阿里集團內(nèi)如何進行Flutter體系化建設?
2019 年無疑是 Flutter 技術如火如荼發(fā)展的一年。每一個移動開發(fā)者都在為 Flutter 帶來的“快速開發(fā)、富有表現(xiàn)力和靈活的 UI、原生性能”的特色和理念而癡狂,從超級 App 到獨立應用,從純 Flutter 到混合棧,開發(fā)者們在不同的場景下樂此不疲的探索和應用著 Flutter 技術,也在面臨著各種各樣不同的挑戰(zhàn)。
為什么是 Flutter?
阿里巴巴集團內(nèi)也有越來越多的業(yè)務和團隊開始嘗試 Flutter 技術棧,從閑魚的一支獨秀引領潮流,到如今淘 寶特價版 、盒馬、優(yōu)酷、飛豬等BU業(yè)務相繼入局,F(xiàn)lutter的業(yè)務應用在集團內(nèi)也已經(jīng)逐漸形成趨勢。
那么,是什么原因讓集團內(nèi)越來越多的開發(fā)者選擇擁抱Flutter技術棧?Flutter的哪些優(yōu)勢吸引了集團Native開發(fā)者們通過Flutter開發(fā)并交付業(yè)務?
從技術上看,個人認為Flutter最核心的3個特點最為吸引開發(fā)者:
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極高的開發(fā)與交付效率,良好的開發(fā)體驗
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優(yōu)秀的跨多端多平臺能力
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極強的 UI 表現(xiàn)力
先說一下 開發(fā)效率 。從集團電商業(yè)務屬性出發(fā),業(yè)務響應效率及其背后的研發(fā)效率從來都是最為重要的指標。 在保證體驗的前提下,盡可能的提高研發(fā)效率,就意味著更高的生產(chǎn)力。
傳統(tǒng)的 Native 業(yè)務研發(fā) iOS/Android 雙端需要分別投入,研發(fā)成本高,端差異性大且依賴端側(cè)發(fā)版,這也是為什么集團電商業(yè)務的活動類技術棧一直較為依賴前端體系,從H5到Weex到小程序,很大程度上就是在追求研發(fā)和交付效率以及靈活性。
如今 Flutter 很好的解決了跨端一致性問題,一套代碼無差異的同時跑在 iOS 與 Android 兩端;開發(fā)體驗基本接近前端,支持 on device 的 Hot Reload ,去年年底 Flutter 又推出了在 Android Studio 中通過插件實現(xiàn)實時預覽并支持交互的 Hot UI 能力,以及 Layout Explorer 可視化布局,讓Flutter的開發(fā)效率和前端效率基本持平。
電商業(yè)務發(fā)展到當前階段,已經(jīng)不再僅僅局限于移動端場景,越來越多的業(yè)務需求對跨端跨平臺性提出了更高的要求。釘釘/千牛桌面端應用場景,甚至天貓精靈、線下門店等業(yè)務場景,從長遠看都需要一個比 Web 性能一致性更好適配成本更低的多端方案。
目前跨多端技術方案主要依賴于瀏覽器和前端體系,但瀏覽器本身的沙盒屬性、與系統(tǒng)較低的結(jié)合度、以及在低端設備上較差的性能都降低了研發(fā)效率和用戶體驗,提高了業(yè)務的交付門檻。
可以說目前集團內(nèi)的跨多端多平臺方案是實質(zhì)缺失的。Flutter 從設計上就天然支持多平臺開發(fā),它的底層基于 Skia 跨平臺圖形引擎,向上構建出了一整套平臺無關的渲染體系和事件處理體系,并緊貼 Native 研發(fā)模式自定義了基于 widgets 的聲明+響應式編程范式,對系統(tǒng)能力依賴度低,并具備出色的跨平臺還原度;支持多平臺也是 Flutter 的戰(zhàn)略目標之一。
目前除了 iOS 和 Android ,官方宣布支持的平臺有 Mac、Windows 和 Web,Linux 也在開發(fā)中,它的技術特性也讓將 Flutter移植到 Linux based IoT 平臺上成本很低,同時 Flutter 還是未來 Google 的下一代操作系統(tǒng) Fuschia 的官方應用研發(fā)框架。
可以說Flutter已經(jīng)具備了成為下一代跨多端多平臺研發(fā)模式的一切條件,圍繞Flutter建立集團的多端多平臺研發(fā)體系是非??尚械倪x擇。
最后講一下 UI 表現(xiàn)力 。電商業(yè)務重體驗,重交互,尤其對于流量精細化運營場景,富交互的游戲化表現(xiàn)方式已經(jīng)成為流量促活的重要手段。
在 UI 表現(xiàn)力方面,前端體系一直具備著優(yōu)勢,通過 CSS3 強大的動畫能力,開發(fā)者可以非常容易的實現(xiàn)復雜的動畫效果和交互體驗,而基于 Native UI ,需要借助各種動畫特效三方庫,雙端開發(fā)體驗不一致,實現(xiàn)復雜且交付效率低。
Flutter很好的解決了這個問題,從補間(Tween)動畫、基于物理屬性的動畫,到相對復雜的頁面間Hero動畫、parallax交錯動畫等特效,F(xiàn)lutter都可以跨平臺低成本的高效實現(xiàn)。
