flutter开发多端平台应用的探索 下 （跨模块、跨语言通信之平台通道）

前文

Flutter 是一个跨平台的开发框架，它允许开发者使用相同的代码库来构建 iOS、Android、Web 和桌面应用程序。

上文flutter开发多端平台应用的探索 上（基本操作）-CSDN博客列举了一些特定平台的case（桌面端菜单，鼠标快捷键）的使用方法，有些是flutter提供了对应能力，只需要学习如何调API，有些事三方库支持，本文要探讨的平台通道是更为强大的工具，很多三方插件底层也是使用了平台通道的能力，我们也可以用平台通道来完成各种各样需要做的操作。

平台通道

介绍以及使用

Flutter官方框架目前对一些特定的功能（比如桌面端的菜单、多窗口管理等）支持有限，很多功能是通过第三方库来实现的。这些第三方库大多使用了Flutter的平台通道（Platform Channels）机制，与原生平台代码交互来提供相应的功能。

在开发中，很多flutter开发受限的操作我们也可以使用平台通道机制，类似Android开发的JNI，JSI。

---

编写平台通道的基本步骤：

1. 在Flutter中创建一个平台通道

        使用MethodChannel类创建一个通道，并指定一个唯一的通道名称。

2. 在Dart中定义需要调用的原生方法

        使用invokeMethod函数调用通道上的方法。

3. 在原生代码中接收来自Flutter的消息

        在相应的原生平台代码中实现相应的通道和方法处理逻辑。

如下是一个获取运行平台的系统版本的例子

flutter侧

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:flutter/services.dart'; // 导入平台通道的包void main() {runApp(const MyApp());
}class MyApp extends StatelessWidget {const MyApp({super.key});@overrideWidget build(BuildContext context) {return MaterialApp(home: Scaffold(appBar: AppBar(title: const Text('Platform Channel Demo')),body: const Center(child: PlatformVersionWidget()),),);}
}class PlatformVersionWidget extends StatefulWidget {const PlatformVersionWidget({super.key});@overrideState<PlatformVersionWidget> createState() => _PlatformVersionWidgetState();
}class _PlatformVersionWidgetState extends State<PlatformVersionWidget> {static const platform = MethodChannel('com.example.platform/version'); // 创建平台通道String _platformVersion = 'Unknown';Future<void> _getPlatformVersion() async {String version;try {version = await platform.invokeMethod('getPlatformVersion'); // 调用原生方法} on PlatformException catch (e) {version = "Failed to get platform version: '${e.message}'.";}setState(() {_platformVersion = version;});}@overrideWidget build(BuildContext context) {return Column(mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,children: [Text('Platform Version: $_platformVersion'),ElevatedButton(onPressed: _getPlatformVersion,child: const Text('Get Platform Version'),),],);}
}

原生平台侧

android/app/src/main/kotlin/example/MainActivity.kt添加以下代码：

package com.example.platformchannelimport io.flutter.embedding.android.FlutterActivity
import io.flutter.plugin.common.MethodChannelclass MainActivity: FlutterActivity() {private val CHANNEL = "com.example.platform/version"override fun configureFlutterEngine(flutterEngine: io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine) {super.configureFlutterEngine(flutterEngine)MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger, CHANNEL).setMethodCallHandler {call, result ->if (call.method == "getPlatformVersion") {val version = "Android ${android.os.Build.VERSION.RELEASE}"result.success(version)} else {result.notImplemented()}}}
}

ios/Runner/AppDelegate.swift添加以下代码：

import UIKit
import Flutter@UIApplicationMain
@objc class AppDelegate: FlutterAppDelegate {override func application(_ application: UIApplication,didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?) -> Bool {let controller = window?.rootViewController as! FlutterViewControllerlet channel = FlutterMethodChannel(name: "com.example.platform/version", binaryMessenger: controller.binaryMessenger)channel.setMethodCallHandler { (call, result) inif call.method == "getPlatformVersion" {result("iOS " + UIDevice.current.systemVersion)} else {result(FlutterMethodNotImplemented)}}return super.application(application, didFinishLaunchingWithOptions: launchOptions)}
}

原理探究

lutter平台通道的底层原理是基于消息传递机制实现的，它允许Flutter代码与各个原生平台代码之间进行双向通信。这个机制的核心在于Flutter引擎提供的二进制消息传递和解码协议。

平台通道的基础架构由以下几个部分组成：

• Flutter Engine：Flutter引擎负责运行Dart代码，并提供渲染、事件处理和平台通道等功能。Flutter引擎使用二进制消息在Flutter应用和平台端之间传递数据。

• Dart 端的 MethodChannel：在Dart中，通过MethodChannel类创建一个通道。MethodChannel 允许Flutter应用向原生平台发送方法调用并接收响应。

• 原生平台端的 MethodChannel 实现：在原生平台代码中，开发者需要实现一个与Dart端相同通道名称的处理器，来接收来自Flutter的消息，并将结果返回给Flutter。

平台通道的消息传递基于异步二进制消息流，整个过程大致可以分为以下几步：

1. 在Dart代码中，开发者创建一个MethodChannel对象，指定一个唯一的通道名称（如com.example.platform/version）。

2. Dart代码使用invokeMethod方法通过通道发送一个方法调用请求，这个请求包括：

• 通道名称。

• 方法名称。

• 可选参数。

3. Flutter引擎将Dart端的方法调用和参数序列化为二进制消息格式，并将其发送到原生平台。

4. 原生平台代码中的相应通道接收到消息后，将其反序列化为平台特定的数据结构。然后，调用相应的方法并传入参数。

5. 原生平台执行对应的方法，并将结果或错误返回给Flutter引擎。

6. Flutter引擎接收到原生平台的响应后，将其反序列化为Dart对象，并将其传递给Dart代码中的invokeMethod调用者。

平台通道中的消息传递是基于二进制数据的，所有的数据在传输之前都需要序列化为二进制格式。Flutter引擎使用以下格式进行序列化：

• 标准消息编解码器：支持传输各种常见的Dart对象类型，如int、double、bool、String、List、Map等。

• JSON消息编解码器：将Dart对象序列化为JSON字符串，但不支持某些复杂类型。

• 二进制消息编解码器：直接传输二进制数据。

开发者可以自定义自己的编解码器，以支持自定义的数据结构和序列化格式。

Flutter平台通道支持两种异步模式：

1. 单一消息响应模式：即一个方法调用对应一个响应（通常通过invokeMethod发起）。

2. 数据流模式：使用EventChannel来处理持续的数据流，这种模式适合用于监听事件（如传感器数据、位置更新等）。

补充说明：消息通信机制

当invokeMethod在Dart中被调用时，Flutter引擎将方法名和参数使用编码器序列化为二进制格式，然后，这个二进制消息通过Flutter引擎的C++代码传递给Java层，使用BinaryMessenger来发送和接收信息，使用JNI调用相应的Java方法。在Java端，Flutter的Java层实现了一个MethodChannel来接收和处理这些消息。它使用MethodChannel.setMethodCallHandler来设置一个消息处理器，处理传入的消息，并调用对应的Java方法。处理完消息后，Java代码会将结果编码回一个二进制格式，通过JNI回传给Flutter引擎。Flutter引擎将接收到的结果解码为Dart对象，并通过Future对象的回调机制将结果返回给调用者。

谨上