯一訊號來源。

reducer

reducer決定了state的最終格式。 reducer是一個純函式，也就是說，只要傳入引數相同，返回計算得到的下一個 state 就一定相同。沒有特殊情況、沒有副作用，沒有 API 請求、沒有變數修改，單純執行計算。reducer對傳入的action進行判斷，然後返回一個通過判斷後的state，這就是reducer的全部職責。從程式碼可以簡單地看出：

  import {INCREMENT_COUNTER,DECREMENT_COUNTER} from '../actions';
  
  export default function counter(state = 0,action) {
      switch (action.type){
          case INCREMENT_COUNTER:
              return state+1;
          case DECREMENT_COUNTER:
              return state-1;
          default:
              return state;
      }
  }
複製程式碼

對於一個比較大一點的應用來說，我們是需要將reducer拆分的，最後通過redux提供的combineReducers方法組合到一起。比如：

  const rootReducer = combineReducers({
      counter
  });
  
  export default rootReducer;
複製程式碼

這裡你要明白：每個 reducer 只負責管理全域性 state 中它負責的一部分。每個 reducer 的 state 引數都不同，分別對應它管理的那部分 state 資料。 combineReducers() 所做的只是生成一個函式，這個函式來呼叫你的一系列 reducer，每個 reducer 根據它們的 key 來篩選出 state 中的一部分資料並處理，然後這個生成的函式再將所有 reducer 的結果合併成一個大的物件。

store

store是對之前說到一個聯絡和管理。具有如下職責

維持應用的 state；
提供 getState() 方法獲取 state
提供 dispatch(action) 方法更新 state；
通過 subscribe(listener) 註冊監聽器;
通過 subscribe(listener) 返回的函式登出監聽器。

再次強調一下 Redux 應用只有一個單一的 store。當需要拆分資料處理邏輯時，你應該使用 reducer 組合而不是建立多個 store。 store的建立通過redux的createStore方法建立，這個方法還需要傳入reducer，很容易理解：畢竟我需要dispatch一個action來改變state嘛。應用一般會有一個初始化的state，所以可選為第二個引數，這個引數通常是有服務端提供的，傳說中的Universal渲染。後面會說。。。第三個引數一般是需要使用的中介軟體，通過applyMiddleware傳入。

說了這麼多，action，store，action creator，reducer關係就是這麼如下的簡單明瞭：

結合 flutter_redux

一些工具集讓你輕鬆地使用 redux 來輕鬆構建 Flutter widget，版本要求是 redux.dart 3.0.0+

Redux Widgets

StoreProvider ：基礎元件，它將給定的 Redux Store 傳遞給所欲請求它的的子代元件
StoreBuilder ：一個子代元件，它從 StoreProvider 獲取 Store 並將其傳遞給 widget 的 builder 方法中
StoreConnector ：獲取 Store 的一個子代元件

StoreProvider ancestor，使用給定的 converter 函式將 Store 轉換為 ViewModel ，並將ViewModel傳遞給 builder。只要 Store 發出更改事件（action），Widget就會自動重建。無需管理訂閱！

注意

Dart 2需要更嚴格的型別！

1、確認你正使用的是 redux 3.0.0+ 2、在你的元件樹中，將 new StoreProvider(...) 改為 new StoreProvider<StateClass>(...) 3、如果需要從StoreProvider<AppState> 中直接獲取 Store<AppState> ，則需要將 new StoreProvider.of(context) 改為 StoreProvider.of<StateClass> .不需要直接訪問 Store 中的欄位，因為Dart2可以使用靜態函式推斷出正確的型別

實操演練

官方demo的程式碼先大概解釋一下

  import 'package:flutter/material.dart';
  import 'package:flutter_redux/flutter_redux.dart';
  import 'package:redux/redux.dart';
  
