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一:C语言 嵌入式Linux工程师的学习需要具备一定的C语言基础,C语言是嵌入式领域最重要也是最主要的编程语言,通过大量编程实例重点理解C语言的基础编程以及高级编程知识。包括:基本数据类型、数组、指针、结构体、链表、文件操作、队列、栈等。 二:Linux基础 Linux操作系统的概念、安装方法,详细了解Linux下的目录结构、基本命令、编辑器VI ,编译器GCC,调试器GDB和 Make 项目管理工具, Shell Makefile脚本编写等知识,嵌入式开发环境的搭建。 三:Linux系统编程 重点学习标准I/O库,Linux多任务编程中的多进程和多线程,以及进程间通信(pipe、FIFO、消息队列、共享内存、signal、信号量等),同步与互斥对共享资源访问控制等重要知识,主要提升对Linux应用开发的理解和代码调试的能力。 四:Linux网络编程 计算机网络在嵌入式Linux系统应用开发过程中使用非常广泛,通过Linux网络发展、TCP/IP协议、socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等方面入手,全面了解Linux网络应用程序开发。重点学习网络编程相关API,熟练掌握TCP协议服务器的编程方法和并发服务器的实现,了解HTTP协议及其实现方法,熟悉UDP广播、多播的原理及编程方法,掌握混合C/S架构网络通信系统的设计,熟悉HTML,Javascript等Web编程技术及实现方法。 五:数据结构与算法 数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议、及各种引擎开发中会得到大量应用,对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。此阶段的学习要重点理解数据结构与算法的基础内容,包括顺序表、链表、队列、栈、树、图、哈希表、各种查找排序算法等应用及其C语言实现过程。 六:C++ 、QT C++是Linux应用开发主要语言之一,本阶段重点掌握面向对象编程的基本思想以及C++的重要内容。图形界面编程是嵌入式开发中非常重要的一个环节。由于QT具有跨平台、面向对象、丰富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多国语等强大功能,在嵌入式领域的GUI开发中得到了广范的应用,在本阶段通过基于QT图形库的学习使学员可以熟练编写GUI程序,并移植QT应用程序到Cortex-A8平台。包括IDE使用、QT部件及布局管理器、信息与槽机制的应用、鼠标、键盘及绘图事件处理及文件处理的应用。 七:Cortex A8 、Linux 平台开发 通过基于ARM Cortex-A8处理s5pv210了解芯片手册的基本阅读技巧,掌握s5pv210系统资源、时钟控制器、电源管理、异常中断控制器、nand flash控制器等模块,为底层平台搭建做好准备。Linux平台包括内核裁减、内核移植、交叉编译、GNU工具使用、内核调试、Bootloader介绍、制作与原理分析、根文件系统制作以及向内核中添加自己的模块,并在s5pv210实验平台上运行自己制作的Linux系统,集成部署Linux系统整个流程。同时了解Android操作系统开发流程。Android系统是基于Linux平台的开源操作系统,该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成,是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件,目前它的应用不再局限于移动终端,还包括数据电视、机顶盒、PDA等消费类电子产品。 八:驱动开发 驱动程序设计是嵌入式Linux开发工作中重要的一部分,也是比较困难的一部分。本阶段的学习要熟悉Linux的内核机制、驱动程序与用户级应用程序的接口,掌握系统对设备的并发操作。熟悉所开发硬件的工作原理,具备ARM硬件接口的基础知识,熟悉ARM Cortex-A8处理器s5pv210各资源、掌握Linux设备驱动原理框架,熟悉工程中常见Linux高级字符设备、块设备、网络设备、USB设备等驱动开发,在工作中能独立胜任底层驱动开发。 以上就是列出的关于一名合格嵌入式Linux开发工程师所必学的理论知识,其实,作为一个嵌入式开发人员,专业知识和项目经验同样重要,所以在我们的理论学习中也要有一定的项目实践,锻炼自己的项目开发能力。
知与谁同 2019-12-02 01:22:27 0 浏览量 回答数 0

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一 系统介绍 Android 是Google开发的基于Linux平台的、开源的、智能手机操作系统。Android包括操作系统、中间件和应用程序,由于源代码开放,Android可以被移植到不同的硬件平台上。 围绕在Google的Android系统中,形成了移植开发和上层应用程序开发两个不同的开发方面。手机厂商从事移植开发工作,上层的应用程序开发可以由任何单位和个人完成,开发的过程可以基于真实的硬件系统,还可以基于仿真器环境。 作为一个手机平台,Android在技术上的优势主要有以下几点: - 全开放智能手机平台 - 多硬件平台的支持 - 使用众多的标准化技术 - 核心技术完整,统一 - 完善的SDK和文档 - 完善的辅助开发工具 Android的开发者可以在完备的开发环境中进行开发,Android的官方网站也提供了丰富的文档、资料。这样有利于Android系统的开发和运行在一个良好的生态环境中。 https://developer.android.com/about安卓开发者官方网站 从宏观的角度来看,Android是一个开放的软件系统,它包含了众多的源代码。从下至上,Android系统分成4个层次: 第1层次:Linux操作系统及驱动; 第2层次:本地代码(C/C++)框架; 第3层次:Java框架; 第4层次:Java应用程序。 Android系统的架构如图所示: 由于Android系统需要支持Java代码的运行,这部分内容是Android的运行环境(Runtime),由虚拟机和Java基本类组成。 对于Android应用程序的开发,主要关注第3层次和第4层次之间的接口。 二 学习路线 基础学习——JavaSE: 基础学习扩展——JavaEE: 基础学习扩展——Linux基础: Android开发学习——基础理论:系统架构分析: Android系统从底向上一共分了4层,每一层都把底层实现封装,并暴露调用接口给上一层。 Linux内核(Linux Kernel) Android运行在linux kernel 2.6之上,但是把linux内受GNU协议约束的部分做了取代,这样在Android的程序可以用于商业目的。 Linux 内核是硬件和软件层之间的抽象层。 中间件 中间件包括两部分: 核心库和运行时(libraries & Android runtime) 核心库包括,SurfaceManager 显示系统管理库,负责把2D或3D内容显示到屏幕;Media Framework 媒体库,负责支持图像,支持多种视频和音频的录制和回放;SQlite 数据库,一个功能强大的轻量级嵌入式关系数据库;WebKit 浏览器引擎等。 Dalvik虚拟机: 区别于Java虚拟机的是,每一个Android 应用程序都在它自己的进程中运行,都有一个属于自己的Dalvik 虚拟机,这一点可以让系统在运行时可以达到优化,程序间的影响大大降低。Dalvik虚拟机并非运行Java字节码,而是运行自己的字节码。 应用程序框架(Application Framework) 丰富而又可扩展性的视图(Views),可以用来构建应用程序, 它包括列表(lists),网格(grids), 文本框(text boxes),按钮( buttons), 可嵌入的web 浏览器。内容提供者(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库), 或者共享它们自己的数据。资源管理器(Resource Manager)提供非代码资源的访问,如本地字符串,图形,和布局文件( layoutfiles )。通知管理器(Notification Manager) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。活动管理器( Activity Manager) 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。 三 基础知识 掌握java部分之后,可以使用开发工具进入android世界 您可以使用 Kotlin、Java 和 C++ 语言编写 Android 应用。Android SDK 工具会将您的代码连同任何数据和资源文件编译成一个 APK(Android 软件包),即带有 .apk 后缀的归档文件。一个 APK 文件包含 Android 应用的所有内容,它也是 Android 设备用来安装应用的文件。 每个 Android 应用都处于各自的安全沙盒中,并受以下 Android 安全功能的保护: • Android 操作系统是一种多用户 Linux 系统,其中的每个应用都是一个不同的用户; • 默认情况下,系统会为每个应用分配一个唯一的 Linux 用户 ID(该 ID 仅由系统使用,应用并不知晓)。系统会为应用中的所有文件设置权限,使得只有分配给该应用的用户 ID 才能访问这些文件; • 每个进程都拥有自己的虚拟机 (VM),因此应用代码独立于其他应用而运行。 • 默认情况下,每个应用都在其自己的 Linux 进程内运行。Android 系统会在需要执行任何应用组件时启动该进程,然后当不再需要该进程或系统必须为其他应用恢复内存时,其便会关闭该进程。 Android 系统实现了最小权限原则。换言之,默认情况下,每个应用只能访问执行其工作所需的组件,而不能访问其他组件。这样便能创建非常安全的环境,在此环境中,应用无法访问其未获得权限的系统部分。不过,应用仍可通过一些途径与其他应用共享数据以及访问系统服务: • 可以安排两个应用共享同一 Linux 用户 ID,在此情况下,二者便能访问彼此的文件。为节省系统资源,也可安排拥有相同用户 ID 的应用在同一 Linux 进程中运行,并共享同一 VM。应用还必须使用相同的证书进行签名。 • 应用可以请求访问设备数据(如用户的联系人、短信消息、可装载存储装置(SD 卡)、相机、蓝牙等)的权限。用户必须明确授予这些权限。如需了解详细信息,请参阅使用系统权限。 本文档的其余部分将介绍以下概念: • 用于定义应用的核心框架组件 • 用来声明组件和应用必需设备功能的清单文件。 • 与应用代码分离并允许应用针对各种设备配置适当优化其行为的资源。 应用组件 应用组件是 Android 应用的基本构建块。每个组件都是一个入口点,系统或用户可通过该入口点进入您的应用。有些组件会依赖于其他组件。 共有四种不同的应用组件类型: • Activity • 服务 • 广播接收器 • 内容提供程序 每种类型都有不同的用途和生命周期,后者会定义如何创建和销毁组件。以下部分将介绍应用组件的四种类型。 Activity Activity 是与用户交互的入口点。它表示拥有界面的单个屏幕。例如,电子邮件应用可能有一个显示新电子邮件列表的 Activity、一个用于撰写电子邮件的 Activity 以及一个用于阅读电子邮件的 Activity。尽管这些 Activity 通过协作在电子邮件应用中形成一种紧密结合的用户体验,但每个 Activity 都独立于其他 Activity 而存在。因此,其他应用可以启动其中任何一个 Activity(如果电子邮件应用允许)。例如,相机应用可以启动电子邮件应用内用于撰写新电子邮件的 Activity,以便用户共享图片。Activity 有助于完成系统和应用程序之间的以下重要交互: • 追踪用户当前关心的内容(屏幕上显示的内容),以确保系统继续运行托管 Activity 的进程。 • 了解先前使用的进程包含用户可能返回的内容(已停止的 Activity),从而更优先保留这些进程。 • 帮助应用处理终止其进程的情况,以便用户可以返回已恢复其先前状态的 Activity。 • 提供一种途径,让应用实现彼此之间的用户流,并让系统协调这些用户流。(此处最经典的示例是共享。) 您需将 Activity 作为 Activity 类的子类来实现。