這里貼一個去年年底Flutter Interact大會上GSkinner公布的基于Flutter實現(xiàn)的交互Demo讓大家直觀感受一下:
可以看到 Flutter 的強大 UI 表現(xiàn)力,可以幫助開發(fā)者快速高效低成本的開發(fā)出極為炫酷的 UI ,非常適合電商領域重 UI 視覺交互的各類場景,幫助業(yè)務構建出富有表現(xiàn)力的頁面。
Flutter體系化建設現(xiàn)狀
目前集團內(nèi)有多個業(yè)務 BU 均已開始嘗試應用 Flutter 技術棧,涵蓋了從電商詳情業(yè)務、導購頻道,到 Feeds 流、游戲化交互以及國際化等多個業(yè)務場景。
目前 Flutter 技術在集團應用的痛點在于,研發(fā)基礎設施的中臺基建不夠完善,研發(fā)支撐能力與數(shù)據(jù)運維能力未實現(xiàn)標準化,集團 Flutter 開發(fā)者生態(tài)還未完全拉通,暫時未能形成合力。 這些問題將是我們后面在集團層面建設 Flutter 技術體系的重點。
另一方面從行業(yè)趨勢上看,F(xiàn)lutter 技術已經(jīng)成為越來越多行業(yè)伙伴重點投入的技術建設方向。
字節(jié)跳動、美團等公司均建設了自己的 Flutter 工程化體系,并服務了各自的業(yè)務場景; 騰訊也基于 Flutter 在多個 App 上進行了應用嘗試,并在 Flutter 渲染能力服務小程序的場景下做了有益探索。
行業(yè)伙伴們在 Flutter 技術上的投入力度和決心,一方面讓我們對 Flutter 技術的應用前景和社區(qū)更有信心,另一方面也讓我們感到聯(lián)合集團各方力量共建 Flutter 生態(tài)的必要性和緊迫性。
▐ 手淘的嘗試和思考
最后,簡單講一下我們從18年到現(xiàn)在在 Flutter 上做的探索和思考。
手淘從18年10月開始探索 Flutter 渲染引擎應用在小程序場景;19年下半年開始建設 Flutter 基礎能力,并服務了淘寶特價版業(yè)務,在引擎、圖片庫、內(nèi)存優(yōu)化和加載性能等關鍵技術上做了沉淀;同時通過對 Flutter 的引擎改造,封裝出 Flutter 2D Canvas 能力,向上支持小程序 Canvas 組件及小游戲引擎,服務 2D/2.5D 游戲化業(yè)務,并在業(yè)務場景中落地。
在這個過程中,我們也沉淀了解決內(nèi)存問題和圖片問題等方案,以及 Flutter 技術與 Web 技術的對比與思考,取得了一定的技術及業(yè)務價值。
通過這些嘗試,加深了我們對 Flutter 技術的掌控力和理解。在我們看來, Flutter 的橫空出世,完全可以被看作吹響了 Native 體系復興的號角。
在保持 Native 性能優(yōu)勢的前提下,F(xiàn)lutter 帶來了優(yōu)秀的跨端一致性、貼近前端的研發(fā)效率,以及強大的 UI 表現(xiàn)力,為集團業(yè)務使用 Native技術棧帶來了新的可能。
從業(yè)務應用上看: Flutter 目前帶來的最大價值是研發(fā)效率的提升。在基建和 native 擴展能力完備的前提下,開發(fā)基于 Flutter 的純 Dart 業(yè)務的人效比之前各端分別開發(fā)的效率提高了接近 2 倍,單位時間內(nèi)的需求響應能力也相應提高了接近2倍,目前已在閑魚和特價版業(yè)務開發(fā)中得到了很好的工程化驗證。
從適應場景看: Flutter 目前比較適合承載富圖文內(nèi)容,如詳情、Feeds 流、用戶主頁等常規(guī)業(yè)務開發(fā),以及 2D/2.5D 游戲場景以及富動效業(yè)務。
Flutter 通過單端技術??梢酝瑫r滿足以前需要 iOS、Android 以及前端技術棧分別負責的業(yè)務場景,甚至可以通過端云一體化的開發(fā)模式使用 Dart 負責一部分服務端業(yè)務邏輯開發(fā),可以幫助業(yè)務團隊拓展業(yè)務邊界的同時,實現(xiàn)前后端研發(fā)能力閉環(huán)。
Flutter 目前的限制在于,動態(tài)性能力及前期的投入成本。 前期投入成本主要指技術學習與團隊研發(fā)模式升級的成本,涉及到技術路線選擇,是我們和每個業(yè)務團隊需要一起思考和判斷的,這里不展開談。
動態(tài)性能力是 Flutter 的相對短板, 目前能夠通過 Flutter 模板化技術實現(xiàn)基于模板的組件級動態(tài)化能力,但基于性能、審核及對原生 Flutter 體系的侵入性等多種因素,目前還不能去直接實現(xiàn)UI + 邏輯動態(tài)化能力。
Flutter Web 方案雖然不存在審核限制,但受限于瀏覽器 DOM API 與 widgets 體系的差異性,目前仍舊存在較嚴重的性能瓶頸和渲染差異性,僅可作為降級的備用方案,暫時無法作為動態(tài)化的主要實現(xiàn)方案。
未來在動態(tài)化方向的探索也將是個長期的博弈過程。 如果后面我們可以解決好 Flutter 動態(tài)化的問題,那么 Flutter 完全有機會成為集團業(yè)務的核心研發(fā)模式之一。
綜上我們認為,入局 Flutter 的時機已成熟,合力共建 Flutter 集團移動生態(tài),這件事情大有可為。
AliFlutter - 經(jīng)濟體移動小組Flutter共建項目
