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29 混合开发，该用何种方案管理导航栈？
你好，我是陈航。
为了把Flutter引入到原生工程，我们需要把Flutter工程改造为原生工程的一个组件依赖，并以组件化的方式管理不同平台的Flutter构建产物，即Android平台使用aar、iOS平台使用pod进行依赖管理。这样，我们就可以在Android工程中通过FlutterView，iOS工程中通过FlutterViewController，为Flutter搭建应用入口，实现Flutter与原生的混合开发方式。
我在第26篇文章中提到，FlutterView与FlutterViewController是初始化Flutter的地方，也是应用的入口。可以看到，以混合开发方式接入Flutter，与开发一个纯Flutter应用在运行机制上并无任何区别，只需要原生工程为它提供一个画板容器（Android为FlutterView，iOS为FlutterViewController），Flutter就可以自己管理页面导航栈，从而实现多个复杂页面的渲染和切换。
关于纯Flutter应用的页面路由与导航，我已经在第21篇文章中与你介绍过了。今天这篇文章，我会为你讲述在混合开发中，应该如何管理混合导航栈。
对于混合开发的应用而言，通常我们只会将应用的部分模块修改成Flutter开发，其他模块继续保留原生开发，因此应用内除了Flutter的页面之外，还会有原生Android、iOS的页面。在这种情况下，Flutter页面有可能会需要跳转到原生页面，而原生页面也可能会需要跳转到Flutter页面。这就涉及到了一个新的问题：如何统一管理原生页面和Flutter页面跳转交互的混合导航栈。
接下来，我们就从这个问题入手，开始今天的学习吧。
混合导航栈
混合导航栈，指的是原生页面和Flutter页面相互掺杂，存在于用户视角的页面导航栈视图中。
以下图为例，Flutter与原生Android、iOS各自实现了一套互不相同的页面映射机制，即原生采用单容器单页面（一个ViewController/Activity对应一个原生页面）、Flutter采用单容器多页面（一个ViewController/Activity对应多个Flutter页面）的机制。Flutter在原生的导航栈之上又自建了一套Flutter导航栈，这使得Flutter页面与原生页面之间涉及页面切换时，我们需要处理跨引擎的页面切换。
图1 混合导航栈示意图
接下来，我们就分别看看从原生页面跳转至Flutter页面，以及从Flutter页面跳转至原生页面，应该如何处理吧。
从原生页面跳转至Flutter页面
从原生页面跳转至Flutter页面，实现起来比较简单。
因为Flutter本身依托于原生提供的容器（iOS为FlutterViewController，Android为Activity中的FlutterView），所以我们通过初始化Flutter容器，为其设置初始路由页面之后，就可以以原生的方式跳转至Flutter页面了。
如下代码所示。对于iOS，我们初始化一个FlutterViewController的实例，为其设置初始化页面路由后，将其加入原生的视图导航栈中完成跳转。
对于Android而言，则需要多加一步。因为Flutter页面的入口并不是原生视图导航栈的最小单位Activity，而是一个View（即FlutterView），所以我们还需要把这个View包装到Activity的contentView中。在Activity内部设置页面初始化路由之后，在外部就可以采用打开一个普通的原生视图的方式，打开Flutter页面了。
//iOS 跳转至Flutter页面 FlutterViewController *vc = [[FlutterViewController alloc] init]; [vc setInitialRoute:@"defaultPage"];//设置Flutter初始化路由页面 [self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];//完成页面跳转
//Android 跳转至Flutter页面
//创建一个作为Flutter页面容器的Activity public class FlutterHomeActivity extends AppCompatActivity { protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); //设置Flutter初始化路由页面 View FlutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), "defaultRoute"); //传入路由标识符 setContentView(FlutterView);//用FlutterView替代Activity的ContentView } } //用FlutterPageActivity完成页面跳转 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, FlutterHomeActivity.class); startActivity(intent);
从Flutter页面跳转至原生页面
从Flutter页面跳转至原生页面，则会相对麻烦些，我们需要考虑以下两种场景：
从Flutter页面打开新的原生页面； 从Flutter页面回退到旧的原生页面。
首先，我们来看看Flutter如何打开原生页面。
Flutter并没有提供对原生页面操作的方法，所以不可以直接调用。我们需要通过方法通道（你可以再回顾下第26篇文章的相关内容），在Flutter和原生两端各自初始化时，提供Flutter操作原生页面的方法，并注册方法通道，在原生端收到Flutter的方法调用时，打开新的原生页面。
接下来，我们再看看如何从Flutter页面回退到原生页面。
因为Flutter容器本身属于原生导航栈的一部分，所以当Flutter容器内的根页面（即初始化路由页面）需要返回时，我们需要关闭Flutter容器，从而实现Flutter根页面的关闭。同样，Flutter并没有提供操作Flutter容器的方法，因此我们依然需要通过方法通道，在原生代码宿主为Flutter提供操作Flutter容器的方法，在页面返回时，关闭Flutter页面。