如需了解有关 Activity 类的更多信息,请参阅 Activity 开发者指南。 服务 服务是一个通用入口点,用于因各种原因使应用在后台保持运行状态。它是一种在后台运行的组件,用于执行长时间运行的操作或为远程进程执行作业。服务不提供界面。例如,当用户使用其他应用时,服务可能会在后台播放音乐或通过网络获取数据,但这不会阻断用户与 Activity 的交互。诸如 Activity 等其他组件可以启动服务,使该服务运行或绑定到该服务,以便与其进行交互。事实上,有两种截然不同的语义服务可以告知系统如何管理应用:已启动服务会告知系统使其运行至工作完毕。此类工作可以是在后台同步一些数据,或者在用户离开应用后继续播放音乐。在后台同步数据或播放音乐也代表了两种不同类型的已启动服务,而这些服务可以修改系统处理它们的方式: • 音乐播放是用户可直接感知的服务,因此,应用会向用户发送通知,表明其希望成为前台,从而告诉系统此消息;在此情况下,系统明白它应尽全力维持该服务进程运行,因为进程消失会令用户感到不快。 • 通常,用户不会意识到常规后台服务正处于运行状态,因此系统可以更自由地管理其进程。如果系统需要使用 RAM 来处理用户更迫切关注的内容,则其可能允许终止服务(然后在稍后的某个时刻重启服务)。 绑定服务之所以能运行,原因是某些其他应用(或系统)已表示希望使用该服务。从根本上讲,这是为另一个进程提供 API 的服务。因此,系统会知晓这些进程之间存在依赖关系,所以如果进程 A 绑定到进程 B 中的服务,系统便知道自己需使进程 B(及其服务)为进程 A 保持运行状态。此外,如果进程 A 是用户关心的内容,系统随即也知道将进程 B 视为用户关心的内容。由于存在灵活性(无论好坏),服务已成为非常有用的构建块,并且可实现各种高级系统概念。动态壁纸、通知侦听器、屏幕保护程序、输入方法、无障碍功能服务以及众多其他核心系统功能均可构建为在其运行时由应用实现、系统绑定的服务。 您需将服务作为 Service 的子类来实现。如需了解有关 Service 类的更多信息,请参阅服务开发者指南。 注意:如果您的应用面向 Android 5.0(API 级别 21)或更高版本,请使用 JobScheduler 类来调度操作。JobScheduler 的优势在于,它能通过优化作业调度来降低功耗,以及使用 Doze API,从而达到省电目的。如需了解有关使用此类的更多信息,请参阅 JobScheduler 参考文档。 广播接收器 借助广播接收器组件,系统能够在常规用户流之外向应用传递事件,从而允许应用响应系统范围内的广播通知。由于广播接收器是另一个明确定义的应用入口,因此系统甚至可以向当前未运行的应用传递广播。例如,应用可通过调度提醒来发布通知,以告知用户即将发生的事件。而且,通过将该提醒传递给应用的广播接收器,应用在提醒响起之前即无需继续运行。 许多广播均由系统发起,例如,通知屏幕已关闭、电池电量不足或已拍摄照片的广播。应用也可发起广播,例如,通知其他应用某些数据已下载至设备,并且可供其使用。尽管广播接收器不会显示界面,但其可以创建状态栏通知,在发生广播事件时提醒用户。但广播接收器更常见的用途只是作为通向其他组件的通道,旨在执行极少量的工作。例如,它可能会根据带 JobScheduler 的事件调度 JobService 来执行某项工作 广播接收器作为 BroadcastReceiver 的子类实现,并且每条广播都作为 Intent 对象进行传递。如需了解详细信息,请参阅 BroadcastReceiver 类。 内容提供程序 内容提供程序管理一组共享的应用数据,您可以将这些数据存储在文件系统、SQLite 数据库、网络中或者您的应用可访问的任何其他持久化存储位置。其他应用可通过内容提供程序查询或修改数据(如果内容提供程序允许)。例如,Android 系统可提供管理用户联系人信息的内容提供程序。 因此,任何拥有适当权限的应用均可查询内容提供程序(如 ContactsContract.Data),以读取和写入特定人员的相关信息。我们很容易将内容提供程序看作数据库上的抽象,因为其内置的大量 API 和支持时常适用于这一情况。但从系统设计的角度看,二者的核心目的不同。对系统而言,内容提供程序是应用的入口点,用于发布由 URI 架构识别的已命名数据项。因此,应用可以决定如何将其包含的数据映射到 URI 命名空间,进而将这些 URI 分发给其他实体。反之,这些实体也可使用分发的 URI 来访问数据。在管理应用的过程中,系统可以执行以下特殊操作: • 分配 URI 无需应用保持运行状态,因此 URI 可在其所属的应用退出后继续保留。当系统必须从相应的 URI 检索应用数据时,系统只需确保所属应用仍处于运行状态。 • 这些 URI 还会提供重要的细粒度安全模型。例如,应用可将其所拥有图像的 URI 放到剪贴板上,但将其内容提供程序锁定,以便其他应用程序无法随意访问它。当第二个应用尝试访问剪贴板上的 URI 时,系统可允许该应用通过临时的 URI 授权来访问数据,这样便只能访问 URI 后面的数据,而非第二个应用中的其他任何内容。 内容提供程序也适用于读取和写入您的应用不共享的私有数据。 内容提供程序作为 ContentProvider 的子类实现,并且其必须实现一组标准 API,以便其他应用能够执行事务。如需了解详细信息,请参阅内容提供程序开发者指南。 Android 系统设计的独特之处在于,任何应用都可启动其他应用的组件。例如,当您想让用户使用设备相机拍摄照片时,另一个应用可能也可执行该操作,因而您的应用便可使用该应用,而非自行产生一个 Activity 来拍摄照片。您无需加入甚至链接到该相机应用的代码。只需启动拍摄照片的相机应用中的 Activity 即可。完成拍摄时,系统甚至会将照片返回您的应用,以便您使用。对用户而言,这就如同相机是您应用的一部分。 当系统启动某个组件时,它会启动该应用的进程(如果尚未运行),并实例化该组件所需的类。例如,如果您的应用启动相机应用中拍摄照片的 Activity,则该 Activity 会在属于相机应用的进程(而非您的应用进程)中运行。因此,与大多数其他系统上的应用不同,Android 应用并没有单个入口点(即没有 main() 函数)。 由于系统在单独的进程中运行每个应用,且其文件权限会限制对其他应用的访问,因此您的应用无法直接启动其他应用中的组件,但 Android 系统可以。如要启动其他应用中的组件,请向系统传递一条消息,说明启动特定组件的 Intent。系统随后便会为您启动该组件。 启动组件 在四种组件类型中,有三种(Activity、服务和广播接收器)均通过异步消息 Intent 进行启动。Intent 会在运行时对各个组件进行互相绑定。您可以将 Intent 视为从其他组件(无论该组件是属于您的应用还是其他应用)请求操作的信使。 您需使用 Intent 对象创建 Intent,该对象通过定义消息来启动特定组件(显式 Intent)或特定的组件类型(隐式 Intent)。 对于 Activity 和服务,Intent 会定义要执行的操作(例如,查看或发送某内容),并且可指定待操作数据的 URI,以及正在启动的组件可能需要了解的信息。例如,Intent 可能会传达对 Activity 的请求,以便显示图像或打开网页。在某些情况下,您可以通过启动 Activity 来接收结果,这样 Activity 还会返回 Intent 中的结果。例如,您可以发出一个 Intent,让用户选取某位联系人并将其返回给您。返回 Intent 包含指向所选联系人的 URI。 对于广播接收器,Intent 只会定义待广播的通知。例如,指示设备电池电量不足的广播只包含指示“电池电量不足”的已知操作字符串。 与 Activity、服务和广播接收器不同,内容提供程序并非由 Intent 启动。相反,它们会在成为 ContentResolver 的请求目标时启动。内容解析程序会通过内容提供程序处理所有直接事务,因此通过提供程序执行事务的组件便无需执行事务,而是改为在 ContentResolver 对象上调用方法。这会在内容提供程序与请求信息的组件之间留出一个抽象层(以确保安全)。 每种组件都有不同的启动方法: • 如要启动 Activity,您可以向 startActivity() 或 startActivityForResult() 传递 Intent(当您想让 Activity 返回结果时),或者为其安排新任务。 • 在 Android 5.0(API 级别 21)及更高版本中,您可以使用 JobScheduler 类来调度操作。对于早期 Android 版本,您可以通过向 startService() 传递 Intent 来启动服务(或对执行中的服务下达新指令)。您也可通过向将 bindService() 传递 Intent 来绑定到该服务。 • 您可以通过向 sendBroadcast()、sendOrderedBroadcast() 或 sendStickyBroadcast() 等方法传递 Intent 来发起广播。 • 您可以通过在 ContentResolver 上调用 query(),对内容提供程序执行查询。 如需了解有关 Intent 用法的详细信息,请参阅 Intent 和 Intent 过滤器文档。以下文档将为您详细介绍如何启动特定组件:Activity、服务、BroadcastReceiver 和内容提供程序。
问问小秘 2020-03-03 09:47:38 0 浏览量 回答数 0

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先说结论: 不要对接!不要对接!不要对接! 开个玩笑,以上仅代表个人观点,大家也知道这种“三体式警告”根本没有用的,我自己也研究如何对接,说不定做完后就觉得“真香”了。 为什么要对接? 首先讨论一下为什么要把 Flutter 对接到 Web 生态。 Flutter 现在是一个炙手可热的跨平台技术,能够一套代码运行在 Android、iOS、PC、IoT 以及浏览器上,被认为是下一代跨平台技术。相比于 Weex 和 React Native 可以很好地解决多平台一致性问题,原生渲染性能相近,上层没有 JS 那么厚的封装层次,整体性能会略好一些。 但是大部分兴冲冲去学 Flutter 的人疑惑的第一个问题就是:为什么 Flutter 要用 Dart?一个全新的语言意味着新的学习成本,难道 JS 不香吗?JS 不香不是还有 TypeScript 吗!事实上 Flutter 抛弃的岂止是 JS 这门语言,也抛弃了 HTML 和 CSS,设计了一套解耦得更好的 Widget 体系,Flutter 抛弃的是整个 Web,致力于打造一个新的生态,但是这个生态无法复用 Web 生态的代码和解决方案。尤其是之前所有跨平台方案 Hybrid、React Native、Weex 都是对接 Web 生态的,这让 Flutter 显得有些格格不入,也让大部分前端开发者望而却步。 下面是我整理出来的,前端开发者使用 Flutter 的各方面成本: 因为 Flutter 的开发模式和前端框架比较像(可以说就是抄的 React),所以框架的学习成本并不高,稍微高一些的是 Dart 语言的学习成本,另外还要学习如何用 Widget 组装 UI,虽然很多布局 Widget 设计得和 CSS 很像,灵活度还是差了很多。要想在真实项目中用起来,还要改造整个工具链,以“Native First”的视角做开发,开发 Flutter 和开发原生应用的链路是比较像的,和开发前端页面有较大差异。最高的还是生态成本,前端生态的积累无论是代码还是技术方案都很难复用,这是最痛的一点,生态也是 Flutter 最弱的一环。 无论是为了先进的技术理念还是出于商业私心,先不管 Flutter 为什么抛弃 Web 生态,现实问题是最大的 UI 开发者群体是前端,最丰富的生态是 Web 生态,我觉得 Web 技术也是开发 UI 最高效的方式。如果能在上层使用 Web 技术栈开发,在底层使用 Flutter 实现跨平台渲染,不是可以很好的兼顾开发效率、性能和跨平台一致性吗?还能复用 Web 技术栈大量的技术积累。 可能这些理由也不够充分,暂且先照着这个假设继续分析,最后再重新讨论到底该不该对接。 关于 Flutter 和 Web 生态的对接涉及两个方面: 从 Web 到 Flutter。就是使用 Web 技术栈来开发,然后对接到 Flutter 上实现跨平台渲染。对 Web 来说是解决性能和跨平台一致性问题,对 Flutter 来说是解决生态复用问题。从 Flutter 到 Web。