在這樣的背景下,經(jīng)濟體移動技術小組今年也將端側(cè)架構治理的重點方向放在 了 Flutter 上。移動技術小組從戰(zhàn)略角度提出了 AliFlutter 項目,目標非常明確:
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從經(jīng)濟體層面拉通 Flutter 體系建設,打造 Flutter 的公共技術基礎設施,制定 Flutter 容器、中間件與 API 標準,建設 Flutter 研發(fā)支撐與數(shù)據(jù)運維能力,復用關鍵技術;
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聯(lián)合各 BU 構建經(jīng)濟體Flutter技術社區(qū),沉淀共享集團 Flutter 技術及業(yè)務組件、能力與解決方案,服務集團 Flutter 業(yè)務,共建集團 Flutter 技術生態(tài);
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在經(jīng)濟體層面構建 Flutter 的對外影響力,聯(lián)合各 BU 一致對外,打造阿里在行業(yè)內(nèi)的 Flutter 技術制高點。
為經(jīng)濟體的 Flutter 技術體系“建基礎、育社區(qū)、扛大旗”,我們責無旁貸。
未來 AliFlutter 的整體架構如下所示:
AliFlutter 建設的第一步, 就是要構建集團的 Flutter 基礎設施、提供公共容器與組件、研發(fā)支撐服務與標準化研發(fā)流程, 為集團的 Flutter 業(yè)務提供一個基礎的Flutter公共研發(fā)服務能力,搭建好技術共建共享的基礎和平臺;
第二步, 我們要服務好 Flutter 業(yè)務應用,探索業(yè)務應用模式與 Flutter 技術特性的結(jié)合點, 并在過程中打磨技術,形成針對業(yè)務特點的解決方案與技術沉淀,真正盤活集團內(nèi)的 Flutter 社區(qū)共建氛圍與生態(tài);
第三步, 面向未來,解決好Flutter應用的幾個核心關鍵問題: 跨端與交互能力、業(yè)務研發(fā)效率與業(yè)務交付效率,通過技術賦能業(yè)務,讓 Flutter 真正成為集團移動業(yè)務的核心研發(fā)模式。
接下來,就詳細講一講每個階段 AliFlutter 所做的工作和面向未來的思考。
基礎設施建設
從19年10月 AliFlutter 項目啟動開始到現(xiàn)在,我們基本構建起了一套 Flutter 的公共基礎設施,包括 Artifacts 與 pub 庫,F(xiàn)lutter 標準容器與 API 標準,并實現(xiàn)了 Flutter 的構建打包自動化,定義了標準的引擎定制工作流與業(yè)務研發(fā)工作流。目前基礎設施已經(jīng)具備支撐集團 Flutter 業(yè)務研發(fā)的能力,并支持各 BU 按需定制。
▐ Artifacts倉庫
產(chǎn)物服務器主要是為了配合引擎定制,加速通過 Flutter 命令獲取 Engine 中間產(chǎn)物的后端服務,便于統(tǒng)一 Flutter 開發(fā)者的工作環(huán)境。
開發(fā)者可通過設置 FLUTTER_STORAGE_BASE_URL來將Flutter工具鏈獲取 artifacts 的地址指向該服務,同時通過 namespace 便可實現(xiàn)定制化的獲取 artifacts 的能力以及內(nèi)網(wǎng)加速服務。
Namespace 設計為區(qū)分不同 BU 的引擎產(chǎn)物,同時提供了公共 namespace 來存儲公共產(chǎn)物,確保定制性和公共能力的按需配置;若后端存儲上不存在需要獲取的產(chǎn)物地址,則會觸發(fā)從 Flutter 官方鏡像做一次獲取并緩存在服務端。
各 BU 可按需定制引擎,并按規(guī)定的路徑格式上傳至自己 namespace 中,即可實現(xiàn)從 namespace 中獲取定制版本的引擎中間產(chǎn)物。
▐ pub倉庫
類似于 Node.js 世界的 npm,F(xiàn)lutter 使用 pub 來管理三方組件與依賴??紤]到易用性、安全性等需求,為了管理集團內(nèi)的公共二方組件,我們也搭建了內(nèi)網(wǎng)環(huán)境的 Flutter pub 庫。該庫的目標是成為集團的 pub 發(fā)布平臺,管理集團內(nèi)所有二、三方 pub package。
用戶可通過設置 PUB_HOSTED_URL 指向內(nèi)部地址,來實現(xiàn)通過 Flutter 工具鏈獲取配置以及發(fā)布二方 pub 的能力,用戶也可以通過 Web portal 的方式訪問 pub 庫并查詢已發(fā)布的 pub 組件。
▐ 容器、中間件與API
對于業(yè)務的接入而言,現(xiàn)階段核心要解決的問題就是提供一個統(tǒng)一的 Flutter 運行時容器,以及一系列集團標準化移動中間件的 Flutter 封裝與 API 能力,并提供集團標準的插件擴展方式供業(yè)務方獨立開發(fā)業(yè)務功能。