Flutter跳转至原生页面的两种场景，如下图所示：
图2 Flutter页面跳转至原生页面示意图
接下来，我们一起看看这两个需要通过方法通道实现的方法，即打开原生页面openNativePage，与关闭Flutter页面closeFlutterPage，在Android和iOS平台上分别如何实现。
注册方法通道最合适的地方，是Flutter应用的入口，即在FlutterViewController（iOS端）和Activity中的FlutterView（Android端）这两个容器内部初始化Flutter页面前。为了将Flutter相关的行为封装到容器内部，我们需要分别继承FlutterViewController和Activity，在其viewDidLoad和onCreate初始化容器时，注册openNativePage和closeFlutterPage这两个方法。
iOS端的实现代码如下所示：
@interface FlutterHomeViewController : FlutterViewController @end
@implementation FlutterHomeViewController
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //声明方法通道 FlutterMethodChannel* channel = [FlutterMethodChannel methodChannelWithName:@"samples.chenhang/navigation" binaryMessenger:self]; //注册方法回调 [channel setMethodCallHandler:^(FlutterMethodCall* call, FlutterResult result) { //如果方法名为打开新页面 if([call.method isEqualToString:@"openNativePage"]) { //初始化原生页面并打开 SomeOtherNativeViewController *vc = [[SomeOtherNativeViewController alloc] init]; [self.navigationController pushViewController:vc animated:YES]; result(@0); } //如果方法名为关闭Flutter页面 else if([call.method isEqualToString:@"closeFlutterPage"]) { //关闭自身(FlutterHomeViewController) [self.navigationController popViewControllerAnimated:YES]; result(@0); } else { result(FlutterMethodNotImplemented);//其他方法未实现 } }]; } @end
Android端的实现代码如下所示：
//继承AppCompatActivity来作为Flutter的容器
public class FlutterHomeActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
//初始化Flutter容器
FlutterView flutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), "defaultPage"); //传入路由标识符
//注册方法通道
new MethodChannel(flutterView, "samples.chenhang/navigation").setMethodCallHandler(
new MethodCallHandler() {
@Override
public void onMethodCall(MethodCall call, Result result) {
//如果方法名为打开新页面
if(call.method.equals("openNativePage")) {
//新建Intent，打开原生页面
Intent intent = new Intent(FlutterHomeActivity.this, SomeNativePageActivity.class);
startActivity(intent);
result.success(0);
}
//如果方法名为关闭Flutter页面
else if(call.method.equals("closeFlutterPage")) {
//销毁自身(Flutter容器)
finish();
result.success(0);
}
else {
//方法未实现
result.notImplemented();
}
}
});
//将flutterView替换成Activity的contentView
setContentView(flutterView);
}
}
经过上面的方法注册，我们就可以在Flutter层分别通过openNativePage和closeFlutterPage方法，来实现Flutter页面与原生页面之间的切换了。
在下面的例子中，Flutter容器的根视图DefaultPage包含有两个按钮：
点击左上角的按钮后，可以通过closeFlutterPage返回原生页面； 点击中间的按钮后，会打开一个新的Flutter页面PageA。PageA中也有一个按钮，点击这个按钮之后会调用openNativePage来打开一个新的原生页面。
void main() => runApp(_widgetForRoute(window.defaultRouteName)); //获取方法通道 const platform = MethodChannel('samples.chenhang/navigation');
//根据路由标识符返回应用入口视图 Widget _widgetForRoute(String route) { switch (route) { default://返回默认视图 return MaterialApp(home:DefaultPage()); } }