就是官方已经实现的 Web support for Flutter,把已经用 Dart 开发好的 App 编译成 HTML/JS/CSS 然后运行在浏览器上,可以用于降级和外投场景。 如何实现“从 Web 到 Flutter”? 首先分析一下 Flutter 的架构图,看看可以从哪里下手。 Flutter 可以分为 Framework 和 Engine 两部分,Engine 部分比较底层也比较稳定了,最好不要动,需要改的是用 Dart 实现的 Framework。要想对接 Web 生态的话,JS 引擎肯定是要引入的,至于是否保留 Dart VM 有待讨论。图中最上面 Material 和 Cupertino 两个 UI 库前端是不需要的,前端有自己的。关键是 Widget 这部分,是替换成 HTML/CSS 的方式写 UI,还是继续保留 Widget 但是把语言换成 JS,不同方案给出的解法也不一样。 有不少方案可以实现对接,业界有挺多尝试的,我总结了下面三种方式: - TS 魔改:用 JS 引擎替换掉 Dart VM,用 JS/TS 重新实现 Flutter Framework(或者直接 dart2js 编译过来)。 - JS 对接:引入 JS 引擎同时保留 Dart VM,用前端框架对接 Flutter Framework。 - C++ 魔改:用 JS 引擎替换掉 Dart VM,用 C++ 重新实现 Flutter Framework。 TS 魔改 TS 魔改就是完全抛弃掉 Dart VM,用 TypeScript 重新实现一遍用 Dart 写的 Flutter Framework。 为啥是 TS 而不是 JS?这不是因为 TS 是个大热门嘛,而且向下兼容 JS,现在几乎所有时髦的框架都要用 TS 重写了。 这种方案的出发点是“如果能把 Flutter 的 Dart 换成 JS 就好了”,最容易想到的路就是把 Dart 翻译成 TS,或者直接用 dart2js 把代码编译成 js,但是编译出来的代码包含很多 dart:ui 之类的库的封装,生成的包也挺大的,也比较难定制需要导出的接口,不如干脆用 TS 重写一遍,工具链更熟悉一些,还可以加一些定制。 理论上讲翻译之后 Flutter 绝大部分功能都依然支持,可以复用各种 npm 包,还可以动态化,但是丧失了 AOT 能力,JS 语言的执行性能应该是不如 Dart 的。而且所有节点的布局运算都发生在 JS,底层只需要提供基础的图形能力就好了,就好像是基于 Canvas API 写了一套 UI 框架,性能未必有现存前端框架的性能高。 此外最大的问题是如何与官方 Flutter 保持一致,假如现在是从 v1.13 版本翻译过来的,以后官方升级到了 v1.15 要不要同步更新?这个过程没啥技术含量,而且需要持续投入,做起来比较恶心。 另外还需要考虑上层是用 Widget 的方式写 UI,还是用前端熟悉的 HTML+CSS。如果依然用 Widget 的话,那大部分前端组件还是用不了的,UI 还是得重写一遍。反正要重写的话,成本也没降下来,那就用 Dart 重写呗…… 直接用官方原版 Flutter 也避免每次更新都要翻译一遍 Dart 代码。所以既然选择了对接前端生态,那就要对接 CSS,不然就没有足够的价值。然而 CSS 和 Widget 的对接也是很繁琐的过程,而且存在完备性问题。 JS 对接 翻译代码的方式不够优雅,那就保留 Dart,把 JS/CSS 对接到 Widget 上面不就好了? 当然可以,这种方式是仅把 Flutter 当做了底层的渲染引擎,上层保持前端框架的写法,仅把渲染部分对接到 Flutter。现存的很多前端框架都把底层渲染能力做了抽象,可以对接到不同渲染引擎上,如 Vue/Rax 同时支持浏览器和 Weex,用同样的方式,可以再支持一个 Flutter。 这种方式对前端框架的兼容性比较好,但是链路太长了,业务代码调用前端框架接口做渲染,一顿操作之后发出了渲染指令,这个渲染指令要基于通信的方式传给 Flutter Framework,这中间涉及一次 JS 到 C++ 再到 Dart 的跨语言转换,然后再接收到渲染指令之后还要转成相应的 Widget 树,从 CSS 到 Widget 的转换依然很繁琐。而且 Widget 本身是可以带有状态的,本身就是响应式更新的,在更新时会重新生成 widget 并 diff,如果在前端更新 UI 的话,前端框架在 js 里 diff 一次 vdom,传到 Flutter 之后又 diff 一次 widget。 如果要绕过 Widget 直接对接图中的 Rendering 这一层,可以绕过 widget diff 但是得改 Flutter Framework 的渲染链路,既然要改 Flutter Framework 那为什么不直接用 TS 魔改呢,还绕过了 JS 到 Dart 的通信,又回到了第一种方案。 总结来说,这个方案的优点是:实现简单、能最大化保留前端开发体验,缺点是:渲染链路长、通信成本高、响应式逻辑冲突、CSS 转 Widget 不完备等。 C++ 魔改 想要干掉 Dart VM,就需要用其他语言重新实现用 Dart 开发的 Framework,用 JS/TS 可以,用 C++ 当然可以,最硬核的方式就是用 C++ 重新实现 Flutter 的 Framework,然后接入 JS 引擎,通过 binding 把 C++ 接口透出到 JS 环境,上层应用还是用 JS 做开发。 把 Framework 层下沉到 C++ 之后,不仅会有更好的性能,也能支持更多语言。原本 Flutter Framework 是在 Dart VM 之上的,必须依赖 Dart VM 才能运行,所以对 Dart 有强依赖;用 C++ 重新实现之后,JS 引擎是在 C++ 版 Framework 之上的,框架本身并不依赖 JS 引擎,还可以对接其他各种语言,如对接了 JVM 之后可以支持 Java 和 Kotlin,对接回 Dart VM 可以继续支持 Dart。 这个方案可以增强性能,也能保持和 Flutter 的一致性,但是改造成本和维护成本都相当高。C++ 的开发效率肯定不如 Dart,当 Flutter 快速迭代之后如何跟进是很大的问题,如果跟进不及时或者实现不一致那很可能就分化了。从 CSS 到 Widget 的转换也是不得不面对的问题。 几种方案对比 把上面几种方案画在同一张图里是这个样子的: 图中实线部分表示了跨语言的通信,太过频繁会影响性能,虚线部分表示了其他对接可能性。 从下到上,Flutter Engine 是不需要动的,这一层是跨平台的关键。Framework 则有三种语言版本,JS/TS、Dart、C++,性能是 C++ 版本最好,成本是 Dart 版本最低。然后还需要向上处理 HTML/CSS 和 Widget 的问题,可以直接对接一个前端框架,也可以直接在 C++ 层实现(不然需要透出的 binding 接口就太多了,用通信的方式也太过频繁了)。 如何实现“从 Flutter 到 Web”? 这个功能官方已经实现了,可以把使用 Dart 开发的 App 编译成 Web App 运行在浏览器上,官方文档以介绍用法和 API 为主,我这里简单分析一下内部具体的实现方案。 实现原理 结合 Flutter 的架构图来看,要实现 Web 到 Flutter 需要改造的是上层 Framework,要实现 Flutter 到 Web 需要改造的则是底层 Engine。 Framework 对 Engine 的核心依赖是 dart:ui,这是库是在 Engine 里实现的,抽象出了绘制 UI 图层的接口,底层对接 skia 的实现,向上透出 Dart 语言的接口。这样来看,对接方式就比较简单了: 使用 dart2js 把 Framework 编译成 JS 代码。基于浏览器的 API 重新实现 dart:ui,即 dart:web_ui。 把 Dart 编译成 JS 没什么问题,性能可能会有一点影响,功能都是可以完全保留的,关键是 dart:web_ui 的实现。在原生 Engine 中,dart:ui 依赖 skia 透出的 SkCanvas 实现绘制,这是一套很底层的图形接口,只定义了画线、画多边形、贴图之类的底层能力,用浏览器接口实现这一套接口还是很有挑战的。上图可以看到 Web 版 Engine 是基于 DOM 和 Canvas 实现的,底层定义了 DomCanvas 和 BitmapCanvas 两种图形接口,会把传来的 layer tree 渲染成浏览器的 Element tree,但是节点上仅包含了 position, transform, opacity 之类的样式,只用到 CSS 很小的一个子集,一些更复杂的绘制直接用 2D canvas 实现。 存在的问题 我编译了一个还算复杂的 demo 试了一下,性能很不理想,滑动不流畅,有时候图片还会闪动。生成出来的 js 代码有 1.1MB (minify 之后,未 gzip),节点层次也比较深,我评估这个页面用前端写不会超过 300KB,节点数可以少一半以上。 另外再看一下 Flutter 仓库的 issue,过滤出 platfrom-web 相关的,可以看到大量:文字编辑失效、找不到光标、ListView 在 ios 上不可滚动、checkbox/button 行为不正常、安卓滚动卡顿图片闪烁、字体失效、某些机型视频无法播放、文字选中后无法复制、无法调试…… 感觉 flutter for web 已经陷入泥潭,让人回想起前端当年处理各种浏览器兼容性的噩梦。 这些性能和兼容性问题,核心原因是浏览器未暴露足够的底层能力,以及浏览器处理手势、用户输入和方式和 Flutter 差异巨大。 实现 Flutter Engine 需要的是底层的图形接口和系统能力,虽然canvas 提供了相似的图形接口,如果全部用 canvas 实现的话很难处理可访问性、文本选择、手势、表单等问题,也会存在很多兼容性问题。所以真实方案里用的是 Canvas + DOM 混合的方式,封装层次太高了,渲染链路太长。就好像 Flutter Framework 里进行了一顿猛如虎的操作之后,节点生成好了、布局算好了、绘制属性也处理好了,就差一个画布画出来了,然后交到浏览器手里,又生成一遍 Element,再算一遍布局,在处理一遍绘制,最终才交给了底层的图形库画出来。 再比如长页面的滚动,浏览器里只要一条 CSS (overflow:scroll) 就可以让元素可滚动,手势的监听以及页面的滚动以及滚动动画都是浏览器原生实现的,不需要与 JS 交互,甚至不需要重新 layout 和 paint,只需要 compositing。如上图所示,在 Flutter 中 Animation 和 Gesture 是用 Dart 实现的,编译过来就是 JS 实现的,浏览器本身并不知道这个元素是否可滚,只是不断派发 touchmove 事件,JS 根据事件属性计算节点偏移,然后运算动画,然后把 transform 或者新的 position 作用到节点上,然后浏览器再来一遍完整的渲染流程…… 优化方案 性能和兼容性的问题还是要解决的,短期内先把 issue 解掉,长线的优化方案,官方有两种尝试: 使用 CSS Painting API 做绘制。 a, 这是还处于提案状态的新标准,可以用 JS 实现一些绘制功能,自定义 CSS 属性。 b. 目前还未实现,需要等浏览器先把 CSS Houdini 支持好。 使用 WebAssembly 版本的 Skia 做绘制 https://skia.org/user/modules/canvaskit a, 这样可以发挥 wasm 的性能优势,并且保持 skia 功能的一致。但是目前 wasm 在浏览器环境里未必有性能优势,这里不展开讨论了。 b. 已经部分实现,参考这里的配置启用功能: https://github.com/flutter/flutter/issues/41062#issuecomment-533952994 这两个方案都是想更多的利用到浏览器的底层能力,只有浏览器暴露了更多底层能力,才能更好的实现 Flutter 的 Web Engine。不过这个要等挺久的时间,我们也参与不了,现阶段想要使用 flutter for web,还是得保持现有架构,一起参与进去把 issue 解决掉,优先保障功能,其次优化性能。 一种适应性更好的架构 如果理想化一点,能不能从架构角度让 Flutter 和 Web 生态融合的更好一些呢? 回顾文章最开始的官方架构图,上面是 Framework(Dart),下面是 Engine(C++),切分在 Foundation 这一层,双方之间的交互是几何图形信息。