Flutter 项目架构技术指南

视频

https://www.bilibili.com/video/BV1rx4y127kN/

前言

原文 https://ducafecat.com/blog/flutter-clean-architecture-guide

探讨Flutter项目代码组织架构的关键方面和建议。了解设计原则SOLID、Clean Architecture，以及架构模式MVC、MVP、MVVM，如何有机结合使用，打造优秀的应用架构。

参考

https://www.freecodecamp.org/news/solid-principles-explained-in-plain-english/

https://blog.cleancoder.com/uncle-bob/2012/08/13/the-clean-architecture.html

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Glossary/MVC

https://en.wikipedia.org/wiki/Model%E2%80%93view%E2%80%93presenter

https://zh.wikipedia.org/zh-hant/MVVM

SOLID 原则

SOLID（单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）是由罗伯特·C·马丁在21世纪早期引入，指代了面向对象编程和面向对象设计的五个基本原则。

在 Flutter 中遵循 SOLID 设计原则具有重要性，因为这些原则有助于提高代码质量、可维护性和可扩展性，同时降低代码的复杂度和耦合度。

单一职责原则 (Single Responsibility Principle)：

每个类应该只有一个责任。在 Flutter 中，您可以将不同功能拆分为不同的小部件(widget)，每个小部件负责特定的 UI 展示或交互逻辑。

// 单一职责原则示例：一个负责显示用户信息的小部件

class UserInfoWidget extends StatelessWidget {
  final User user;

  UserInfoWidget(this.user);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        Text('Name: ${user.name}'),
        Text('Age: ${user.age}'),
      ],
    );
  }
}

开闭原则 (Open/Closed Principle)：

软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。在 Flutter 中，您可以通过使用组合、继承和多态来实现这一原则。例如，通过创建可重用的小部件并根据需要进行扩展，而不是直接修改现有代码。

// 开闭原则示例：通过继承实现可扩展的主题切换功能

abstract class Theme {
  ThemeData getThemeData();
}

class LightTheme extends Theme {
  @override
  ThemeData getThemeData() {
    return ThemeData.light();
  }
}

class DarkTheme extends Theme {
  @override
  ThemeData getThemeData() {
    return ThemeData.dark();
  }
}

里氏替换原则 (Liskov Substitution Principle)：

子类应该能够替换其父类并保持行为一致。在 Flutter 中，确保子类可以替换父类而不会引起意外行为是很重要的。继承关系应该是 is-a 的关系，而不是 has-a 的关系。

// 里氏替换原则示例：确保子类可以替换父类而不引起问题

abstract class Shape {
  double getArea();
}

class Rectangle extends Shape {
  double width;
  double height;

  @override
  double getArea() {
    return width * height;
  }
}

class Square extends Shape {
  double side;

  @override
  double getArea() {
    return side * side;
  }
}

接口隔离原则 (Interface Segregation Principle)：

客户端不应该被迫依赖它们不使用的接口。在 Flutter 中，您可以根据需要创建多个接口，以确保每个接口只包含客户端所需的方法。

// 接口隔离原则示例：将接口细分为更小的接口

abstract class CanFly {
  void fly();
}

abstract class CanSwim {
  void swim();
}

class Bird implements CanFly {
  @override
  void fly() {
    print('Bird is flying');
  }
}

class Fish implements CanSwim {
  @override
  void swim() {
    print('Fish is swimming');
  }
}

依赖反转原则 (Dependency Inversion Principle)：

高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。在 Flutter 中，您可以通过依赖注入、接口抽象等方式实现依赖反转，以减少模块之间的耦合度。

// 依赖反转原则示例：通过依赖注入实现依赖反转

class UserRepository {
  Future<User> getUser() async {
    // Fetch user data from API
  }
}

class UserBloc {
  final UserRepository userRepository;

  UserBloc(this.userRepository);

  Future<void> fetchUser() async {
    User user = await userRepository.getUser();
    // Process user data
  }
}

Clean Architecture 原则

Clean Architecture

在 Flutter 开发中，Clean Architecture（CA）清晰架构是一种软件架构设计模式，旨在将应用程序分解为不同的层级，每一层级都有明确定义的职责，以实现代码的可维护性、可测试性和可扩展性。Clean Architecture 通过明确定义各层之间的依赖关系，将业务逻辑与框架、库和外部依赖分离开来，从而使代码更加灵活和独立。

示例中其中包括实体层、数据层、领域层和表示层。

实体层（Entities）：

// 实体类
class User {
  final String id;
  final String name;

  User({required this.id, required this.name});
}

数据层（Data Layer）：

// 数据接口
abstract class UserRepository {
  Future<User> getUserById(String userId);
}

// 数据实现
class UserRepositoryImpl implements UserRepository {
  @override
  Future<User> getUserById(String userId) {
    // 实现获取用户逻辑
  }
}

领域层（Domain Layer）：

// 用例类
class GetUserByIdUseCase {
  final UserRepository userRepository;

  GetUserByIdUseCase(this.userRepository);

  Future<User> execute(String userId) {
    return userRepository.getUserById(userId);
  }
}

表示层（Presentation Layer）：

// Flutter 页面
class UserPage extends StatelessWidget {
  final GetUserByIdUseCase getUserByIdUseCase;