class PageA extends StatelessWidget { ... @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( body: RaisedButton( child: Text("Go PageB"), onPressed: ()=>platform.invokeMethod('openNativePage')//打开原生页面 )); } }
class DefaultPage extends StatelessWidget { ... @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text("DefaultPage Page"), leading: IconButton(icon:Icon(Icons.arrow_back), onPressed:() => platform.invokeMethod('closeFlutterPage')//关闭Flutter页面 )), body: RaisedButton( child: Text("Go PageA"), onPressed: ()=>Navigator.push(context, MaterialPageRoute(builder: (context) => PageA())),//打开Flutter页面 PageA )); } }
整个混合导航栈示例的代码流程，如下图所示。通过这张图，你就可以把这个示例的整个代码流程串起来了。
图3 混合导航栈示例
在我们的混合应用中，RootViewController与MainActivity分别是iOS和Android应用的原生页面入口，可以初始化为Flutter容器的FlutterHomeViewController（iOS端）与FlutterHomeActivity（Android端）。
在为其设置初始路由页面DefaultPage之后，就可以以原生的方式跳转至Flutter页面。但是，Flutter并未提供接口，来支持从Flutter的DefaultPage页面返回到原生页面，因此我们需要利用方法通道来注册关闭Flutter容器的方法，即closeFlutterPage，让Flutter容器接收到这个方法调用时关闭自身。
在Flutter容器内部，我们可以使用Flutter内部的页面路由机制，通过Navigator.push方法，完成从DefaultPage到PageA的页面跳转；而当我们想从Flutter的PageA页面跳转到原生页面时，因为涉及到跨引擎的页面路由，所以我们仍然需要利用方法通道来注册打开原生页面的方法，即openNativePage，让 Flutter容器接收到这个方法调用时，在原生代码宿主完成原生页面SomeOtherNativeViewController（iOS端）与SomeNativePageActivity（Android端）的初始化，并最终完成页面跳转。
总结
好了，今天的分享就到这里。我们一起总结下今天的主要内容吧。
对于原生Android、iOS工程混编Flutter开发，由于应用中会同时存在Android、iOS和Flutter页面，所以我们需要妥善处理跨渲染引擎的页面跳转，解决原生页面如何切换Flutter页面，以及Flutter页面如何切换到原生页面的问题。
在原生页面切换到Flutter页面时，我们通常会将Flutter容器封装成一个独立的ViewController（iOS端）或Activity（Android端），在为其设置好Flutter容器的页面初始化路由（即根视图）后，原生的代码就可以按照打开一个普通的原生页面的方式，来打开Flutter页面了。
而如果我们想在Flutter页面跳转到原生页面，则需要同时处理好打开新的原生页面，以及关闭自身回退到老的原生页面两种场景。在这两种场景下，我们都需要利用方法通道来注册相应的处理方法，从而在原生代码宿主实现新页面的打开和Flutter容器的关闭。
需要注意的是，与纯Flutter应用不同，原生应用混编Flutter由于涉及到原生页面与Flutter页面之间切换，因此导航栈内可能会出现多个Flutter容器的情况，即多个Flutter实例。
Flutter实例的初始化成本非常高昂，每启动一个Flutter实例，就会创建一套新的渲染机制，即Flutter Engine，以及底层的Isolate。而这些实例之间的内存是不互相共享的，会带来较大的系统资源消耗。
因此我们在实际业务开发中，应该尽量用Flutter去开发闭环的业务模块，原生只需要能够跳转到Flutter模块，剩下的业务都应该在Flutter内部完成，而尽量避免Flutter页面又跳回到原生页面，原生页面又启动新的Flutter实例的情况。
为了解决混编工程中Flutter多实例的问题，业界有两种解决方案：
以今日头条为代表的修改Flutter Engine源码，使多FlutterView实例对应的多Flutter Engine能够在底层共享Isolate； 以闲鱼为代表的共享FlutterView，即由原生层驱动Flutter层渲染内容的方案。
坦白说，这两种方案各有不足：
前者涉及到修改Flutter源码，不仅开发维护成本高，而且增加了线程模型和内存回收出现异常的概率，稳定性不可控。 后者涉及到跨渲染引擎的hack，包括Flutter页面的新建、缓存和内存回收等机制，因此在一些低端机或是处理页面切换动画时，容易出现渲染Bug。 除此之外，这两种方式均与Flutter的内部实现绑定较紧，因此在处理Flutter SDK版本升级时往往需要耗费较大的适配成本。
综合来说，目前这两种解决方案都不够完美。所以，在Flutter官方支持多实例单引擎之前，我们还是尽量在产品模块层面，保证应用内不要出现多个Flutter容器实例吧。
我把今天分享所涉及到的知识点打包到了GitHub（flutter_module_page、android_demo、iOS_demo）中，你可以下载下来，反复运行几次，加深理解与记忆。
思考题
最后，我给你留两道思考题吧。
请在openNativePage方法的基础上，增加页面id的功能，可以支持在Flutter页面打开任意的原生页面。 混编工程中会出现两种页面过渡动画：原生页面之间的切换动画、Flutter页面之间的切换动画。请你思考下，如何能够确保这两种页面过渡动画在应用整体的效果是一致的。
欢迎你在评论区给我留言分享你的观点，我会在下一篇文章中等待你！感谢你的收听，也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。