如果还保持这个架构,把切分层次划分的更靠上一些,如下图所示,划分在 Widgets 和 Rendering 这一层,理论上讲对 Flutter 的开发者来说是无感知的,因为上层的开发语言和 Widget 接口都是不变的。 切分在这一层,Framework 和 Engine 之间的交互就不再是几何图形而是节点信息,Widget 的组合、setState 响应式更新、Widget diff 都还在 Dart 中,展开后的 RenderObject 的布局、绘制、裁剪、动画全都在 C++ 中,不仅有更好的性能,还可以与 Engine 有更好的结合。 或者说,还原本保留 Engine 的设计,把下沉的这部分逻辑上划分成 Renderer,就有了如下三层的结构: 这样划分出来的每一层都有明确的定位: Framework: 开发框架。为开发者提供可编程 API,实现响应式的开发模式,提供细粒度 Widget 供开发者自由封装和组合。Renderer: 渲染引擎。专门实现布局、绘制、动画、手势的的处理,这部分功能相对独立,是可以与开发框架解耦的,也不必与特定语言绑定。Engine: 图形引擎。实现跨平台一致的图形接口,合成输入的层并绘制到屏幕上,处理好平台力的接入和适配。 这样切分除了有性能优势以外,也使得渲染引擎摆脱了对 Dart 的依赖,能够支持多种语言,也能支持多种开发模式。对接到 Dart VM 就可以用 Dart 写代码,对接到 JS 引擎就可以用 JS 写代码,对接到 JVM 还可以写 Java,但是无论怎么写,底层的渲染能力是一样的,一套统一的布局算法,动画和手势的处理行为也是一致的。 在这样的架构下,对接 Web 生态就更容易了。Dart 和 Widget 是前端不想要的,希望能换成 JS 和 CSS,但是又想要底层的跨平台一致渲染引擎,那从 Renderer 层开始对接就好了,绕过了所有不想要的,也保留了所有想要的。 要实现 Flutter for Web 也更简单了一些。在 Engine 层做对接,一直苦于浏览器透出的底层能力不够,如果是在 Renderer 之上做对接就更容易一些,基于 JS/CSS/DOM/Canvas 的能力封装出一套 Rendering 接口,供 Widget 调用就好了,这样可以使渲染链路更短一些,但是依然要处理 Widget 和 DOM/CSS 之间的兼容性问题。 再讨论一遍:为什么要对接? 技术上已经分析完了,要想搞定 Flutter 生态和 Web 生态的对接,需要投入很大的成本,所以真正决定做之前,要先讨论清楚为什么要做对接?到底要不要做对接? 首先 Google 官方对 Flutter 的定位就是个问题。Flutter 设计之初就是不考虑 Web 生态的,甚至在刻意回避,倡导的是更贴近原生的开发方式。我之所以在开头说不要对接,原因也很简单:两种技术设计理念不同,不是朝着一个方向发展的,生态不通,技术方案不通,强行融合很可能让彼此都丧失了优势。但是业界又有很多团队在做这种尝试,说明需求是存在的,如果 Google 抵制这个方向,那就不好做了。不过现在官方已经支持了 Flutter for Web,已经向 Web 生态迈了一步,未来是否进一步与 Web 融合,也是有可能的。 另外就是跨平台技术本身的问题,浏览器发展了二三十年,已经是个很强大的跨平台产品了,几乎是 Web 的代名词了,这一点无人能敌。但是也臃肿不堪,有大量历史包袱,性能和体验不够好,和 Native 的结合度差,尤其在移动和 IoT 平台。虽然硬件性能在不断提升,但这是所有软件共享的,浏览器的性能和体验总会比 Native 差一些,差的这一些很可能就是新业务和新场景的发挥空间。观察一下近几年新诞生的业务场景,很多都是利用到了 Native 新提供的能力才火爆起来的,如 AI/AR/ 视频 / 直播 等,有因为新的 Web API 而孵化生出来的商业模式吗? 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxNDEwNjk5OQ==&mid=2650405725&idx=1&sn=0b7476f7c7c01df7fdafda578f9ceb98&chksm=83953345b4e2ba53917ac30b709c07be15bd1c2fd5ae2a8ecfbb129b3813f771621b8fac95ca&scene=27#wechat_redirect
剑曼红尘 2020-03-10 09:54:40 0 浏览量 回答数 0

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浅谈Flutter框架原理及其生态圈 Flutter的锋芒 跨平台高性能的渲染引擎逐渐成为移动端、大前端领域的一个热点,作为其中的明星框架Flutter,经过近几年来的迅速发展,由极大的可能成为下一代跨端终端解决方案。自从2017 年 5 月,谷歌公司发布的了 Alpha 版本的 Flutter; 2018 年底 Flutter Live 发布的 1.0 版本;2019年7月发布1.5版本,截止今日(2020年2月)已经发布了v1.14.6 Beta版本。 在Flutter诞生之前,已经有许多跨平台UI框架的方案如Cordova、ReactNative、weex、uni-app、Hippy等,常见的需要处理兼容的终端平台也包括android、ios、web、Iot等,但是在大前端的浪潮下,对于企业和开发者来说开发效率和使用体验都十分重要,传统的做法莫过于分不同的团队开发不同的终端项目,如果还要继续向其他平台,拓展的话,我们需要付出的成本和时间将成倍增长。正因为如此,在这样的背景下,Flutter等跨端框架的兴起,从本质上讲,帮助开发者增加业务代码的复用率,减少因为要适配多个平台带来的工作量,从而降低开发成本、提高开发效率。 纵观已有的跨端方案,可以分为三类:Web 容器、泛 Web 容器、自绘引擎框架。 基于web容器即基于浏览器的跨平台也做得越来越好,自然管线也越来越短,与native的一些技术手段来实现性能上的相互补充。比如Egret、Cocos、Laya这些游戏引擎,它们在跨平台方面的做法多以Typescript编写,在iOS和安卓平台的各种浏览器中轻松的运行HTML5游戏,并在不同平台浏览器里提供近乎一致的用户体验,比如Egret还会提供高效的 JS-C Binding 编译机制,以满足游戏编译为原生格式的需求,不过大多数HTML游戏引擎也属于web容器这个范畴内。web容器框架也有一个明显的致命(在对体验&性能有较高要求的情况下)的缺点,那就是WebView的渲染效率和JavaScript执行性能太差。再加上Android各个系统版本和设备厂商的定制,很难保证所在所有设备上都能提供一致的体验。 泛 Web 容器框架比如ReactNative和Weex,即上层通过面向前端友好的UI,下层通过native的渲染形式,虽然同样使用类HTML+JS的UI构建逻辑,但是最终会生成对应的自定义原生控件,以充分利用原生控件相对于WebView的较高的绘制效率,同时H5与native相互补充来达到更好的用户体验,这也是一种很好的解决方案。缺陷也很明显,随着系统版本变化和API的变化,开发者可能也需要处理不同平台的差异,甚至有些特性只能在部分平台上实现,这样框架的跨平台特性就会大打折扣。 自绘引擎框架这里专指Flutter框架,从底层就承担跨端的任务和渲染方式,从目前来看,从技术的实现和方案的成熟度、产品的性能方面比较,Flutter有很大可能成为下一代主流跨平台框架。 Flutter与其他跨端框架的不同点之一就是自带渲染引擎,Flutter渲染引擎依靠跨平台的Skia图形库来实现,Skia引擎会将使用Dart语言构建的抽象的视图结构数据加工成GPU数据,交由 OpenGL 最终提供给 GPU 渲染,至此完成渲染闭环,因此可以在最大程度上保证一款应用在不同平台、不同设备上的体验一致性。 而开发语言选用的是同时支持 JIT和 AOT的 Dart语言,Dart本身提供了三种运行方式,应对web环境,用Dart2js编译成JavaScript代码,运行在常规浏览器中;使用DartVM直接在命令行中运行Dart代码;AOT方式编译成机器码,例如Flutter App框架。而且Dart 避免了抢占式调度和共享内存,可以在没有锁的情况下进行对象分配和垃圾回收,在性能方面表现相当不错,不仅保证了开发效率,代码性能和用户体验也更卓越。因此,Flutter在各类跨平台移动开发方案中脱颖而出。同时在去年2019的Google IO大会上,备受关注的Fuchsia系统虽然并没有发布,但是宣布了 Flutter除了支持开发 Android 和 iOS 程序之外,现在还支持开发Web程序了,在 I/O 大会上,谷歌发布了 Web 版 Flutter 的首个技术预览版,宣布 Flutter 将为包括 Google Home Hub 在内的 Google Smart Display 平台提供技术支持,并迈出利用 Chrome 操作系统支持桌面级应用的第一步。 很多JS开发者会思考Google Flutter团队至于为啥选择Dart而不是JS,其实Google 公司给出的原因很简单也很直接:Dart 语言开发组就在隔壁,对于 Flutter 需要的一些语言新特性,能够快速在语法层面落地实现;而如果选择了 JavaScript,就必须经过各种委员会(TC39等)和浏览器提供商漫长的决议。 Flutter绘制原理 在计算机系统中,图像的显示需要 CPU、GPU 和显示器一起配合完成:CPU 负责图像数据计算,GPU 负责图像数据渲染,而显示器则负责最终图像显示。 CPU 把计算好的、需要显示的内容交给 GPU,由 GPU 完成渲染后放入帧缓冲区,随后视频控制器根据垂直同步信号(VSync)以每秒 60 次的速度,从帧缓冲区读取帧数据交由显示器完成图像显示。 操作系统在呈现图像时遵循了这种机制,而 Flutter 作为跨平台开发框架也采用了这种底层方案。下面有一张更为详尽的示意图来解释 Flutter 的绘制原理。可以看到,Flutter 关注如何尽可能快地在两个硬件时钟的 VSync 信号之间计算并合成视图数据,然后通过 Skia 交给 GPU 渲染:UI 线程使用 Dart 来构建视图结构数据,这些数据会在 GPU 线程进行图层合成,随后交给 Skia 引擎加工成 GPU 数据,而这些数据会通过 OpenGL 最终提供给 GPU 渲染。 Skia原理 Skia 是一款用由C++ 开发的2D 图像绘制引擎。在2005 年被 Google 公司收购后被广泛应用在 Android和其他等核心产品上,Skia 目前是Android 官方的图像渲染引擎,因此 Flutter Android SDK 无需内嵌 Skia 引擎就可以获得天然的 Skia 支持;而对于 iOS 平台来说,由于 Skia 是跨平台的,因此它作为 Flutter iOS 渲染引擎被嵌入到 Flutter 的 iOS SDK 中,替代了 iOS 闭源的 Core Graphics/Core Animation/Core Text,这也正是 Flutter iOS SDK 打包的 App 包体积比 Android 要大一些的原因。 底层渲染能力统一了,上层开发接口和功能体验也就随即统一了,开发者再也不用操心平台相关的渲染特性了。也就是说,Skia 保证了同一套代码调用在 Android 和 iOS 平台上的渲染效果是完全一致的。 Flutter架构 Framework底层是Flutter引擎,引擎主要负责图形绘制(Skia)、文字排版(libtxt)和提供Dart运行时,引擎全部使用C++实现,Framework层使我们可以用Dart语言调用引擎的强大能力。Flutter 架构采用分层设计,从下到上分为三层,依次为:Embedder、Engine、Framework。 Embedder 是操作系统适配层,实现了渲染 Surface 设置,线程设置,以及平台插件等平台相关特性的适配。从这里我们可以看到,Flutter 平台相关特性并不多,这就使得从框架层面保持跨端一致性的成本相对较低。 Engine 层主要包含 Skia、Dart 和 Text,实现了 Flutter 的渲染引擎、文字排版、事件处理和 Dart 运行时等功能。Skia 和 Text 为上层接口提供了调用底层渲染和排版的能力,Dart 则为 Flutter 提供了运行时调用 Dart 和渲染引擎的能力。而 Engine 层的作用,则是将它们组合起来,从它们生成的数据中实现视图渲染。 Framework 层则是一个用 Dart 实现的 UI SDK,包含了动画、图形绘制和手势识别等功能。