Flutter开发之StatelessWidget和StatefulWidget

一、无状态StatelessWidget

StatelessWidget通常是一些没有状态（State，也可以理解成data）需要维护的Widget：

• 它们的数据通常是直接写死（放在Widget中的数据，必须被定义为final，为什么呢？我在下一个章节讲解StatefulWidget会讲到）；
• 从parent widget中传入的而且一旦传入就不可以修改；
• 从InheritedWidget获取来使用的数据（这个放到后面会讲解）；

我们来看一下创建一个StatelessWidget的格式：

• 1、让自己创建的Widget继承自StatelessWidget；
• 2、StatelessWidget包含一个必须重写的方法：build方法；

class MyStatelessWidget extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return <返回我们的Widget要渲染的Widget，比如一个Text Widget>;
  }
}

build方法的解析：

• Flutter在拿到我们自己创建的StatelessWidget时，就会执行它的build方法；
• 我们需要在build方法中告诉Flutter，我们的Widget希望渲染什么元素，比如一个Text Widget；
• StatelessWidget没办法主动去执行build方法，当我们使用的数据发生改变时，build方法会被重新执行；

build方法什么情况下被执行呢？：

• 1、当我们的StatelessWidget第一次被插入到Widget树中时（也就是第一次被创建时）；
• 2、当我们的父Widget（parent widget）发生改变时，子Widget会被重新构建；
• 3、如果我们的Widget依赖InheritedWidget的一些数据，InheritedWidget数据发生改变时；

二、有状态StatefulWidget

2.1 介绍

如果你有阅读过默认我们创建Flutter的示例程序，那么你会发现它创建的是一个StatefulWidget。

为什么选择StatefulWidget呢？

• 因为在示例代码中，当我们点击按钮时，界面上显示的数据会发生改变；
• 这时，我们需要一个变量来记录当前的状态，再把这个变量显示到某个Text Widget上；
• 并且每次变量发生改变时，我们对应的Text上显示的内容也要发生改变；

但是有一个问题，我之前说过定义到Widget中的数据都是不可变的，必须定义为final，为什么呢？

• 这次因为Flutter在设计的时候就决定了一旦Widget中展示的数据发生变化，就重新构建整个Widget；
• Flutter的渲染原理，Flutter通过一些机制来限定定义到Widget中的成员变量必须是final的；

Flutter如何做到我们在开发中定义到Widget中的数据一定是final的呢？
我们来看一下Widget的源码：

@immutable
abstract class Widget extends DiagnosticableTree {
    // ...省略代码
}

这里有一个很关键的东西@immutable

• 我们似乎在Dart中没有见过这种语法，这实际上是一个 注解，这涉及到Dart的元编程，我们这里不展开讲；
• 这里我就说明一下这个@immutable是干什么的；

实际上官方有对@immutable进行说明：

• 来源： https://api.flutter.dev/flutter/meta/immutable-constant.html
• 说明： 被@immutable注解标明的类或者子类都必须是不可变的

2.2 如何存储Widget状态？

既然Widget是不可变，那么StatefulWidget如何来存储可变的状态呢？

• StatelessWidget无所谓，因为它里面的数据通常是直接定义完后就不修改的。
• 但StatefulWidget需要有状态（可以理解成变量）的改变，这如何做到呢？

Flutter将StatefulWidget设计成了两个类：

• 也就是你创建StatefulWidget时必须创建两个类：
• 一个类继承自StatefulWidget，作为Widget树的一部分；
• 一个类继承自State，用于记录StatefulWidget会变化的状态，并且根据状态的变化，构建出新的Widget；

创建一个StatefulWidget，我们通常会按照如下格式来做：

• 当Flutter在构建Widget Tree时，会获取State的实例，并且它调用build方法去获取StatefulWidget希望构建的Widget；
• 那么，我们就可以将需要保存的状态保存在MyState中，因为它是可变的；

class MyStatefulWidget extends StatefulWidget {
  @override
  State createState() {
    // 将创建的State返回
    return MyState();
  }
}

class MyState extends State {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return <构建自己的Widget>;
  }
}

思考：为什么Flutter要这样设计呢？
这是因为在Flutter中，只要数据改变了Widget就需要重新构建（rebuild）

2.3 案例

我们通过一个案例来练习一下StatefulWidget，还是之前的计数器案例，但是我们按照自己的方式进行一些改进。

案例效果以及布局如下：

• Column小部件：之前我们已经用过，当有垂直方向布局时，我们就使用它；
• Row小部件：之前也用过，当时水平方向布局时，我们就使用它；
• RaiseButton小部件：可以创建一个按钮，并且其中有一个onPress属性是传入一个回调函数，当按钮点击时被回调；

