在 Flutter 中玩转 Objective-C Block
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dart_native 作为一条比 Channel 性能更高开发成本更低的超级通道,通过 C++ 调用 Native 的 API,深入底层且考虑全面。很多 Objective-C 接口的参数和返回值是 Block,所以这就需要支持用 Dart 语言创建和调用 Objective-C Block。
Dart 调用 Objective-C 带 Block 的 API
Dart 语言支持协程,这样就无需传递闭包来作为异步调用的回调。而 Objective-C 大量 API 都使用 Block 作为回调,当 Dart 调用这类异步 API 的时候,就需要 Dart 侧创建 Block 并传递给 Objective-C。
Dart 语言中的 Function 可以当做闭包,可以实现下面这样的效果:
而对应的 Objective-C 接口如下:
下面就讲下 dart_native 是如何做到把 Dart Function 当做 Block 传给 Objective-C 的。
函数签名
首先要确保的是 Dart Function 的签名跟 Objective-C Block 是一致的,这样二者才能转换。在 Dart 里一切皆为对象,Function 也不例外。那么拿到 Function 的 runtimeType 即可,然后解析其内容。不过 runtimeType 的内容都是 Dart 类名,如何能与 Objective-C 类型对应上呢?dart_native 的策略是提供与 Native 同名的类,这样使用这些同名类定义 Dart Function,就可以把函数签名映射到 Native 上了。
列举一些 Dart 声明的基础类型:
动态创建 Block
有了函数签名,如何构造对应的 Block 对象呢?首先要知道 Block 是什么,而这是就又个老生常谈的话题了。我十分建议你先了解下 BlockHook 及其相关文章,这样会对理解这部分内容有很大帮助。
废话不多说,上硬核:
简单来说,动态创建 Block 的流程封装在了一个 Wrapper 类中,步骤如下:
• 用 libffi 动态创建相同签名的函数,
• 准备好创建 Block 需要的 flag、description、signature 和 wrapper 对象等
• 根据 Block 的内存模型创建对应的结构体(栈上)
• 把 Block 对象 copy 到堆上,并发送 autorelease 消息
这上面每一步其实都不简单,单独拆出来都能写一段。但因为 bang 大佬已经写过文章介绍过了,我这里就不再赘述了。我只是站在巨人的肩膀上,增加了一些改进和对 Dart 的适配(如支持结构体、x86 兼容等)。很惭愧,就做了一点微小的工作。
映射 Block 和 Dart Function
Block 对象创建好了,需要跟 Dart Function 映射起来,然后当 Block 被执行的时候才会调用到对应的 Dart 逻辑。
关于回调这块,我在 Dart 侧维护一个 Map 来管理 Native 到 Dart 的回调映射。基本思路是,Key 为 Native 对象的地址,Value 为 Dart 侧的 Block 类。
Dart 版的 Block 类构造方法里会将映射建立起来:
在 Block 类的 dealloc 方法里会移除映射,防止造成 Dart 版的『野指针』。
Dart 调用 Objective-C 返回的 Block
结合对 Block 的理解以及实践过 Dart 调用 OC 方法的经验,很容易在 Dart 版的 Block 中实现个 invoke 方法:
简单来说上面的实现做了如下几步:
• 获取 Block 的函数签名
• 校验 Dart 测传入的参数列表是否符合函数签名
• 将 Dart 参数转为 Native 对应的类型,写入堆中
• 调用 C 函数 blockInvoke,将 Block 指针和参数列表二级指针传过去
• 释放二级指针(其指向的对象类型和堆上的结构体会自动释放)
• 将 blockInvoke 返回的指针内容转为 Dart 对象
后续
关于 Block 这块其实还有很多技术细节没有叙述完整,包括 copy 方法的实现,回调映射的细节,类型自动转换的细节等。因为篇幅原因,感兴趣的可以直接看源码:https://github.com/dart-native/dart_native
其实我期望的是使用 Dart 的协程来完成处理异步回调,这样更现代更优雅。日后会基于此方案再次封装上层接口,支持协程。
dart_native 作为一条深入底层且考虑全面的 Dart 到 Native 超级通道,未来还要做的事情还有很多。
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原文发布时间:2020-04-15
本文作者:杨萧玉
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