为了在绘制控件等固定样式的图形时提供更直观、更方便的接口,Flutter 还基于这些基础能力,根据 Material 和 Cupertino 两种视觉设计风格封装了一套 UI 组件库,开发者可以直接使用这些组件库。 Flutter运行流程 页面中的各界面元素(Widget)以树的形式组织,即控件树。Flutter 通过控件树中的每个控件创建不同类型的渲染对象,组成渲染对象树。在Flutter界面渲染过程分为三个阶段:布局、绘制、合成,布局和绘制在Flutter框架中完成,合成则交由引擎负责。 Flutter 采用深度优先机制遍历渲染对象树,决定渲染对象树中各渲染对象在屏幕上的位置和尺寸。在布局过程中,渲染对象树中的每个渲染对象都会接收父对象的布局约束参数,决定自己的大小,然后父对象按照控件逻辑决定各个子对象的位置,最终完成布局过程。这里只需要注意一点,无论布局还是绘制,都是父子间的遍历关系:父Widget的布局需要依赖子Widget的布局结果;而绘制则反过来(子Widget需要盖在父Widget上),布局是后续遍历,绘制是前序遍历,他们都是深度优先遍历。 Flutter生命周期 可以看到,Flutter中State 的生命周期可以分为 3 个阶段:创建(插入视图树)、更新(在视图树中存在)、销毁(从视图树中移除)。接下来,我们一起看看每一个阶段的具体流程。 第一步创建 State 初始化时会依次执行 :构造方法 -> initState -> didChangeDependencies -> build,随后完成页面渲染。构造方法是 State 生命周期的起点,Flutter 会通过调用StatefulWidget.createState() 来创建一个 State。我们可以通过构造方法,来接收父 Widget 传递的初始化 UI 配置数据。这些配置数据,决定了 Widget 最初的呈现效果。 initState,会在 State 对象被插入视图树的时候调用。这个函数在 State 的生命周期中只会被调用一次,所以我们可以在这里做一些初始化工作,比如为状态变量设定默认值。 didChangeDependencies 则用来专门处理 State 对象依赖关系变化,会在 initState() 调用结束后,被 Flutter 调用。 build,作用是构建视图。经过以上步骤,Framework 认为 State 已经准备好了,于是调用 build。我们需要在这个函数中,根据父 Widget 传递过来的初始化配置数据,以及 State 的当前状态,创建一个 Widget 然后返回。 第二步更新 Widget 的状态更新,主要由个方法触发:setState、didchangeDependencies、didUpdateWidget。 setState:我们最熟悉的方法之一。当状态数据发生变化时,我们总是通过调用这个方法告诉 Flutter:“我这儿的数据变啦,请使用更新后的数据重建 UI!” didChangeDependencies:State 对象的依赖关系发生变化后,Flutter 会回调这个方法,随后触发组件构建。哪些情况下 State 对象的依赖关系会发生变化呢?典型的场景是,系统语言 Locale 或应用主题改变时,系统会通知 State 执行 didChangeDependencies 回调方法。 didUpdateWidget:当 Widget 的配置发生变化时,比如,父 Widget 触发重建(即父 Widget 的状态发生变化时),热重载时,系统会调用这个函数。一旦这三个方法被调用,Flutter 随后就会销毁老 Widget,并调用 build 方法重建 Widget。 第三步销毁 比如组件被移除,或是页面销毁的时候,系统会调用 deactivate 和 dispose 这两个方法,来移除或销毁组件。 Flutter生态圈及其常用框架 一项技术一个框架是否流行,最直观的体现就是它的生态圈是否活跃,下面列举了一些Flutter开发中常用的库工具。 参考文献 1、[Flutter原理与实践](https://tech.meituan.com/2018/08/09/waimai-flutter-practice.html) 少杰 2、[Flutter框架技术概览](https://flutter.dev/docs/resources/technical-overview) 3、[Flutter中文官网](https://pub.dartlang.org/flutter/) 4、[Flutter插件仓库](https://pub.dev/flutter/packages)
罗思雨 2020-02-27 11:47:50 0 浏览量 回答数 0

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转自:思否 本文作者:Michael van der Gulik 原文链接:《Why WebAssembly is a big deal》 译者:敖小剑 WebAssembly 是每个程序员都应该关注的技术。WebAssembly 会变得更流行。 WebAssembly 将取代 JavaScript。WebAssembly 将取代 HTML 和 CSS。 WebAssembly 将取代手机应用。WebAssembly 将取代桌面应用。在 10 年内,我保证每个程序员至少需要知道如何使用工具来操作 WebAssembly 并理解它是如何工作的。 你可能会说,“太离谱了!” 好吧,请继续阅读。 什么是 WebAssembly 当前形式的 WebAssembly 是 Web 浏览器的新扩展,可以运行预编译代码…快速地。在 C ++ 中编写了一些小代码,然后使用 Emscripten 编译器将该代码编译为 WebAssembly。通过一些 Javascript 粘合,就可以在 Web 浏览器中调用这一小段代码,例如,运行粒子模拟。 WebAssembly 文件,扩展名为.wasm,本身是包含可执行指令的二进制格式。要使用该文件,必须编写一个运行某些 Javascript 的 HTML 文件来获取、编译和执行 WebAssembly 文件。WebAssembly 文件在基于堆栈的虚拟机上执行,并使用共享内存与其 JavaScript 包装器进行通信。 到目前为止,这似乎并不有趣。它看起来只不过是 JavaScript 的加速器。但是,聪明的读者会对 WebAssembly 可能成为什么有所了解。 WebAssembly 将成为什么? 第一个重要发现是 WebAssembly 是一个安全的沙盒虚拟机。可以从 Internet 运行喜欢的 WebAssembly 代码,而确保它不会接管 PC 或服务器。四个主流 Web 浏览器对它的安全性非常有信心,它已经默认实现并启用了。它的真正安全性还有待观察,但安全性是 WebAssembly 的核心设计目标。 第二个重要发现是 WebAssembly 是一个通用的编译目标。它的原始编译器是一个 C 编译器,这个编译器很好地指示了 WebAssembly 虚拟机的低级和可重定向性。许多编程语言都使用 C 语言编写虚拟机,其他一些语言甚至使用 C 本身作为编译目标。 此时,有人整理了一个可以编译为 WebAssembly 的编程语言列表。这份名单将在未来很多年中继续增长。 WebAssembly 允许使用任何编程语言编写代码,然后让其他人在任何平台上安全地运行该代码,无需安装任何内容。朋友们,这是美好梦想的开始。 部署问题 我们来谈谈如何将软件提供给用户。 为新项目选择编程语言的一个重要因素是如何将项目部署到客户。您的程序员喜欢用 Haskell,Python,Visual Basic 或其他语言编写应用程序,具体取决于他们的喜好。要使用喜欢的语言,他们需要编译应用,制作一些可安装的软件包,并以某种方式将其安装在客户端的计算机上。有许多方法可以提供软件 - 包管理器,可执行安装程序或安装服务,如 Steam,Apple App Store,Google Play 或 Microsoft store。 每一个安装机制都意味着痛苦,从应用商店安装时的轻微疼痛,到管理员要求在他的 PC 上运行一些旧的 COBOL 代码时的集群头痛。 部署是一个问题。对于开发人员和系统管理员来说,部署一直是一个痛点。我们使用的编程语言与我们所针对的平台密切相关。如果大量用户在 PC 或移动设备上,我们使用 HTML 和 Javascript。如果用户是 Apple 移动设备用户,我们使用……呃…… Swift?(我实际上不知道)。如果用户在 Android 设备上,我们使用 Java 或 Kotlin。如果用户在真实计算机上并且愿意处理掉他们的部署问题,那么我们开发人员才能在我们使用的编程语言中有更多选择。 WebAssembly 有可能解决部署问题。 有了 WebAssembly,您可以使用任何编程语言编写应用,只要这些编程语言可以支持 WebAssembly,而应用可以在任何设备和任何具有现代 Web 浏览器的操作系统上运行。 硬件垄断 想购买台式机或笔记本电脑。有什么选择?好吧,有英特尔,有 AMD。多年来一直是双寡头垄断。保持这种双寡头垄断的一个原因是 x86 架构只在这两家公司之间交叉许可,而且通常预编译的代码需要 x86 或 x86-64(也就是 AMD-64)架构。还有其他因素,例如设计世界上最快的 CPU 是一件很艰难但也很昂贵的事情。 WebAssembly 是一种可让您在任何平台上运行代码的技术(之一)。如果它成为下一个风口,硬件市场将变得商品化。应用编译为 WebAssembly,就可以在任何东西上运行 - x86,ARM,RISC-V,SPARC。即便是操作系统市场也会商品化;您所需要的只是一个支持 WebAssembly 的浏览器,以便在硬件可以运行时运行最苛刻的应用程序。 编者注:Second State 研发的专为服务端优化的 WebAssembly 引擎 SSVM 已经可以运行在高通骁龙芯片上。Github 链接:https://github.com/second-sta... 云计算 但等等,还有更多。云计算成为IT经理办公室的流行词已有一段时间,WebAssembly 可以直接迎合它。 WebAssembly 在安全沙箱中执行。可以制作一个容器,它可以在服务器上接受和执行 WebAssembly 模块,而资源开销很小。对于提供的每个服务,无需在虚拟机上运行完整的操作系统。托管提供商只提供对可以上传代码的WebAssembly 容器的访问权限。它可以是一个原始容器,接收 socket 并解析自己的 HTTP 连接,也可以是一个完整的 Web 服务容器,其中 WebAssembly 模块只需要处理预解析的HTTP请求。 这还不存在。如果有人想变得富有,那么可以考虑这个想法。 编者注:目前已经有人正在实现这个想法,Byte Alliance 计划将WebAssembly 带到浏览器之外,Second State 已经发布了为服务端设计的WebAssembly 引擎开发者预览版。 不是云计算 WebAssembly 足以取代 PC 上本地安装的大多数应用程序。我们已经使用 WebGL(又名OpenGL ES 2.0)移植了游戏。我预测不久之后,受益于WebAssembly,像 LibreOffice 这样的大型应用可以直接从网站上获得,而无需安装。 在这种情况下,在本地安装应用没什么意义。本地安装的应用和 WebAssembly 应用之间几乎没有区别。WebAssembly 应用已经可以使用屏幕,键盘和鼠标进行交互。它可以在 2D 或 OpenGL 中进行图形处理,并使用硬件对视频流进行解码。可以播放和录制声音。可以访问网络摄像头。可以使用 WebSockets。可以使用 IndexedDB 存储大量数据在本地磁盘上。这些已经是 Web 浏览器中的标准功能,并且都可以使用 JavaScript 向 WebAssembly 暴露。 目前唯一困难的地方是 WebAssembly 无法访问本地文件系统。好吧,可以通过 HTML 使用文件上传对话,但这不算。最终,总会有人为此创建 API,并可能称之为 “WASI”。 “从互联网上运行应用程序!?胡说八道!“,你说。好吧,这是使用 Qt 和 WebAssembly 实现的文本编辑器 (以及更多)。 这是一个简单的例子。复杂的例子是在 WebBrowser 中运行的 Adobe Premier Pro 或 Blender。或者考虑像 Steam 游戏一样可以直接从网络上运行。这听起来像小说,但从技术上说这并非不能发生。 它会来的。 让我们裸奔! 