Flutter Bloc状态管理 简单上手

我们都知道，Flutter中Widget的状态控制了UI的更新，比如最常见的StatefulWidget，通过调用setState({})方法来刷新控件。那么其他类型的控件，比如StatelessWidget就不能更新状态来吗？答案当然是肯定可以的。前文已经介绍过几种状态管理

Stream

Stream 是 Dart 提供的一种数据流订阅管理的"工具"，感觉有点像 Android 中的 EventBus 或者 RxBus，Stream 可以接收任何对象，包括是另外一个 Stream，接收的对象通过 StreamController 的 sink 进行添加，然后通过 StreamController 发送给 Stream，通过 listen 进行监听，listen 会返回一个 StreamSubscription 对象，StreamSubscription 可以操作对数据流的监听，例如 pause，resume，cancel 等。

Stream 分两种类型：

1. Single-subscription Stream：单订阅 stream，整个生命周期只允许有一个监听，如果该监听 cancel 了，也不能再添加另一个监听，而且只有当有监听了，才会发送数据，主要用于文件 IO 流的读取等。
2. Broadcast Stream：广播订阅 stream，允许有多个监听，当添加了监听后，如果流中有数据存在就可以监听到数据，这种类型，不管是否有监听，只要有数据就会发送，用于需要多个监听的情况。

还是看下例子会比较直观：

class _StreamHomeState extends State<StreamHome> {
  StreamController _controller = StreamController();  // 创建单订阅类型 `StreamController`
  Sink _sink;
  StreamSubscription _subscription;

  @override
  void initState() {
    super.initState();

    _sink = _controller.sink; // _sink 用于添加数据
    // _controller.stream 会返回一个单订阅 stream，
    // 通过 listen 返回 StreamSubscription，用于操作流的监听操作
    _subscription = _controller.stream.listen((data) => print('Listener: $data'));

    // 添加数据，stream 会通过 `listen` 方法打印
    _sink.add('A');
    _sink.add(11);
    _sink.add(11.16);
    _sink.add([1, 2, 3]);
    _sink.add({'a': 1, 'b': 2});
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    // 最后要释放资源...
    _sink.close();
    _controller.close();
    _subscription.cancel();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      body: Container(),
    );
  }
}

运行后看下控制台的输出：

果然把所有的数据都打印出来了，前面有说过，单订阅的 stream 只有当 listen 后才会发送数据，不试试我还是不相信的，我们把 _sink.add 放到 listen 前面去执行，再看控制台的打印结果。居然真的是一样的，Google 粑粑果然诚不欺我。

接着试下 pause，resume 方法，看下数据如何监听，修改代码：

_sink = _controller.sink;
_subscription = _controller.stream.listen((data) => print('Listener: $data'));
_sink.add('A');
_subscription.pause(); // 暂停监听
_sink.add(11);
_sink.add(11.16);
_subscription.resume(); // 恢复监听
_sink.add([1, 2, 3]);
_sink.add({'a': 1, 'b': 2});

再看控制台的打印，你们可以先猜下是什么结果，我猜大部分人都会觉得应该是不会有 11 和 11.16 打印出来了。然而事实并非这样，打印的结果并未发生变化，也就是说，调用 pause 方法后，stream 被堵住了，数据不继续发送了。

接下来看下广播订阅 stream，对代码做下修改：

StreamController _controller = StreamController.broadcast();  //广播订阅 stream
  Sink _sink;
  StreamSubscription _subscription;

  @override
  void initState() {
    super.initState();

    _sink = _controller.sink; // _sink 用于添加数据
   
    _sink.add('A');
    _subscription = _controller.stream.listen((data) => print('Listener: $data'));

    // 添加数据，stream 会通过 `listen` 方法打印
    _sink.add(11);
    _subscription.pause();
    _sink.add(11.16);
    _subscription.resume();

    _sink.add([1, 2, 3]);
    _sink.add({'a': 1, 'b': 2});
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    // 最后要释放资源...
    _sink.close();
    _controller.close();
    _subscription.cancel();
  }

我们再看下控制台的打印：

总结：

单订阅 Stream 只有当存在监听的时候，才发送数据，广播订阅 Stream 则不考虑这点，有数据就发送；当监听调用 pause 以后，不管哪种类型的 stream 都会停止发送数据，当 resume 之后，把前面存着的数据都发送出去。

sink 可以接受任何类型的数据，也可以通过泛型对传入的数据进行限制，比如我们对 StreamController 进行类型指定 StreamController<int> _controller = StreamController.broadcast(); 因为没有对 Sink 的类型进行限制，还是可以添加除了 int 外的类型参数，但是运行的时候就会报错，_controller 对你传入的参数做了类型判定，拒绝进入。