鑒于集團應用基本上均以混合棧為主,我們將 FlutterBoost 作為 Flutter 容器混合棧的基礎,并配合集團標準路由與導航中間件提供了統(tǒng)一的混合棧路由導航能力,業(yè)務通過標準路由注冊即可快速實現(xiàn) Flutter 頁面和 Native 頁面的混合導航能力。
容器通過對接高可用平臺,提供了初始化性能埋點與 Crash 數(shù)據(jù)上報等標準監(jiān)控能力,為 Flutter 業(yè)務的技術性能分析和問題排查提供了基礎。集團移動端積累了一整套的標準中間件體系,包括網(wǎng)絡庫、圖片庫、push 消息、配置下發(fā)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等一系列基礎能力,在 Flutter 體系內(nèi)無縫使用移動中間件能力對于業(yè)務是剛需。
同時,小程序體系建設過程中形成的一系列標準 API,也很大程度上實現(xiàn)了一個完整的小程序運行環(huán)境的底層能力抽象,對于 Flutter 體系標準化的訪問系統(tǒng)能力,實現(xiàn)平臺無關的跨端能力是個非常好的補充。
我們聯(lián)合淘寶中間件團隊與小程序團隊,對基礎中間件和小程序 API 實現(xiàn)做了 Flutter 側(cè)的封裝與標準化,未來也將對 Flutter 中間件和 API 能力進行系統(tǒng)支持。
▐ 標準化Flutter構建
由于 Flutter 研發(fā)體系較新,且構建 Pipeline 相較傳統(tǒng)的移動構建流程又存在一定特殊性,產(chǎn)物構建配置復雜耗時長易出錯,給 Flutter 業(yè)務的構建和發(fā)版帶來了很大阻礙。
因此我們也聯(lián)合研發(fā)支撐部的同學,以插件的形式實現(xiàn)了 Flutter 腳本化的構建流程,支持雙端自動整包打包和 Flutter Module 打包。
目前 AliFlutter 的構建流程默認使用 AliFlutter 的 Flutter 倉庫以及集團內(nèi)部 pub 倉庫,引擎產(chǎn)物也統(tǒng)一按配置從 artifacts 倉庫獲取,較好的實現(xiàn)了支持 Flutter 業(yè)務的自動化構建需求。
業(yè)務應用
在夯實 Flutter 集團共建基礎之后,第二步,我們 AliFlutter 在業(yè)務應用方面也做了大量工作。
一方面通過原生 Flutter 的工程化能力持續(xù)服務淘系與集團業(yè)務;另一方面通過 Flutter Canvas 項目服務了小程序場景及游戲化場景下的互動業(yè)務
▐ 淘系與集團業(yè)務支撐
目前淘寶特價版已完成詳情業(yè)務的 Flutter 改造并上線,采用 Flutter 使業(yè)務在需求節(jié)奏不變的情況下人力投入減少一半,對緩解業(yè)務研發(fā)壓力起到了明顯的作用;同時應用的整體性能和穩(wěn)定性與 Native 基本持平。
后續(xù)特價版將基于 Flutter 繼續(xù)拓展業(yè)務改造范圍,并沉淀基于 Flutter 的業(yè)務域解決方案。
目前盒馬、ICBU 、優(yōu)酷也基于 AliFlutter 進行了容器接入升級與業(yè)務適配,盒馬依托閑魚的 Flutter 游戲引擎實現(xiàn)了盒馬小鎮(zhèn)業(yè)務,ICBU 在主鏈路相關頁面使用了 Flutter,優(yōu)酷則基于 Flutter 實現(xiàn)了會員訂單頁等場景。
同時我們也在和釘釘及 Google 一起探索 Flutter 桌面端的解決方案。
▐ Flutter Canvas
如何提供一個高性能且穩(wěn)定的Canvas基礎能力服務好富交互的互動場景就成為了一個重點的課題。
在小程序場景中 Canvas 作為承載互動游戲的主要能力發(fā)揮了重要作用。然而受限于小程序架構下 app context 和 page context 的隔離設計,存在從 app worker 到 page renderer 的通信瓶頸,無法充分發(fā)揮出 web canvas 的性能,如果有一個 native 版的 canvas 實現(xiàn)將可直接在 native 層對接 app worker ,降低通信成本,充分發(fā)揮 Canvas 的性能。
Flutter 底層基于 Skia,其性能和移動端復雜異構機型的適配性均得到過長期的檢驗,且 Flutter 基于瀏覽器的設計實現(xiàn)了一條平臺無關的渲染管線,并對瀏覽器實現(xiàn)做了極大的簡化,提供了很好的可靠性和性能。那么如果能夠?qū)⑦@條渲染管線直接用于向業(yè)務容器提供 Canvas 能力,通過 binding 方式直接向小程序和小游戲容器提供與 Web Canvas 一致的標準 API,一方面可以復用 Flutter 的底層能力,為非 Dart 環(huán)境提供渲染支持,另一方面可以借助 Flutter 簡化高效的渲染管線實現(xiàn)提供更好的渲染性能。
目前 Flutter Canvas 已落地手機淘寶,并在小程序運動銀行業(yè)務進行了灰度試點,初步具備了承載小程序 Canvas 業(yè)務的能力;其性能在 Android 低端機上的表現(xiàn)有優(yōu)勢,可以作為 Web Canvas 方案的有益補充。