目前,WebAssembly 在包含 HTML 和 Javascript 包装器的环境中执行。为什么不脱掉这些?有了 WebAssembly,为什么还要在浏览器中包含 HTML 渲染器和 JavaScript 引擎? 通过为所有服务提供标准化 API,这些服务通常是 Web 浏览器提供的,可以创建裸 WebAssembly。就是没有 HTML和 Javascript 包装来管理的 WebAssembly。访问的网页是 .wasm 文件,浏览器会抓取并运行该文件。浏览器为WebAssembly 模块提供画布,事件处理程序以及对浏览器提供的所有服务的访问。 这目前还不存在。如果现在使用 Web 浏览器直接访问 .wasm 文件,它会询问是否要下载它。我假设将设计所需的 API 并使其工作。 结果是 Web 可以发展。网站不再局限于 HTML,CSS 和 Javascript。可以创建全新的文档描述语言。可以发明全新的布局引擎。而且,对于像我这样的 polyglots 最相关,我们可以选择任何编程语言来实现在线服务。 可访问性 但我听到了强烈抗议!可访问性怎么样??搜索引擎怎么办? 好吧,我还没有一个好的答案。但我可以想象几种技术解决方案。 一个解决方案是我们保留内容和表现的分离。内容以标准化格式编写,例如 HTML。演示文稿由 WebAssembly 应用管理,该应用可以获取并显示内容。这允许网页设计师使用想要的任何技术进行任意演示 - 不需要 CSS,而搜索引擎和需要不同类型的可访问性的用户仍然可以访问内容。 请记住,许多 WebAssembly 应用并不是可以通过文本访问的,例如游戏和许多应用。盲人不会从图像编辑器中获得太多好处。 另一个解决方案是发明一个 API,它可以作为 WebAssembly 模块,来提供想在屏幕上呈现的 DOM,供屏幕阅读器或搜索引擎使用。基本上会有两种表示形式:一种是在图形画布上,另一种是产生结构化文本输出。 第三种解决方案是使用屏幕阅读器或搜索引擎可以使用的元数据来增强画布。执行 WebAssembly 并在画布上呈现内容,其中包含描述渲染内容的额外元数据。例如,该元数据将包括屏幕上的区域是否是菜单以及存在哪些选项,或者区域是否想要文本输入,以及屏幕上的区域的自然排序(也称为标签顺序)是什么。基本上,曾经在 HTML 中描述的内容现在被描述为具有元数据的画布区域。同样,这只是一个想法,它可能在实践中很糟糕。 可能是什么 1995年,Sun Microsystems 发布了 Java,带有 Java applets 和大量的宣传。有史以来第一次,网页可以做一些比 和 GIF 动画更有趣的事情。开发人员可以使应用完全在用户的 Web 浏览器中运行。它们没有集成到浏览器中,而是实现为繁重的插件,需要安装整个 JVM。1995年,这不是一个小的安装。applets 也需要一段时间来加载并使用大量内存。我们现在凭借大量内存,这不再是一个问题,但在 Java 生命的第一个十年里,它让体验变得令人厌烦。 applets 也不可靠。无法保证它们会运行,尤其是在用户使用 Microsoft 的实现时。他们也不安全,这是棺材里的最后一颗钉子。 以 JVM 为荣,其他语言最终演变为在 JVM 上运行。但现在,那艘船航行了。 FutureSplash / Macromedia / Adobe Flash 也是一个竞争者,但是是专有的,具有专有工具集和专有语言的专有格式。我读到他们确实在2009年开启了文件格式。最终从浏览器中删除了支持,因为它存在安全风险。 这里的结论是,如果希望您的技术存在于每个人的机器上,那么安全性就需要正视。我真诚地希望 WebAssembly 作为标准对安全问题做出很好的反应。 需要什么? WebAssembly 仍处于初期阶段。它目前能很好的运行代码,而规范版本是 1.0,二进制格式定型。目前正在开展SIMD 指令支持。通过 Web Workers 进行多线程处理也正在进行中。 工具可用,并将在未来几年不断改进。浏览器已经让你窥视 WebAssembly 文件。至少 Firefox 允许查看WebAssembly 字节码,设置断点并查看调用堆栈。我听说浏览器也有 profiling 支持。 语言支持包括一套不错的语言集合–C,C++和Rust是一流的公民。C#,Go和Lua显然有稳定的支持。Python,Scala,Ruby,Java和Typescript都有实验性支持。这可能是一个傲慢的陈述,但我真的相信任何想要在21世纪存在的语言都需要能够在 WebAssembly 上编译或运行。 在访问外部设备的 API 支持方面,我所知道的唯一可用于裸 WebAssembly 的 API 是 WASI,它允许文件和流访问等核心功能,允许 WebAssembly 在浏览器外运行。否则,任何访问外部世界的 API 都需要在浏览器中的 Javascript 中实现。除了本地机器上的文件访问,打印机访问和其他新颖的硬件访问(例如非标准蓝牙或USB设备)之外,应用所需的一切几乎都可以满足。“裸WebAssembly”并不是它成功的必要条件; 它只是一个小的优化,不需要浏览器包含对 HTML,CSS 或 Javascript 的支持。 我不确定在桌面环境中让 WebAssembly 成为一等公民需要什么。需要良好的复制和粘贴支持,拖放支持,本地化和国际化,窗口管理事件以及创建通知的功能。也许这些已经可以从网络浏览器中获得; 我经常惊讶与已经可能的事情。 引发爆炸的火花是创建允许现有应用移植的环境。如果创造了“用于 WebAssembly 的 Linux 子系统”,那么可以将大量现有的开源软件移植到 WebAssembly 上。它需要模拟一个文件系统 - 可以通过将文件系统的所有只读部分都缓存为 HTTP 请求来完成,并且所有可写部分都可以在内存中,远程存储或使用浏览器可以提供的任何文件访问。图形支持可以通过移植 X11 或 Wayland 的实现来使用 WebGL(我理解已经作为 AIGLX 存在?)。 一些 SDL 游戏已经被移植到 WebAssembly - 最着名的是官方演示。 一旦 JVM 在 WebAssembly 中运行,就可以在浏览器中运行大量的 Java 软件。同样适用于其他虚拟机和使用它们的语言。 与 Windows 软件的巨大世界一样,我没有答案。WINE 和 ReactOS 都需要底层的 x86 或 x86-64 机器,所以唯一的选择是获取源代码并移植它,或者使用 x86 模拟器。 尾声 WebAssembly 即将到来。 它来得很慢,但现在所有的部分都可以在你正在使用的浏览器上使用。现在我们等待构建用于从各种编程语言中定位 WebAssembly 的基础设施。一旦构建完成,我们将摆脱 HTML,CSS 和 Javascript 的束缚。 加入阿里云钉钉群享福利:每周技术直播,定期群内有奖活动、大咖问答 阿里云开发者社区
茶什i 2020-01-07 10:32:35 0 浏览量 回答数 0

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在iOS应用程序中使用Frida绕过越狱检测

阿里聚安全在之前的三篇博客中介绍了利用Frida攻击Android应用程序,整个过程仿佛让开发者开启上帝视角,在本篇博客中,我们将会介绍在iOS应用程序中使用Frida绕过越狱检测。即使你从来没有使...
移动安全 2019-12-01 21:59:00 2212 浏览量 回答数 0

问题

最大限度利用 JavaScript 和 Ajax 性能:报错

简介 在 web 早期,优化 web 页面的性能通常意味着避免了使用不必要的 HTML 标记,将 JavaScript 代码量控制到最小,并尽量减小所有图片文件大小,否则上网冲浪者会...
kun坤 2020-06-05 22:56:50 0 浏览量 回答数 1

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Flutter开发框架总结 跨平台高性能的渲染引擎逐渐成为移动端、大前端领域的一个热点,作为其中的明星框架Flutter,经过近几年来的迅速发展,由极大的可能成为下一代跨终端解决方案。自从2017年5月,谷歌公司发布了alpha版本的Flutter;2018年底Flutter Live发布的1.0版本;2019年7月发布1.5版本,截至今日(2020年2月)已经发布了v1.14.6Beta版本。 Flutter背景 + 发展历程 首先在写Flutter之前我们要了解什么是原生开发什么是跨平台技术: 原生开发     是指在某一个平台所特有的应用,使用该平台所支持的开发工具和语言,并直接调用系统SDK,比如android上使用java 和ios上使用OC来开发, 这样做的好处 是可以使用平台上全部功能、速度快 性能好,用户体验好。 但是 缺点也很明显,开发不同平台需要维护的成本增加,动态化弱,更新时需要发布版本。 跨平台技术     针对原生开发所遇到的问题,人们已经研究出现有的跨平台技术方案:H5+原生、Js开发加原生渲染(例如React Native、weex等)、自绘UI加原生(QT fro mobile,Flutter) 发展历程     2011年谷歌推出一款可以在移动端,web,服务器等领域的语言—dart,其本质目的是为了取代现在的js的web。 1. 2014年谷歌在github开源了Sky 这便是Flutter的前身 2. 2015-10 Sky改名为Flutter 3. 2017-5 谷歌正式向外界公布Flutter 4. 2018-12 谷歌发布Flutter Live的1.0版本 5. 2019-2 Flutter1.2发布主要是增加对web的支持     Flutter提供了丰富的组件、接口,开发者可以很快地为 Flutter添加 native扩展。同时 Flutter还使用 Native引擎渲染视图,这无疑能为用户提供良好的体验 Flutter架构     Flutter既没有采用Webview也没有采用操作系统的原生控件,相反Flutter使用自己的高性能渲染引擎来绘制widget,这样不仅可以保证UI和原生的一致性,也可以降低维护成本。     Flutter使用Skia作为其2D渲染引擎,Skia是谷歌的一个2D图形处理函数库。     Flutter 采用Dart语言进性开发。Dart在即时编译模式下速度与JavaScript基本持平,但是Dart支持AOT(Ahead-Of-Time - 预先编译),如果以AOT模式运行时js便远追不上了。 为什么Flutter语言采用Dart而不是JavaScript,我们需要做一个对比 1. 开发效率 Dart运行时和编译器支持Flutter的两个关键特性的组合—“基于JIT的快速开发周期”、“基于AOT的发布包” 2. 高性能 Flutter为了实现流畅高保真的UI体验,需要能够在每个动画帧中运行大量的代码,这就需要一种既能提供高性能的语言,又不会出现丢帧,在这一点上Dart更好 3. 快速分配内存 Flutter框架使用函数式流,这使得它很依赖于底层的内存分配器。事实上Dart开发团队许多来自chrome,chrome V8的js引擎在内存分配上也做得非常好,而Dart也正好满足 4. 类型安全 Dart是类型安全语言,支持静态类型检测,js是弱类型语言,这是Dart的一个重要优势 言归正传,下图是Flutter官方提供的一个架构图 引擎刚刚已经介绍过了,我们现在来看看Flutter框架的结构:     由下到上     Foundation、Animation、Painting、Gestutes 这些在Google的一些视频中合称为Dart ui层,对应的是Flutter中的dart:ui包,他是底层ui库,提供动画、手势以及绘制能力。     Rendering层为一个抽象的布局层,它依赖于ui层,这类似于react中的虚拟dom树,该层可以说是Flutter框架最核心的部分,它除了确定每个元素的位置、大小还要进性坐标变换、绘制。     Widgets层是一套基础组件库,在基础组件之上还提供了Material和Cupertino两种视觉风格组件库,大多数我们只是使用这两层。 Flutter运行流程 渲染流程     当需要更新UI的时候,Framework通知Engine,Engine会等到下个Vsync信号到达的时候,会通知Framework,然后Framework会进行animations, build,layout,compositing,paint,最后生成layer提交给Engine。