  //定義一個action: Increment
  enum Actions { Increment }
  
  // 定義一個 reducer，響應傳進來的 action
  int counterReducer(int state, dynamic action) {
    if (action == Actions.Increment) {
      return state + 1;
    }
  
    return state;
  }
  
  void main() {
    // 在 基礎 widget 中建立一個 store，用final關鍵字修飾  這比直接在build方法中建立要好很多
    final store = new Store<int>(counterReducer, initialState: 0);
  
    runApp(new FlutterReduxApp(
      title: 'Flutter Redux Demo',
      store: store,
    ));
  }
  
  class FlutterReduxApp extends StatelessWidget {
    final Store<int> store;
    final String title;
  
    FlutterReduxApp({Key key, this.store, this.title}) : super(key: key);
  
    @override
    Widget build(BuildContext context) {
      // 用  StoreProvider 來包裹你的 MaterialApp 或者別的 widget ，這樣能夠確保下面所有的widget能夠獲取到store中的資料
      return new StoreProvider<int>(
        // 將 store  傳遞給 StoreProvider
        // Widgets 將使用 store 變數來使用它
        store: store,
        child: new MaterialApp(
          theme: new ThemeData.dark(),
          title: title,
          home: new Scaffold(
            appBar: new AppBar(
              title: new Text(title),
            ),
            body: new Center(
              child: new Column(
                mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
                children: [
                  new Text(
                    'You have pushed the button this many times:',
                  ),
                  // 通過 StoreConnector 將 store 和 Text 連線起來，以便於 Text直接render
                  // store 中的值。類似於 react-redux 中的connect
                  //
                  // 將 Text widget 包裹在 StoreConnector 中，
                  // `StoreConnector`將會在最近的一個祖先元素中找到 StoreProvider
                  // 拿到對應的值，然後傳遞給build函式
                  //
                  // 每次點選按鈕的時候，將會 dispatch 一個 action並且被reducer所接受。
                  // 等reducer處理得出最新結果後， widget將會自動重建
                  new StoreConnector<int, String>(
                    converter: (store) => store.state.toString(),
                    builder: (context, count) {
                      return new Text(
                        count,
                        style: Theme.of(context).textTheme.display1,
                      );
                    },
                  )
                ],
              ),
            ),
            // 同樣使用 StoreConnector 來連線Store 和FloatingActionButton
            // 在這個demo中，我們使用store 去構建一個包含dispatch、Increment 
            // action的回撥函式
            //
            // 將這個回撥函式丟給 onPressed
            floatingActionButton: new StoreConnector<int, VoidCallback>(
              converter: (store) {
                return () => store.dispatch(Actions.Increment);
              },
              builder: (context, callback) {
                return new FloatingActionButton(
                  onPressed: callback,
                  tooltip: 'Increment',
                  child: new Icon(Icons.add),
                );
              },
            ),
          ),
        ),
      );
    }
  }
複製程式碼

上面的例子比較簡單，鑑於小冊Flutter入門實戰：從0到1仿寫web版掘金App下面有哥們在登陸那塊評論了Flutter狀態管理，

這裡我簡單使用redux模擬了一個登陸的demo

lib/reducer/reducers.dart

首先我們定義action需要的一些action type

  enum Actions{
    Login,
    LoginSuccess,
    LogoutSuccess
  }
複製程式碼

然後定義相應的類來管理登陸狀態

  class AuthState{
    bool isLogin;     //是否登入
    String account;   //使用者名稱
    AuthState({this.isLogin:false,this.account});
  
    @override
    String toString() {
      return "{account:$account,isLogin:$isLogin}";
    }
  }
複製程式碼

然後我們需要定義一些action，定義個基類，然後定義登陸成功的action

  class Action{
    final Actions type;
    Action({this.type});
  }
  
  class LoginSuccessAction extends Action{
  
    final String account;
  
    LoginSuccessAction({
      this.account
    }):super( type:Actions.LoginSuccess );
  }
複製程式碼

最後定義 AppState 以及我們自定義的一箇中介軟體。

  // 應用程式狀態
  class AppState {
    AuthState auth; //登入
    MainPageState main; //主頁
  
    AppState({this.main, this.auth});
  
    @override
    String toString() {
      return "{auth:$auth,main:$main}";
    }
  }
  