未來 Flutter Canvas 一方面將借助 Flutter 渲染管線的跨平臺與高性能特點,以及 Flutter 對 Vulkan 和 Metal 的適配支持,在移動端獲得更好的適配性以及性能;同時將繼續(xù)實現(xiàn) 3D API ,支撐未來互動類的業(yè)務應用。
未來建設
扎根業(yè)務之后,接下來的第三步,我們要緊貼 Flutter 體系在阿里集團未來的建設目標,持續(xù)回答好Flutter面向未來建設路徑中的幾個關鍵問題。那么首先,F(xiàn)lutter體系在阿里集團的建設目標應該是什么?個人以為:
Flutter應成為阿里集團未來跨多端多平臺的核心業(yè)務研發(fā)模式之一。
那么,我們目前離這個目標還有多大差距?在我看來,如果要想讓Flutter成為業(yè)務的核心研發(fā)模式,那么必須解決好 跨端能力、交互能力、業(yè)務研發(fā)效率以及業(yè)務交付效率四個核心問題。
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從跨端能力看: Flutter雖然已具備了很好的跨多端能力與高還原度,但涉及到平臺能力時,仍然需要通過各端擴展實現(xiàn),還未形成小程序體系這樣的標準化的容器和API封裝能力。那么如何更好的解決Flutter的容器化問題,讓業(yè)務不感知平臺差異性?
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從交互能力看: Flutter如何利用好自身交互能力的優(yōu)勢,在提供媲美前端的富交互體驗的同時,降低Native富交互特性開發(fā)的門檻,真正吸引Native開發(fā)者使用Flutter技術開發(fā)業(yè)務?
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從業(yè)務研發(fā)效率看: 雖然 Flutter 的 Hot Reload/Hot UI 機制已經(jīng)讓開發(fā) Native 頁面的效率追上了前端,但在工程解耦方面仍然有很大提升空間,目前還無法高效的支持多業(yè)務團隊并行開發(fā);另一方面如何與現(xiàn)今流行的 Serverless 能力結(jié)合,實現(xiàn)端云一體研發(fā)模式,使業(yè)務實現(xiàn)研發(fā)閉環(huán),也需要實踐的檢驗。
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從業(yè)務交付效率看: 目前 Flutter 仍屬于 Native 方案,依賴端側(cè)發(fā)版,交付效率低,無法很好的承載電商系靈活性和實效性的需求;那么如何解決Flutter的動態(tài)化,幫助業(yè)務實現(xiàn)快速迭代?
解決好這幾個問題,才能真正讓 Flutter 成為集團移動業(yè)務的核心研發(fā)模式,為集團業(yè)務研發(fā)帶來一個飛躍性的提升。下面講講我們在這幾個方向的思考和探索。
▐ 提升跨端能力: Flutter 容器化
從工程角度看,雖然 Flutter 通過 Skia 跨平臺圖形渲染和自建事件體系基本實現(xiàn)了對宿主平臺的最小依賴,但對于平臺側(cè)能力,目前 Flutter 還未也沒有必要從應用框架角度做到一個統(tǒng)一的抽象,這就需要我們根據(jù)業(yè)務的訴求和特點進行有選擇的封裝。
小程序 API 就做了一個非常好的示范,目前阿里小程序體系提供的API達到了200+,很好的對移動端的UI、多媒體、文件緩存、網(wǎng)絡、設備能力、數(shù)據(jù)安全以及業(yè)務相關能力進行了封裝,讓業(yè)務開發(fā)者在小程序側(cè)針對API進行系統(tǒng)能力調(diào)用,無需關心平臺實現(xiàn)。
因此 AliFlutter 容器接下來的規(guī)劃就是從工程體系的角度,提供一套標準化的 API 能力,以規(guī)范并抽象移動端的端基礎能力,使業(yè)務盡量少甚至不關心平臺差異性,專注于業(yè)務;同時借助標準化 API 的能力,實現(xiàn)跨多端多平臺部署。
從移動端架構角度看,各個時期的跨平臺方案都對 API 能力有著共同的訴求,從 H5 到 Weex ,再到后面的小程序,以及 Flutter 等容器環(huán)境,進行了多輪的 API 重復建設,造成了缺少 API 接口的標準化定義,以及缺少實現(xiàn)層統(tǒng)一管控的現(xiàn)狀。
如果能夠在 API 的 native 實現(xiàn)上做到接口統(tǒng)一,再通過各個容器分別提供接口供業(yè)務使用,可以更好的做到實現(xiàn)收口,并在統(tǒng)一實現(xiàn)層跨容器實現(xiàn)對系統(tǒng)資源的統(tǒng)一調(diào)度、管控和度量。
▐ 提升交互能力:U I + 游戲引擎
前文提到過, Flutter 目前最大的價值在于研發(fā)效率的提升, 這是吸引業(yè)務團隊應用Flutter技術的起點;但僅僅依靠研發(fā)提效還遠遠不夠,當通過各種工程化手段解決好當前研發(fā)痛點,提升研發(fā)效率之后,如何說服業(yè)務繼續(xù)使用Flutter體系進行業(yè)務開發(fā)?Flutter帶來的長遠價值在哪里?