Engine会把layer进行组合,生成纹理,最后通过Open Gl接口提交数据给GPU, GPU经过处理后在显示器上面显示。 启动流程     此图为flutter在安卓下启动的流程,在安卓中默认启动的Activity是MainActivity,而MainActivity继承的是Flutter Activity。     FlutterActivity是继承Activity和实现了PluginRegistry。分析一下onCreate,onStop,onDestroy这些生命周期方法被FlutterActivity.eventDelegate代理了,这个时候我们明白了,FlutterActivity就是一个空壳,真正实现是代理类FlutterActivityDelegate。说白了就是创建一个FlutterView,并且把view显示到屏幕上。 Flutter生命周期     Flutter和安卓、ios应用一样拥有自己的生命周期,对比来看,安卓中是Activity,ios中是ViewController。Flutter中为Widget createState(): 当框架构建StatefulWidget时,会立即调用createState();initState(): 创建窗口小部件时,调用的第一个方法,子类化State可以重写initState,用来完成仅需要执行一次的工作。didChangeDependencies(): 在执行完initState之后调用此方法。build(): 在执行完didChangeDependencies() 之后立即调用,所有的GUI都会在这里渲染,并且每次渲染UI时都会调用它。didUpdateWidget(): 父级窗口小部件进行更改并需要重新绘制UI时,会调用此方法setState(): 此方法用于通知框架数据已更改。dispose(): 销毁方法,移除State对象时调用,应该在此方法中取消一些订阅、动画、流等。 Flutter生态圈及其常用框架 DIO Dio是flutter中文网开源的一个强大的Dart Http请求库,支持Restful Api、FormData、拦截器、请求取消、Cookie、文件上传下载、超时等。 Flukit flukit即Flutter UI Kit,一个常用的Widget库,包括下拉刷新、轮播图、快速滚动条、渐变进度条、城市选择器等. CookieJar 一个实现HTTP协议标准Cookie管理策略的Cookie管理器,他可以自动帮您自动管理http请求cookie,并支持本地持久化。 flutter-go 阿里巴巴开源的flutter 开发者帮助 APP,包含 flutter 常用 140+ 组件的demo 演示与中文文档 https://flutter-go.pub/website/ Best-Flutter-UI-Templates Github地址:https://github.com/mitesh77/Best-Flutter-UI-Templates ,有许多内置ui模板。 欢迎大家有问题随时和我分享哦~初次在开发者社区码字,若有不足之处,请指教,您的每一次留言都是我前进的动力。愿大家在疫情期间共同进步,共创美好的开发者社区。
kun坤 2020-03-02 17:00:55 0 浏览量 回答数 0

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原版英文链接:点击这里 作者 | Md Kamaruzzaman 译者 | 无明 策划 | 小智 基础设施:条条道路通云端 对于云厂商来说,2019 年是硕果累累的一年。不仅初创公司在使用云计算,那些很注重安全的“保守派”公司(如政府机构、医疗保健机构、银行、保险公司,甚至是美国五角大楼)也在迁移到云端。这种趋势在 2020 年将会继续,大大小小的公司都将(或者至少有计划)迁移到云端。Gartner 公司最近发布了一个数字: 如果你是一个还在考虑要不要迁移到云端的决策者,不妨重新审视一下你的策略。如果你是一个独立开发者,并且还没使用过云基础设施,那么完全可以在 2020 年尝试一下。很多大型的云厂商(如亚马逊、微软、谷歌)都提供了免费的体验机会。谷歌在这方面做得特别大方,它提供了价值 300 美元的一年免费服务。 策划注:阿里、腾讯、华为等国内云厂商同样有免费云服务试用产品。 云平台:亚马逊领头,其他跟上 作为第一大云厂商,亚马逊在 2019 年可谓风生水起。凭借其丰富的产品组合,亚马逊将把它的优势延续到 2020 年。Canalys 发布的 2019 年第三季度报告指出,大型云厂商(AWS、Azure、GCP)占据 56% 的市场份额,其中 AWS 独享 32.6%。 其他云厂商也在努力缩短与 AWS 之间的差距。微软把主要目标转向了大型企业。最近,微软打败了亚马逊,从美国五角大楼拿到了一个 100 亿美元的大单子。这个单子将提升 Azure 的声誉,同时削弱 AWS 的士气。 谷歌一直在推动 CNCF,实现云计算运维的标准化。谷歌的长期目标是让云迁移变得更容易,方便企业从 AWS 迁移到 GCP。IBM 之前斥资 360 亿美元收购了 RedHat,也想要在云计算市场占有一席之地。 在亚太地区,阿里云市场规模超过了 AWS、Azure 的总和,全球排名第三。中国国内腾讯云等企业的增长势头也十分迅猛。 2020 年将出现更多的并购。当然,很多初创公司将会带来新的想法和创新,例如多云服务。因为竞争激烈,这些公司只能从降价和推出更多的创新产品来获取利润。 容器化:Kubernetes 将会更酷 在容器编排领域,虽然一度出现了“三足鼎立”(Kubernetes、Docker Swarm 和 Mesos),但 Kubernetes 最终脱颖而出,成为绝对的赢家。云是一个分布式系统,而 Kubernetes 是它的 OS(分布式的 Linux)。2019 年北美 KubeCon+CloudNativeCon 大会的参会者达到了 12000 名,比 2018 年增长了 50%。以下是过去 4 年参会人数的增长情况。 在 2020 年,Kubernetes 不仅不会后退,只会变得越来越强,你完全可以把赌注压在 Kubernetes 身上。另外值得一提的是,Migrantis 最近收购了 Docker Enterprise,不过收购数额不详。 几年前,人们张口闭口说的都是 Docker,而现在换成了 Kubernetes。Docker 在它的全盛时期未能盈利,反而在优势渐退几年之后才尝试变现。这再次说明,在现代技术世界,时机就是一切。 软件架构:微服务将成为主流 谷歌趋势表明,微服务架构范式在 2019 年持续增长了一整年。 随着软件行业整体逐步迁移到云端,微服务也将成为占主导地位的架构范式。微服务架构崛起的一个主要原因是它与云原生完美契合,可以实现快速的软件开发。我在之前的一篇博文中解释了微服务架构的基本原则及其优势和劣势。 https://towardsdatascience.com/microservice-architecture-a-brief-overview-and-why-you-should-use-it-in-your-next-project-a17b6e19adfd 我假设现在也存在一种回归到单体架构的趋势,因为在很多情况下,微服务架构有点过头了,而且做好微服务架构设计其实很难。微服务架构有哪些好的实践?在之前的另一篇博文中,我也给出了一些大概,希望对读者有用。 https://towardsdatascience.com/effective-microservices-10-best-practices-c6e4ba0c6ee2 编程语言(整体):Python 将吞噬世界 机器学习、数据分析、数据处理、Web 开发、企业软件开发,甚至是拼接黑洞照片,Python 的影子无处不在。 在著名的编程语言排行榜网站 TIOBE 上,Python 位居最流行编程语言第三位,仅次于 Java 和 C 语言。 更有意思的是,在 2019 年,Python 的流行度翻了一番(从 5% 到 10%)。 Python 的崛起将在 2020 年延续,并缩短与 Java 和 C 语言之间的差距。另一门无所不在的编程语言 JavaScript 正面临下行的风险。为什么 Python 的势头会如此强劲?因为它的入手门槛低,有一个优秀的社区在支持,并受到数据科学家和新生代开发者的喜爱。 编程语言(企业方面):Java 将占主导 之前的 TIOBE 网站截图显示,Java 仍然是一门占主导地位的编程语言,并将在 2020 年继续保持这种地位。JVM 是 Java 的基石,其他编程语言(如 Kotlin、Scala、Clojure、Groovy)也将 JVM 作为运行时。最近,Oracle 修改了 JVM 的许可协议。 新的许可协议意味着使用 Java、Kotlin、Scala 或其他 JVM 编程语言的公司需要向 Oracle 支付大额费用。所幸的是,OpenJDK 让 JVM 继续免费。另外,还有其他一些公司为 JVM 提供企业支持。 因为体积和速度方面的问题,基于 JVM 的编程语言并不适合用在今天的无服务器环境中。Oracle 正在推动 GraalVM 计划,旨在让 Java 变得更加敏捷和快速,让它更适合用在无服务器环境中。因为除了 Java,没有其他编程语言可以提供企业级的稳定性和可靠性,所以 Java 将在 2020 年继续占主导地位。 企业版 Java:Spring 继续发力 曾几何时,在企业开发领域,Spring 和 JavaEE 之间存在着白热化的竞争。但因为 Oracle 在 JavaEE 方面没有作为,在竞争中惨败,这导致了“MicroProfile”计划的形成,并最终促成了 JakartaEE。 虽然所有的政策和活动都是围绕 JavaEE 展开,但 Spring 事实上已经赢得了这场企业 JVM 之争。2020 年,Spring 将成为 JVM 生态系统的头牌。 有两个正在进展中的项目,它们旨在减小 Java 的体积,让它更适合用在无服务器环境中。 其中一个是 Micronaut(https://micronaut.io/)。 另一个是 Quarkus(https://quarkus.io/)。 这两个项目都使用了 GraalVM,它们在 2020 年将会得到 Java 社区更多的关注。 编程语言:后起之秀的突破 2000 年代,编程语言的发展出现了停滞。大多数人认为没有必要再去开发新的编程语言,Java、C 语言、C++、JavaScript 和 Python 已经可以满足所有的需求。但是,谷歌的 Go 语言为新编程语言大门打开了一扇大门。在过去十年出现了很多有趣的编程语言,比如 Rust、Swift、Kotlin、TypeScript。导致这种情况的一个主要原因是已有的编程语言无法充分利用硬件优势(例如多核、更快的网络、云)。另一个原因是现代编程语言更加关注开发者经济,即实现更快速更容易的开发。在 Stackoverflow 提供的一份开发者报告中,排名靠前的现代编程语言如下所示(Rust 连续 4 年名列第一)。 在之前的一篇博文中,我深入探讨了现代编程语言,对比 Rust 和 Go 语言,并说明了为什么现在是采用这些语言的好时机。 https://towardsdatascience.com/back-to-the-metal-top-3-programming-language-to-develop-big-data-frameworks-in-2019-69a44a36a842 最近,微软宣布他们在探索使用 Rust 来开发更安全的软件。 亚马逊最近也宣布要赞助 Rust。 谷歌宣布将 Kotlin 作为 Android 官方开发语言,所以,在 JVM 领域,Kotlin 成了 Java 的主要竞争对手。 Angular 使用 TypeScript 代替 JavaScript,将其作为主要的编程语言,其他 JavaScript 框架(如 React 和 Vue)也开始为 TypeScript 提供更多的支持。 这种趋势将在 2020 年延续下去,很多巨头公司将会深入了解新一代编程语言(如 Rust、Swift、TypeScript、Kotlin),它们会站出来公开表示支持。 Web:JavaScript 继续占主导地位 曾几何时,JavaScript 并不被认为是一门强大的编程语言。在当时,前端内容主要通过后端框架在服务器端进行渲染。2014 年,AngularJS 的出现改变了这种局面。从那个时候开始,更多的 JavaScript 框架开始涌现(Angular 2+、React、Vue、Meteor),JavaScript 已然成为主流的 Web 开发语言。