  UserPage(this.getUserByIdUseCase);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('User Page'),
      ),
      body: Center(
        child: FutureBuilder<User>(
          future: getUserByIdUseCase.execute('1'),
          builder: (context, snapshot) {
            if (snapshot.hasData) {
              return Text('User: ${snapshot.data!.name}');
            } else if (snapshot.hasError) {
              return Text('Error: ${snapshot.error}');
            }
            return CircularProgressIndicator();
          },
        ),
      ),
    );
  }
}

架构模式

软件架构模式，用于组织代码、分离关注点以及提高代码的可维护性和可测试性。常见模式有 Model-View-Controller（模型-视图-控制器）、Model-View-Presenter（模型-视图-展示器）和Model-View-ViewModel（模型-视图-视图模型）。

1. MVC（Model-View-Controller）：

MVC

模型（Model）：代表应用程序的数据和业务逻辑。
视图（View）：负责展示数据给用户以及接收用户输入。
控制器（Controller）：处理用户输入、更新模型和视图之间的关系。

在 MVC 中，视图和控制器之间通过双向通信进行交互，控制器负责更新模型和视图。MVC 帮助将应用程序分解为三个独立的部分，以便更好地管理代码逻辑。

Model：

class UserModel {
  String id;
  String name;

  UserModel({required this.id, required this.name});
}

View：

class UserView extends StatelessWidget {
  final UserModel user;

  UserView(this.user);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Text('User: ${user.name}');
  }
}

Controller：

class UserController {
  UserModel user = UserModel(id: '1', name: 'John Doe');
}

IOS 就是典型的 MVC 模式，通过事件触发控制器最后内部机制更新视图

2. MVP（Model-View-Presenter）：

MVP

模型（Model）：同样代表应用程序的数据和业务逻辑。
视图（View）：负责展示数据给用户以及接收用户输入。
展示器（Presenter）：类似于控制器，负责处理用户输入、更新模型和更新视图。

在 MVP 中，视图和展示器之间通过接口进行通信，展示器负责从模型获取数据并更新视图。MVP 将视图和模型解耦，使得更容易进行单元测试和维护。

Model：

同上

View：

class UserView extends StatelessWidget {
  final UserModel user;
  final UserPresenter presenter;

  UserView(this.user, this.presenter);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        Text('User: ${user.name}'),
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            presenter.updateUserName();
          },
          child: Text('Update Name'),
        ),
      ],
    );
  }
}

Presenter：

class UserPresenter {
  UserModel user = UserModel(id: '1', name: 'John Doe');
  UserView view;

  UserPresenter(this.view);

  void updateUserName() {
    user.name = 'Jane Smith';
    view.updateView(user);
  }
}

Presenter 中有视图方法来更新

3. MVVM（Model-View-ViewModel）：

MVVM

模型（Model）：同样代表应用程序的数据和业务逻辑。
视图（View）：负责展示数据给用户以及接收用户输入。
视图模型（ViewModel）：连接视图和模型，负责处理视图逻辑、数据绑定以及与模型的交互。

在 MVVM 中，视图模型充当了视图和模型之间的中介，负责处理大部分视图逻辑，同时通过数据绑定将视图与模型连接起来。MVVM 的目标是将视图的状态和行为与业务逻辑分离，以实现更好的可维护性和可测试性。

Model：

同上

View：

class UserView extends StatelessWidget {
  final UserViewModel viewModel;

  UserView(this.viewModel);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        Text('User: ${viewModel.user.name}'),
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            viewModel.updateUserName();
          },
          child: Text('Update Name'),
        ),
      ],
    );
  }
}

ViewModel：

class UserViewModel {
  UserModel user = UserModel(id: '1', name: 'John Doe');

  void updateUserName() {
    user.name = 'Jane Smith';
    notifyListeners();
  }
}

与 MVP 最大的区别是 MVVM 可以同时更新多个视图

Packages 优秀插件

freezed

https://pub-web.flutter-io.cn/packages/freezed

一个用于数据类 / 联合体 / 模式匹配 / 克隆的代码生成器。

详见 <flutter freezed json 转 model 代码生成> https://ducafecat.com/blog/flutter_application_freezed

get_it

https://pub-web.flutter-io.cn/packages/get_it

依赖管理工具包懒加载、单例、依赖注入、作用域、注入管理… 。

详见 <在 getx 中使用 get_it 管理依赖注入> https://ducafecat.com/blog/use-get_it-in-getx

Equatable

https://pub-web.flutter-io.cn/packages/equatable

equatable 可以帮助开发人员轻松地重写类的 == 和 hashCode 方法，从而简化对象之间的相等性比较。

equatable 可以与状态管理、数据模型等方面结合使用，帮助开发人员更轻松地处理对象的相等性比较。

状态管理

Provider
Bloc
GetX
Riverpod

详见 <盘点主流 Flutter 状态管理库2024>https://ducafecat.com/blog/flutter-state-management-libraries-2024

小结

本文探讨了Flutter项目代码组织架构的关键方面，包括设计原则SOLID、Clean Architecture，以及架构模式MVC、MVP、MVVM的有机结合。通过本文的指导和建议，读者可以更好地了解如何打造优秀的Flutter应用架构，提高代码可维护性和扩展性。务必在实际项目中灵活运用这些架构原则，为应用的长期发展奠定坚实基础。

感谢阅读本文

如果有什么建议，请在评论中让我知道。我很乐意改进。

end