個人認為,這個落腳點應該在通過游戲交互能力的泛化,打破 UI 與游戲引擎的邊界,用游戲化的方式創(chuàng)造更有表現(xiàn)力的交互體驗,創(chuàng)造新的業(yè)務玩法和價值。
大家知道傳統(tǒng)的 UI 和游戲引擎是相互獨立的兩個體系,在 H5 應用中,往往是通過 DOM 或者上層應用框架做 UI,通過建立在 canvas 上的 H5 游戲引擎實現(xiàn)游戲能力。
如果在游戲應用中有 UI 的需求,解決方案一般是自建一套簡單的 UI 體系與事件體系,通過自繪的方式在游戲中疊加 UI ,獨立游戲引擎亦是如此。
Flutter 從技術原理上看更像是一個建立在 Skia 圖形庫上的游戲引擎, 它通過細粒度的 widgets 設計向上構建 UI 系統(tǒng);同樣得益于這樣的細粒度設計,我們也完全可以直接通過 widgets 能力組合出一個完整的游戲引擎,提供Game,Scene 及 Sprite 動效等 widgets 并擴展對應的 elements 和 render objects,并與 UI 體系共用一套事件處理機制、分層與渲染合成機制。
這樣做就相當于打破了原來H5中DOM UI和Canvas游戲的邊界,讓兩個體系在 widgets 概念下完美融合起來,通過游戲引擎的能力賦能UI實現(xiàn)更多以前UI體系難以低成本實現(xiàn)的動效效果(比如一只小盒馬一口吃掉了一個訂單組件等等)。
我們相信,這個方向的探索將會進一步釋放 Flutter 的技術潛力,帶來更多的業(yè)務可玩性與創(chuàng)造性,解放產(chǎn)品和設計的想象力,為業(yè)務創(chuàng)造更多價值。
▐ 提升研發(fā)效率:工程解耦與端云一體化
Flutter 工程解耦
前端體系的研發(fā)效率很大程度上來自于基于 URI 的統(tǒng)一路由體系帶來的頁面間解耦性,與頁面內(nèi)基于 Web API 的標準化帶來的內(nèi)聚性。
然而目前的 Flutter 研發(fā)模式,仍需要多個業(yè)務團隊工作在同一個工程下,互相之間存在源碼依賴,未來如果跨業(yè)務團隊大規(guī)模應用Flutter技術,必將拖慢業(yè)務的研發(fā)效率。
從工程解耦角度看,目前 AliFlutter 容器通過混合棧與標準路由能力基本實現(xiàn)了頁面研發(fā)的解耦,未來的容器化建設通過提供小程序?qū)Φ鹊?API 能力封裝,業(yè)務對平臺無感知,能夠讓我們有機會解耦業(yè)務研發(fā),實現(xiàn)與小程序開發(fā)接近的研發(fā)體驗和效率。
理想的方案是: 業(yè) 務可以從業(yè)務維度創(chuàng)建一個獨立的 Dart 工程,只包含業(yè)務相關的頁面和邏輯代碼,通過 Flutter 的 Hot UI 開發(fā)頁面,通過IDE提供的基于 Flutter Web 的能力本地預覽工程并調(diào)試 API 與系統(tǒng)調(diào)用,完成研發(fā)期工作;也可生成預覽二維碼,使用預裝有 AliFlutter SDK 環(huán)境的宿主應用掃碼預覽;研發(fā)與構建鏈路分離,云端主動拉取業(yè)務倉庫代碼參與整包構建。以此達到類似小程序研發(fā)方式的前端研發(fā)體驗,同時實現(xiàn)業(yè)務間的研發(fā)解耦和并行發(fā)布,提高業(yè)務的交付效率。
端云一體化
如今 Serverless 概念越來越多的受到業(yè)務研發(fā)的重視和應用,集團在新一代的端云一體化研發(fā)模式上的探索這一年多來也做的如火如荼。