随着 JavaScript 框架不断创新以及微服务架构的崛起,JavaScript 框架在 2020 年将继续主导前端开发。 JavaScript 框架:React 闪耀 虽然 React 是在 AngularJS 之后出现的,但在过去十年对 Web 开发产生了巨大的影响,这也让 Facebook 在与 Google+ 的竞争中打了一场胜战。React 为前端开发带来了一些新的想法,比如事件溯源、虚拟 DOM、单向数据绑定、基于组件的开发,等等。它对开发者社区产生了重大影响,以至于谷歌放弃了 AngularJS,并借鉴 React 的想法推出了彻底重写的 Angular 2+。React 是目前为止最为流行的 JavaScript 框架,下图显示了相关的 NPM 下载统计信息。 为了获得更好的并发和用户体验,Facebook 宣布完全重写 React 的核心算法,推出了 React-Fiber 项目。 2020 年,React 仍然是你开发新项目的首选 Web 框架。其他框架(如 Angular/Angular 2+ 或 Vue)呢?Angular 仍然是一个不错的 Web 开发框架,特别适合企业开发。我敢肯定谷歌在未来几年会在 Angular 上加大投入。Vue 是另一个非常流行的 Web 框架,由中国的巨头公司阿里巴巴提供支持。如果你已经在使用 Angular 或 Vue,就没必要再迁移到 React 了。 App 开发:原生应用 在移动 App 开发方面,有关混合应用开发的炒作有所消停。混合开发提供了更快的开发速度,因为只需要一个开发团队,而不是多个。但原生应用提供了更好的用户体验和性能。另外,混合应用需要经过调整才能使用一些高级特性。对于企业来说,原生应用仍然是首选的解决方案,这种趋势将在 2020 年延续。Airbnb 在一篇博文中非常详细地说明了为什么他们要放弃混合应用开发平台 React Native。 https://medium.com/airbnb-engineering/sunsetting-react-native-1868ba28e30a 尽管 Facebook 尝试改进 React Native,谷歌也非常努力地推动混合 App 开发平台 Flutter,但它们仍然只适合用于原型、POC、MVP 或轻量级应用的开发。所以,原生应用在 2020 年仍将继续占主导地位。 在原生应用开发方面,谷歌和苹果分别将 Kotlin 和 Swift 作为各自平台主要的编程语言。谷歌最近再次重申了对 Kotlin 的支持,这对于 Kotlin 用户来说无疑是个好消息。 混合应用开发:React Native 在很多情况下,混合应用是个不错的选择。在这方面也有很多选择:Xamarin、Inoic、React Native 和 Flutter。Facebook 基于成熟的 React 框架推出了 React Native。就像 React 在 Web 框架领域占据主导地位一样,React Native 在混合应用领域也占据着主导地位,如下图所示。 React Native 和 React 有共同的基因,都提供了高度的代码重用性以及“一次开发,到处运行”的能力。React Native 的另一个优势是 Facebook 本身也用它来开发移动应用。谷歌在这个领域起步较晚,但在去年,谷歌的混合应用开发框架 Flutter 获得了不少关注。Flutter 提供了更好的性能,但需要使用另一门不是那么流行的编程语言 Dart。React Native 在 2020 年将继续占主导地位。 API:REST 将占主导地位 REST 是 API 领域事实上的标准,被广泛用在基于 API 的服务间通信上。当然,除了 REST,我们还有其他选择,比如来自谷歌的 gRPC 和来自 Facebook 的 GraphQL。 它们提供了不同的能力。谷歌开发的 gRPC 作为远程过程调用(如 SOAP)的化身,使用 Protobuf 代替 JSON 作为消息格式。Facebook 开发的 GraphQL 作为一个集成层,避免频繁的 REST 调用。gRPC 和 GraphQL 都在各自的领域取得了成功。2020 年,REST 仍然是占主导地位的 API 技术,而 GraphQL 和 gRPC 将作为补充技术。 人工智能:Tensorflow 2.0 将占主导地位 谷歌和 Facebook 也是深度学习 / 神经网络领域的主要玩家。谷歌基于深度学习框架 Theano 推出了 TensorFlow,它很快就成为深度学习 / 神经网络的主要开发库。谷歌还推出了特别设计的 GPU(TPU)来加速 TensorFlow 的计算。 Facebook 在深度学习领域也不甘落后,他们拥有世界上最大的图像和视频数据集合。Facebook 基于另一个深度学习库 Torch 推出了深度学习库 PyTorch。TensorFlow 和 PyTorch 之间有一些区别,前者使用的是静态图进行计算,而 PyTorch 使用的是动态图。使用动态图的好处是可以在运行时纠正自己。另外,PyTorch 对 Python 支持更好,而 Python 是数据科学领域的一门主要编程语言。 随着 PyTorch 变得越来越流行,谷歌也赶紧在 2019 年 10 月推出了 TensorFlow 2.0,也使用了动态图,对 Python 的支持也更好。 2020 年,TensorFlow 2.0 和 PyTorch 将齐头并进。考虑到 TensorFlow 拥有更大的社区,我估计 TensorFlow 2.0 将成为占主导地位的深度学习库。 数据库:SQL是王者,分布式SQL是王后 在炒作 NoSQL 的日子里,人们嘲笑 SQL,还指出了 SQL 的种种不足。有很多文章说 NoSQL 有多么的好,并将要取代 SQL。但等到炒作的潮水褪去,人们很快就意识到,我们的世界不能没有 SQL。以下是最流行的数据库的排名。 可以看到,SQL 数据库占据了前四名。SQL 之所以占主导地位,是因为它提供了 ACID 事务保证,而 ACID 是业务系统最潜在的需求。NoSQL 数据库提供了横向伸缩能力,但代价是不提供 ACID 保证。 互联网公司一直在寻找“大师级数据库”,也就是既能提供 ACID 保证又能像 NoSQL 那样可横向伸缩的数据库。目前有两个解决方案可以部分满足对“大师级数据库”的要求,一个是亚马逊的 Aurora,一个是谷歌的 Spanner。Aurora 提供了几乎所有的 SQL 功能,但不支持横向写伸缩,而 Spanner 提供了横向写伸缩能力,但对 SQL 支持得不好。 2020 年,但愿这两个数据库能够越走越近,或者有人会带来一个“分布式 SQL”数据库。如果真有人做到了,那一定要给他颁发图灵奖。 数据湖:MinIO 将要崛起 现代数据平台非常的复杂。企业一般都会有支持 ACID 事务的 OLTP 数据库(SQL),也会有用于数据分析的 OLAP 数据库(NoSQL)。除此之外,它们还有其他各种数据存储系统,比如用于搜索的 Solr、ElasticSearch,用于计算的 Spark。企业基于数据库构建自己的数据平台,将 OLTP 数据库的数据拷贝到数据湖中。各种类型的数据应用程序(比如 OLAP、搜索)将数据湖作为它们的事实来源。 HDFS 原本是事实上的数据湖,直到亚马逊推出了对象存储 S3。S3 可伸缩,价格便宜,很快就成为很多公司事实上的数据湖。使用 S3 唯一的问题是数据平台被紧紧地绑定在亚马逊的 AWS 云平台上。虽然微软 Azure 推出了 Blob Storage,谷歌也有类似的对象存储,但都不是 S3 的对手。 对于很多公司来说,MinIO 或许是它们的救星。MinIO 是一个开源的对象存储,与 S3 兼容,提供了企业级的支持,并专门为云原生环境而构建,提供了与云无关的数据湖。 微软在 Azure Marketplace 是这么描述 MinIO 的:“为 Azure Blog Storage 服务提供与亚马逊 S3 API 兼容的数据访问”。如果谷歌 GCP 和其他云厂商也提供 MinIO,那么我们将会向多云迈出一大步。 大数据批处理:Spark 将继续闪耀 现如今,企业通常需要基于大规模数据执行计算,所以需要分布式的批处理作业。Hadoop 的 Map-Reduce 是第一个分布式批处理平台,后来 Spark 取代了 Hadoop 的地位,成为真正的批处理之王。Spark 是怎样提供了比 Hadoop 更好的性能的?我之前写了另一篇文章,对现代数据平台进行了深入分析。 https://towardsdatascience.com/programming-language-that-rules-the-data-intensive-big-data-fast-data-frameworks-6cd7d5f754b0 Spark 解决了 Hadoop Map-Reduce 的痛点,它将所有东西放在内存中,而不是在完成每一个昂贵的操作之后把数据保存在存储系统中。尽管 Spark 重度使用 CPU 和 JVM 来执行批处理作业,但这并不妨碍它成为 2020 年批处理框架之王。我希望有人能够使用 Rust 开发出一个更加高效的批处理框架,取代 Spark,并为企业省下大量的云资源费用。 大数据流式处理:Flink 是未来 几年前,实现实时的流式处理几乎是不可能的事情。一些微批次处理框架(比如 Spark Streaming)可以提供“几近”实时的流式处理能力。不过,Flink 改变了这一状况,它提供了实时的流式处理能力。 2019 年之前,Flink 未能得到足够的关注,因为它无法撼动 Spark。直到 2019 年 1 月份,中国巨头公司阿里巴巴收购了 Data Artisan(Flink 背后的公司)。 在 2020 年,企业如果想要进行实时流式处理,Flink 应该是不二之选。不过,跟 Spark 一样,Flink 同样重度依赖 CPU 和 JVM,并且需要使用大量的云资源。 字节码:WebAssembly将被广泛采用 我从 JavaScript 作者 Brandon Eich 的一次访谈中知道了 WebAssembly 这个东西。现代 JavaScript(ES5 之后的版本)是一门优秀的编程语言,但与其他编程语言一样,都有自己的局限性。最大的局限性是 JavaScript 引擎在执行 JavaScript 时需要读取、解析和处理“抽象语法树”。另一个问题是 JavaScript 的单线程模型无法充分利用现代硬件(如多核 CPU 或 GPU)。正因为这些原因,很多计算密集型的应用程序(如游戏、3D 图像)无法运行在浏览器中。 一些公司(由 Mozilla 带领)开发了 WebAssembly,一种底层字节码格式,让任何一门编程语言都可以在浏览器中运行。目前发布的 WebAssembly 版本可以支持 C++、Rust 等。 WebAssembly 让计算密集型应用程序(比如游戏和 AutoCAD)可以在浏览器中运行。不过,WebAssembly 的目标不仅限于此,它还要让应用程序可以在浏览器之外运行。WebAssembly 可以被用在以下这些“浏览器外”的场景中。 移动设备上的混合原生应用。没有冷启动问题的无服务器计算。在服务器端执行不受信任的代码。 我预测,2020 年将是 WebAssembly 取得突破的一年,很多巨头公司(包括云厂商)和社区将会拥抱 WebAssembly。 代码:低代码 / 无代码将更进一步 快速的数字化和工业 4.0 革命意味着软件开发者的供需缺口巨大。由于缺乏开发人员,很多企业无法实现它们的想法。为了降低进入软件开发的门槛,可以尝试无代码(No Code)或低代码(Low Code)软件开发,也就是所谓的 LCNC(Low-Code No-Code)。它已经在 2019 年取得了一些成功。 LCNC 的目标是让没有编程经验的人也能开发软件,只要他们想要实现自己的想法。 虽然我对在正式环境中使用 LCNC 框架仍然心存疑虑,但它为其他公司奠定了良好的基础,像亚马逊和谷歌这样的公司可以基于这个基础构建出有用的产品,就像 AWS Lambda 的蓬勃发展是以谷歌 App Engine 为基础。 2020 年,LCNC 将会获得更多关注。
茶什i 2019-12-26 11:57:03 0 浏览量 回答数 0

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管理贝贝 2019-12-01 20:07:15 27612 浏览量 回答数 19

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