  AppState mainReducer(AppState state, dynamic action) {
  
    if (Actions.LogoutSuccess == action) {
      state.auth.isLogin = false;
      state.auth.account = null;
    }
  
    if (action is LoginSuccessAction) {
      state.auth.isLogin = true;
      state.auth.account = action.account;
    }
  
    print("state changed:$state");
  
    return state;
  }
  
  loggingMiddleware(Store<AppState> store, action, NextDispatcher next) {
    print('${new DateTime.now()}: $action');
  
    next(action);
  }
複製程式碼

在稍微大一點的專案中，其實就是reducer 、 state 和 action 的組織會比較麻煩，當然，羅馬也不是一日建成的，龐大的state也是一點一點累計起來的。

下面就是在入口檔案中使用 redux 的程式碼了，跟基礎demo沒有差異。

  import 'package:flutter/material.dart';
  import 'package:flutter_redux/flutter_redux.dart';
  import 'package:redux/redux.dart';
  import 'dart:async' as Async;
  import './reducer/reducers.dart';
  import './login_page.dart';
  
  void main() {
    Store<AppState> store = Store<AppState>(mainReducer,
        initialState: AppState(
          main: MainPageState(),
          auth: AuthState(),
        ),
        middleware: [loggingMiddleware]);
  
    runApp(new MyApp(
      store: store,
    ));
  }
  
  class MyApp extends StatelessWidget {
    final Store<AppState> store;
  
    MyApp({Key key, this.store}) : super(key: key);
  
    @override
    Widget build(BuildContext context) {
      return new StoreProvider(store: store, child: new MaterialApp(
        title: 'Flutter Demo',
        theme: new ThemeData(
          primarySwatch: Colors.blue,
        ),
        home:  new StoreConnector<AppState,AppState>(builder: (BuildContext context,AppState state){
          print("isLogin:${state.auth.isLogin}");
          return new MyHomePage(title: 'Flutter Demo Home Page',
            counter:state.main.counter,
              isLogin: state.auth.isLogin,
              account:state.auth.account);
        }, converter: (Store<AppState> store){
          return store.state;
        }) ,
        routes: {
          "login":(BuildContext context)=>new StoreConnector(builder: ( BuildContext context,Store<AppState> store ){
  
            return new LoginPage(callLogin: (String account,String pwd) async{
              print("正在登入，賬號$account,密碼:$pwd");
              // 為了模擬實際登入，這裡等待一秒
              await new Async.Future.delayed(new Duration(milliseconds: 1000));
              if(pwd != "123456"){
                throw ("登入失敗，密碼必須是123456");
              }
              print("登入成功!");
              store.dispatch(new LoginSuccessAction(account: account));
  
            },);
          }, converter: (Store<AppState> store){
            return store;
          }),
  
        },
      ));
    }
  }
  
  
  
  
  class MyHomePage extends StatelessWidget {
    MyHomePage({Key key, this.title, this.counter, this.isLogin, this.account})
        : super(key: key);
    final String title;
    final int counter;
    final bool isLogin;
    final String account;
  
    @override
    Widget build(BuildContext context) {
      print("build:$isLogin");
      Widget loginPane;
      if (isLogin) {
        loginPane = new StoreConnector(
            key: new ValueKey("login"),
            builder: (BuildContext context, VoidCallback logout) {
              return new RaisedButton(
                onPressed: logout, child: new Text("您好:$account,點選退出"),);
            }, converter: (Store<AppState> store) {
          return () =>
              store.dispatch(
                  Actions.LogoutSuccess
              );
        });
      } else {
        loginPane = new RaisedButton(onPressed: () {
          Navigator.of(context).pushNamed("login");
        }, child: new Text("登入"),);
      }
      return new Scaffold(
        appBar: new AppBar(
          title: new Text(title),
        ),
        body: new Center(
          child: new Column(
            mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
            children: <Widget>[
  
              /// 有登入，展示你好:xxx,沒登入，展示登入按鈕
              loginPane
            ],
          ),
        ),
  
      );
    }
  }

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完整專案程式碼：Nealyang/Flutter

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參考

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