Stream 中还提供了很多 StremTransformer，用于对监听到的数据进行处理，比如我们发送 0~19 的 20 个数据，只接受大于 10 的前 5 个数据，那么可以对 stream 如下操作：

_subscription = _controller.stream
    .where((value) => value > 10)
    .take(5)
    .listen((data) => print('Listen: $data'));

List.generate(20, (index) => _sink.add(index));

那么打印出来的数据如下图：

除了 where，take 还有很多 Transformer， 例如 map，skip 等等，小伙伴们可以自行研究。了解了 Stream 的基本属性后，就可以继续往下了~

  我们上面已经说了，Stream的特性就是当数据源发生变化的时候，会通知订阅者，那么我们是不是可以延展一下，实现当数据源发生变化时，改变控件状态，通知控件刷新的效果呢？Flutter为我们提供了StreamBuilder。
  所以，StreamBuilder是Stream在UI方面的一种使用场景，通过它我们可以在非StatefulWidget中保存状态，同时在状态改变时及时地刷新UI。

StreamBuilder

StreamBuilder其实是一个StatefulWidget，它通过监听Stream，发现有数据输出时，自动重建，调用builder方法。前面提到了 stream 通过 listen 进行监听数据的变化，Flutter 就为我们提供了这么个部件 StreamBuilder 专门用于监听 stream 的变化，然后自动刷新重建。接着来看下源码

StreamBuilder<T>(
    key: ...可选...
    stream: ...需要监听的stream...
    initialData: ...初始数据，否则为空...
    builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<T> snapshot){
        if (snapshot.hasData){
            return ...基于snapshot.hasData返回的控件
        }
        return ...没有数据的时候返回的控件
    },
)

下面是一个模仿官方自带demo“计数器”的一个例子，使用了StreamBuilder，而不需要任何setState：

import 'package:flutter/material.dart';
import 'dart:async';

class CounterPage extends StatefulWidget {
  @override
  _CounterPageState createState() => _CounterPageState();
}

class _CounterPageState extends State<CounterPage> {
  int _counter = 0;
  final StreamController<int> _streamController = StreamController<int>();

  @override
  void dispose(){
    _streamController.close();
    super.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Stream version of the Counter App')),
      body: Center(
        child: StreamBuilder<int>(  // 监听Stream，每次值改变的时候，更新Text中的内容
          stream: _streamController.stream,
          initialData: _counter,
          builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<int> snapshot){
            return Text('You hit me: ${snapshot.data} times');
          }
        ),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        child: const Icon(Icons.add),
        onPressed: (){
          // 每次点击按钮，更加_counter的值，同时通过Sink将它发送给Stream；
          // 每注入一个值，都会引起StreamBuilder的监听，StreamBuilder重建并刷新counter
          _streamController.sink.add(++_counter);
        },
      ),
    );
  }
}

这种实现方式比起setState是一个很大的改进，因为我们不需要强行重建整个控件和它的子控件，只需要重建我们希望重建的StreamBuilder（当然它的子控件也会被重建）。我们之所以依然使用StatefulWidget的唯一原因就是：StreamController需要在控件dispose()的时候被释放。

能不能完全抛弃StatefulWidget？BLoC了解下

上一步，我们摒弃了 setState 方法，那么下一步，我们试试把 StatefulWidget 替换成 StatelessWidget 吧，而且官方也推荐使用 StatelessWidget 替换 StatefulWidget，这里就需要提下 BLoC 模式了。

BLoC是Business Logic Component（业务逻辑组建）的缩写，就是将UI与业务逻辑分离，有点MVC的味道。

说实话，现在 Google 下 「flutter bloc」能搜到很多文章，基本上都是通过 InheritedWidget 来实现的，但是 InheritedWidget 没有提供 dispose 方法，那么就会存在 StreamController 不能及时销毁等问题，所以，参考了一篇国外的文章，Reactive Programming - Streams - BLoC 这里通过使用 StatefulWidget 来实现，当该部件销毁的时候，可以在其 dispose 方法中及时销毁 StreamController，这里我还是先当个搬运工，搬下大佬为我们实现好的基类

import 'package:flutter/material.dart';

abstract class BaseBloc {
  void dispose(); // 该方法用于及时销毁资源
}

class BlocProvider<T extends BaseBloc> extends StatefulWidget {
  final Widget child; // 这个 `widget` 在 stream 接收到通知的时候刷新
  final T bloc; 
  
  BlocProvider({Key key, @required this.child, @required this.bloc}) : super(key: key);