結(jié)合輕量級容器環(huán)境、多語言支持能力與統(tǒng)一的 API 服務端編程,端側(cè)同學可以很容易的使用客戶端語言如 Java、JS、Swift 甚至 Dart 來開發(fā)服務端業(yè)務能力,實現(xiàn)服務編排、服務端 FaaS 業(yè)務邏輯與 API 自動生成,達到前后端工程體系歸一,業(yè)務研發(fā)閉環(huán)的效果。
目前閑魚在 Dart FaaS 云端一體化的探索走在了前面,通過集團的容器規(guī)范實現(xiàn)了Dart function容器,并聯(lián)合服務端為部分業(yè)務需要的領域服務抽象出來 BaaS 層(存儲、消息隊列等),并封裝了面向前端的 BFF(Backend for Frontend)能力層,使移動端開發(fā)者可以很容易的使用Dart封裝FaaS業(yè)務邏輯,同時進行移動端和服務端 FaaS 開發(fā),大大提高了業(yè)務研發(fā)效率。
通過將原有的端側(cè)請求接口、組裝數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為 ViewModel 的邏輯都后移到了服務端,經(jīng)過字段映射與頁面編排,移動端可直接獲取 ViewModel 并刷新頁面,通過 BinderAction 雙向交互狀態(tài)數(shù)據(jù),有效屏蔽了通信細節(jié),提高了開發(fā)效率。
云端一體化除了帶來了研發(fā)與協(xié)同效率的提升,同時也重塑了生產(chǎn)關系,使端側(cè)業(yè)務從只關注端側(cè)體驗和邏輯的開發(fā)角色,變成能夠向業(yè)務整體結(jié)果負責;同時也讓服務端更專注于領域服務的沉淀。
Flutter 良好的跨端特性,能夠屏蔽掉端差異化,配合 Flutter 容器化改造,更近一步的簡化了業(yè)務的全鏈路研發(fā)模式。
未來如何在 FaaS 模式下,沉淀出一套可以服務集團業(yè)務研發(fā)的通用端側(cè)和服務端通信調(diào)度框架,讓集團 Flutter 開發(fā)者和業(yè)務都能共享到 Serverless 技術和云端一體化提效的紅利,是需要我們共同去探索和定義的新問題。
▐ 提升交付效率:Flutter 動態(tài)化
實現(xiàn)動態(tài)化是交付效率提升的重要方式。
對于電商強運營強時效性特性來說,動態(tài)化幾乎是一個必備的訴求,但從技術上看也是一個非常敏感的需求,是一個在系統(tǒng)廠商平臺管控下長期博弈的過程。
在我看來,動態(tài)化技術需要解決的核心問題,是在保證業(yè)務發(fā)布確定性的前提下,尋求技術性能、業(yè)務迭代效率與靈活性三者之間合理的平衡點。
下面講講我們在 Flutter 動態(tài)化上的兩個思路與嘗試: Flutter 模板化方案與 Web on Flutter。
Flutter 模板化方案
動態(tài)模板化方案是集團內(nèi)較為成熟的一套基于Native技術的模板化方案,專注于 UI 模板渲染,沒有執(zhí)行邏輯和運行時環(huán)境,目前被廣泛應用于電商系的一些核心業(yè)務場景。
同時該方案提供了配套的組件平臺,支持在線模板編輯、預覽、測試及發(fā)布整套流程,結(jié)合發(fā)布平臺形成了一整套完善的業(yè)務開發(fā)生態(tài)閉環(huán)。
在 Flutter 體系下,目前閑魚團隊依據(jù)標準模板協(xié)議在 Flutter 側(cè)實現(xiàn)了一套 Dart 版 SDK , 通過模板下發(fā)實現(xiàn)了Flutter端的輕量級動態(tài)化組件編排能力;并通過一年多的迭代逐步解決了渲染性能與渲染一致性問題,較好的賦能了Flutter業(yè)務的組件動態(tài)化能力。
那么,未來 Flutter 與動態(tài)模板化方案有沒有更好的結(jié)合點?