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(

    MaterialApp(
      home: Container(
        child: Center(
          child: MyCounterWidget(),
        ),
      ),
    )
  );
}

class MyCounterState extends State {
  int counter = 0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
//      child: Text("当前计数：$counter",style: TextStyle(fontSize: 30),textDirection: TextDirection.ltr,),
      child: Column (
        mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
        children: [
          Row(
            mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
            children: [
              RaisedButton(
                color: Colors.redAccent,
                child: Text("+1",style: TextStyle(fontSize: 18, color: Colors.white,),textDirection: TextDirection.ltr),
                onPressed: (){
                  setState(() {
                    counter++;
                  });
                },
              ),
              RaisedButton(
                color: Colors.orangeAccent,
                child: Text("-1",style: TextStyle(fontSize: 18, color: Colors.white),textDirection: TextDirection.ltr,),
                onPressed: (){
                  setState(() {
                    counter--;
                  });
                },
              ),
            ],
          ),
          Text("当前计数：$counter",style: TextStyle(fontSize: 30,color: Colors.white, decoration: TextDecoration.none)),
        ],
      ),
    );
  }
}

2.4 StatefulWidget生命周期简单版

我们知道StatefulWidget本身由两个类组成的：StatefulWidget和State，我们分开进行分析
首先，执行StatefulWidget中相关的方法：

• 1、执行StatefulWidget的构造函数（Constructor）来创建出StatefulWidget；
• 2、执行StatefulWidget的createState方法，来创建一个维护StatefulWidget的State对象；

其次，调用createState创建State对象时，执行State类的相关方法：

• 1、执行State类的构造方法（Constructor）来创建State对象；
• 2、执行initState，我们通常会在这个方法中执行一些数据初始化的操作，或者也可能会发送网络请求；
• 3、执行didChangeDependencies方法，这个方法在两种情况下会调用
  情况一：调用initState会调用；
  情况二：从其他对象中依赖一些数据发生改变时，比如前面我们提到的InheritedWidget（这个后面会讲到）；
• 4、Flutter执行build方法，来看一下我们当前的Widget需要渲染哪些Widget；
• 5、当前的Widget不再使用时，会调用dispose进行销毁；
• 6、手动调用setState方法，会根据最新的状态（数据）来重新调用build方法，构建对应的Widgets；
• 7、执行didUpdateWidget方法是在当父Widget触发重建（rebuild）时，系统会调用didUpdateWidget方法；

import 'package:flutter/material.dart';

main(List args) {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text("HelloWorld"),
        ),
        body: HomeBody(),
      ),
    );
  }
}


class HomeBody extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print("HomeBody build");
    return MyCounterWidget();
  }
}


class MyCounterWidget extends StatefulWidget {
  
  MyCounterWidget() {
    print("执行了MyCounterWidget的构造方法");
  }
  
  @override
  State createState() {
    print("执行了MyCounterWidget的createState方法");
    // 将创建的State返回
    return MyCounterState();
  }
}

class MyCounterState extends State {
  int counter = 0;
  
  MyCounterState() {
    print("执行MyCounterState的构造方法");
  }

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    print("执行MyCounterState的init方法");
  }
  
  @override
  void didChangeDependencies() {
    // TODO: implement didChangeDependencies
    super.didChangeDependencies();
    print("执行MyCounterState的didChangeDependencies方法");
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print("执行执行MyCounterState的build方法");
    return Center(
      child: Column(
        mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
        children: [
          Row(
            mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
            children: [
              RaisedButton(
                color: Colors.redAccent,
                child: Text("+1", style: TextStyle(fontSize: 18, color: Colors.white),),
                onPressed: () {
                  setState(() {
                    counter++;
                  });
                },
              ),
              RaisedButton(
                color: Colors.orangeAccent,
                child: Text("-1", style: TextStyle(fontSize: 18, color: Colors.white),),
                onPressed: () {
                  setState(() {
                    counter--;
                  });
                },
              )
            ],
          ),
          Text("当前计数：$counter", style: TextStyle(fontSize: 30),)
        ],
      ),
    );
  }

  @override
  void didUpdateWidget(MyCounterWidget oldWidget) {
    super.didUpdateWidget(oldWidget);
    print("执行MyCounterState的didUpdateWidget方法");
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    print("执行MyCounterState的dispose方法");
  }
}

打印结果如下：

flutter: HomeBody build
flutter: 执行了MyCounterWidget的构造方法
flutter: 执行了MyCounterWidget的createState方法
flutter: 执行MyCounterState的构造方法
flutter: 执行MyCounterState的init方法
flutter: 执行MyCounterState的didChangeDependencies方法
flutter: 执行执行MyCounterState的build方法

// 注意：Flutter会build所有的组件两次（查了GitHub、Stack Overflow，目前没查到原因）
flutter: HomeBody build
flutter: 执行了MyCounterWidget的构造方法
flutter: 执行MyCounterState的didUpdateWidget方法
flutter: 执行执行MyCounterState的build方法

当我们改变状态，手动执行setState方法后会打印如下结果：

flutter: 执行执行MyCounterState的build方法