  @override
  _BlocProviderState<T> createState() => _BlocProviderState<T>();

  // 该方法用于返回 Bloc 实例
  static T of<T extends BaseBloc>(BuildContext context) {
    final type = _typeOf<BlocProvider<T>>(); // 获取当前 Bloc 的类型
    // 通过类型获取相应的 Provider，再通过 Provider 获取 bloc 实例
    BlocProvider<T> provider = context.ancestorWidgetOfExactType(type); 
    return provider.bloc; 
  }

  static Type _typeOf<T>() => T;
}

class _BlocProviderState<T> extends State<BlocProvider<BaseBloc>> {
    
  @override
  void dispose() {
    widget.bloc.dispose(); // 及时销毁资源
    super.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return widget.child;
  }
}

接着我们对前面的例子使用 BLoC 进行修改。

首先，我们需要创建一个 Bloc 类，用于修改 count 的值：

import '../widget/baseBloc.dart';

import 'dart:async';

class CounterBloc extends BaseBloc {
  int _count = 0;
  int get count => _count;

  // stream
  StreamController<int> _countController = StreamController.broadcast();

  Stream<int> get countStream => _countController.stream; // 用于 StreamBuilder 的 stream

  void dispatch(int value) {
    _count = value;
    _countController.sink.add(_count); // 用于通知修改值
  }

  @override
  void dispose() {
    _countController.close(); // 注销资源
  }
}

在使用 Bloc 前，需要在最上层的容器中进行注册，也就是 MaterialApp 中.

import 'package:flutter/material.dart';
import './widget/baseBloc.dart';
import './bloc/counter.dart';


void main() => runApp(MyApp());

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // 这里对创建的 bloc 类进行注册，如果说有多个 bloc 类的话，可以通过 child 进行嵌套注册即可
    // 放在最顶层，可以全局调用，当 App 关闭后，销毁所有的 Bloc 资源，
    // 也可以在路由跳转的时候进行注册，至于在哪里注册，完全看需求
    // 例如实现主题色的切换，则需要在全局定义，当切换主题色的时候全局切换
    // 又比如只有某个或者某几个特殊界面调用，那么完全可以通过在路由跳转的时候注册
    return BlocProvider(  
        child: MaterialApp(
          debugShowCheckedModeBanner: false,
          home: StreamHome(),
        ),
        bloc: CounterBloc());
  }
}

class StreamHome extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // 获取注册的 bloc，必须先注册，再去查找
    final CounterBloc _bloc = BlocProvider.of<CounterBloc>(context); 
    return Scaffold(
      body: SafeArea(
          child: Container(
        alignment: Alignment.center,
        child: StreamBuilder(
          initialData: _bloc.count,
          stream: _bloc.countStream,
          builder: (_, snapshot) => Text('${snapshot.data}', style: TextStyle(fontSize: 20.0)),
        ),
      )),
      floatingActionButton:
          // 通过 bloc 中的 dispatch 方法进行值的修改，通知 stream 刷新界面
          FloatingActionButton(onPressed: () => 
              _bloc.dispatch(_bloc.count + 1), child: Icon(Icons.add)),
    );
  }
}

重新运行后，查看效果还是一样的。所以我们成功的对 StatefulWidget 进行了替换。

先总结下 Bloc：

​ 1. 成功的把页面和逻辑分离开了，页面只展示数据，逻辑通过 BLoC 进行处理

​ 2. 减少了 setState 方法的使用，提高了性能

​ 3. 实现了状态管理

多个Bloc的使用

• 每一个有业务逻辑的页面的顶层都应该有自己的BLoC；
• 每一个“足够复杂的组建（complex enough component）”都应该有相应的BLoC；
• 可以使用一个ApplicationBloc来处理整个App的状态。

下面的例子展示了在整个App的顶层使用ApplicationBloc，在CounterPage的顶层使用IncrementBloc：

void main() => runApp(
  BlocProvider<ApplicationBloc>(
    bloc: ApplicationBloc(),
    child: MyApp(),
  )
);

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context){
    return MaterialApp(
      title: 'Streams Demo',
      home: BlocProvider<IncrementBloc>(
        bloc: IncrementBloc(),
        child: CounterPage(),
      ),
    );
  }
}

class CounterPage extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context){
    final IncrementBloc counterBloc = BlocProvider.of<IncrementBloc>(context);
    final ApplicationBloc appBloc = BlocProvider.of<ApplicationBloc>(context);
    
    ...
  }
}

一个实践Demo

大佬构建了一个伪应用程序来展示如何使用所有这些概念。 完整的源代码可以在Github上找到。