答案是肯定的。從 DSL 角度看,目前模板的寫法基本上來自 Android XML ,對組件開發(fā)者尤其是非 Android 開發(fā)者不夠友好,具備一定的學習成本;而 Flutter 的結(jié)構與屬性均可通過 widgets 表達,可以極為靈活且平臺中立的用聲明式代碼構建UI并綁定數(shù)據(jù),易于開發(fā)者編寫組件并通過 Flutter 框架獨立調(diào)試與測試;在移動端運行時,可以按需按場景翻譯成 native 組件或 Flutter 組件。
未來我們也將持續(xù)在這個方向上做探索。
Web on Flutter
相比貼近 Native 研發(fā)模式的模板組件化渲染方案,Web on Flutter 希望通過類 H5 的 DSL + JS ,借助Flutter的渲染能力,實現(xiàn)貼前端技術棧的動態(tài)化能力。
目前基于 Web 渲染的小程序方案存在啟動耗時高,渲染性能距原生 UI 有較大差距等性能問題,這些問題很大程度上都源自于瀏覽器引擎的設計歷史包袱(渲染管線復雜、CSS multi-pass layout及l(fā)egacy實現(xiàn)等),以及JS到Native通信效率低(bridge)。
Flutter 的設計思路源自瀏覽器,一方面直接吸收了前端框架近年來的演進成就,原生支持了聲明式-響應式編程范式,提高了移動端的研發(fā)效率;另一方面,F(xiàn)lutter 緊貼 native 開發(fā)模式有限定義了 UI 結(jié)構、布局與渲染的必要元素,在滿足native UI開發(fā)模式的前提下簡化了能力定義與布局算法(single-pass layout與repaint boundary等概念),很大程度上簡化了渲染管線的復雜度,直接為Flutter帶來了接近原生的性能體驗。
同時,F(xiàn)lutter 的 widgets 設計巧妙,結(jié)構布局屬性等基礎元素均使用 widgets 表達,且可通過基礎 widgets 的組合來構成復雜組件,這種細粒度+組合能力設計讓 Flutter 有極強的表現(xiàn)力,并具備向上對接各種研發(fā)模式的可能性。
因此,通過 widgets 組合小程序 DSL,支持小程序 CSS 有限集,實現(xiàn)渲染層替換瀏覽器引擎,并對接JS引擎支持JS執(zhí)行能力,是一個將Flutter應用于小程序生態(tài)的合理探索方向。
相比把開發(fā)者慣壞了的瀏覽器,這種方案在 CSS 的能力支持上必然是受限的,無法滿足所有 CSS3 標準的實現(xiàn),更多通過緊貼 Flutter widgets 的現(xiàn)有能力以及必要的 widgets 擴展,在不破壞 single-pass layout 的前提下組合出 CSS 能力。
但從 Flutter 原生開發(fā)的角度看,只要 Flutter 現(xiàn)有的原生能力能夠滿足業(yè)務需求,那么受限的 CSS 實現(xiàn)也一樣可以提供和 Flutter 對等的能力解決業(yè)務問題。同時,通過受限的 CSS 可以換來與 Flutter 相當?shù)母咝阅?,與基于 Web 的實現(xiàn)相比,在性能上帶來了質(zhì)變。
我們在18年底通過一個內(nèi)部項目實現(xiàn)了這個思路的原型,通過使用 C++ 重寫 Flutter 的 widgets、rendering、painting 及事件管理等 Dart framework 中的中低層能力,并在 widget 上用 C++ 實現(xiàn)了 CSSOM + DSL -> Widgets 的響應式框架,直接從 C++ 層提供 render 實現(xiàn),將傳統(tǒng)由 JS 承擔的模板展開、tree-diff計算與渲染工作交給C++層,通過Flutter提供的Widgets tree到RenderObjects tree的diff能力實現(xiàn),顯著提高了性能。
從實現(xiàn)的簡單的demo看,相對小程序的web渲染性能有了大幅的提升。這種方案的問題在于和Google代碼庫分裂后的長期維護性。 “Flutter和Web生態(tài)如何對接” 這篇文章對集團內(nèi)在這個方向上嘗試的幾種思路做了較為全面的對比,未來我們也將繼續(xù)在這個方向上做深入和持續(xù)的探索。
總結(jié)與展望
Flutter 體系化建設目前在淘系剛剛起步,仍然有大量工作需要去做,我們在基礎設施、工程化以及通過Flutter定義和收斂業(yè)務域研發(fā)模式上做的許多建設性的事情,正朝著把Flutter打造為統(tǒng)一移動應用基礎研發(fā)框架,助力業(yè)務回歸移動端研發(fā)模式這個大目標一點點邁進。
在移動技術小組啟動 AliFlutter 項目之前,閑魚技術部已經(jīng)在 Flutter 技術建設上做了大量探索和投入。
一方面通過 Flutter 技術賦能業(yè)務提效升級,拿到了很好的業(yè)務成績;
另一方面沉淀Flutter的技術與業(yè)務解決方案,并通過開源反哺社區(qū),在海內(nèi)外Flutter技術社區(qū)中建立了顯著的技術影響力與領導力,也涌現(xiàn)出一眾Flutter技術專家。
接下來AliFlutter的重點任務,就是要和閑魚、財富等先驅(qū)應用者以及盒馬、釘釘、飛豬、優(yōu)酷、餓了么、CBU等Flutter的實踐者一起,在集團層面把Flutter的場子建起來,把集團Flutter生態(tài)拉起來,讓技術和經(jīng)驗能夠共同沉淀和分享,一起來把Flutter技術體系在阿里的應用生態(tài)內(nèi)做大做強,真正成為集團業(yè)務的核心研發(fā)模式,并讓每個參與者都能從中受益。
我們一直堅信 Flutter 技術的先進性和應用前景,未來我們將繼續(xù)立足淘系服務集團業(yè)務,和集團開發(fā)者攜手前行,在 Flutter 這個技術方向上堅定的走下去。