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Flutter Channel 是一個(gè)異步調(diào)用通道，如果想在 Dart 側(cè)同步獲取到 Native 返回的結(jié)果，調(diào)用的時(shí)候加上 await 就可以了：

final int result = await platform.invokeMethod('hello channel'); 

所以這篇文章到此為止了?

不!上面這行代碼其實(shí)是個(gè)『假同步』，因?yàn)樗槐ＷC了 Dart 代碼的同步執(zhí)行，而 Native 代碼與 Dart 并不在同一條線程執(zhí)行。試想下，如果你通過 Flutter Channel 打日志，但由于打日志的消息是異步傳遞到 Native 的，最后日志順序可能是錯(cuò)的。而通過日志來排查一些時(shí)序性相關(guān)的 Bug 時(shí)，日志的順序很重要。

因?yàn)?Flutter Channel 設(shè)計(jì)之初就是異步的，使用 await 來回切換線程所帶來的開銷不小。而且協(xié)程的 await 語法具有傳遞性，上層調(diào)用方也需要使用 await，層層傳遞。

而 DartNative (https://github.com/dart-native/dart_native) 設(shè)計(jì)之初就是同步調(diào)用的，且也支持異步調(diào)用：

// new DNTest instance and call hello method. 
DNTest().hello('DartNative'); 

Why DartNative?

DartNative 是『真同步』，保證了執(zhí)行順序。同時(shí)也支持異步調(diào)用。

一行代碼實(shí)現(xiàn)同步調(diào)用，告別 Flutter Channel 膠水代碼帶來的開發(fā)成本。

同步調(diào)用性能是 Flutter Channel 的數(shù)倍。分別使用 Flutter Channel 和 DartNative 調(diào)用 fooNSString: 方法，耗時(shí)相差三到四倍。性能數(shù)據(jù)可能在不同場景下有波動，可以通過執(zhí)行 Benchmark 代碼 來對比結(jié)果。

實(shí)現(xiàn)原理

下圖以 Dart 同步調(diào)用 iOS Objective-C API 為例，描述了 DartNative 同步調(diào)用的原理。以一個(gè)字符串參數(shù)為例，講述了從 Dart String 自動轉(zhuǎn)為 Objective-C NSString 并傳遞給 hello: 方法的過程。返回值也是自動轉(zhuǎn)換類型的，由于篇幅原因沒在圖片中描述。

在實(shí)現(xiàn)了基本的同步調(diào)用后，開發(fā)重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向了性能優(yōu)化。

方法簽名的優(yōu)化

在 Dart 同步調(diào)用 Native 時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)跨語言調(diào)用時(shí)參數(shù)和返回值類型的自動轉(zhuǎn)換，需要先獲取到 Native 的方法簽名。這里做了兩方面的性能優(yōu)化：

• 通過 DartFFI 調(diào)用 OC Runtime 獲取方法簽名占據(jù)了一定耗時(shí)?？梢栽?Dart 側(cè)加一層 Cache 來減少通信和反射次數(shù)。
• 方法簽名字符串的構(gòu)成是 “TypeEncoding+offset” 的組合，跨語言之間傳遞字符串的編解碼的耗時(shí)較多，而只有 TypeEncoding 那部分才是類型自動轉(zhuǎn)換所需要的。絕大部分類型對應(yīng)的 TypeEncoding 都是固定的，于是只需要傳遞 TypeEncoding 的指針即可。

字符串轉(zhuǎn)換的優(yōu)化

Dart String 在與 Objective-C NSString 相互轉(zhuǎn)換的過程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷降倪x擇至關(guān)重要。因?yàn)?Dart String 是使用 UTF16 編碼的，所以 DartNative 使用 Uint16List 作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?。通過性能測試，使用 UTF16 來回傳輸字符串的總耗時(shí)(包含 Native 方法自身耗時(shí))相比 UTF8 減少了 35% 左右，如果只計(jì)算通道自動類型轉(zhuǎn)換耗時(shí)減少的比例會更多。

轉(zhuǎn)換 Dart String 為 Objective-C NSString:

使用 DartFFI 在堆上創(chuàng)建 uint16_t 數(shù)組，將 Dart String 轉(zhuǎn)為 UTF16 格式后裝載進(jìn)去。最終通過 perform 方法反射調(diào)用 stringWithCharacters:length: 方法來創(chuàng)建 NSString 對象。

final units = value.codeUnits; 
final Pointer<Uint16> charPtr = allocate<Uint16>(count: units.length + 1); 
final Uint16List nativeString = charPtr.asTypedList(units.length + 1); 
nativeString.setAll(0, units); 
nativeString[units.length] = 0; 
NSObject result = Class('NSString').perform( 
    SEL('stringWithCharacters:length:'), 
    args: [charPtr, units.length]); 
free(charPtr); 

轉(zhuǎn)換 Objective-C NSString 為 Dart String:

NSString 轉(zhuǎn)為 UTF16 稍微麻煩一點(diǎn)。這里的方案是先轉(zhuǎn)為 UTF16 的 NSData，然后將 uint16_t 數(shù)組的地址和字符長度(不是字節(jié)長度)返回給 Dart 側(cè)。

const void * 
native_convert_nsstring_to_utf16(NSString *string, NSUInteger *length) { 
    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF16StringEncoding]; 
    // UTF16, 2-byte per unit 
    *length = data.length / 2; 
    return data.bytes; 
} 

Dart 拿到 uint16_t 數(shù)組后會轉(zhuǎn)為 Uint16List 類型，并用它初始化一個(gè) String 對象。

Pointer<Uint64> length = allocate<Uint64>(); 
Pointer<Void> result = convertNSStringToUTF16(ptr, length); 
Uint16List list = result.cast<Uint16>().asTypedList(length.value); 
free(length); 
String str = String.fromCharCodes(list); 

后記

寫了這么多 DartNative 的相關(guān)文章，終于輪到了介紹最基礎(chǔ)最核心的同步調(diào)用功能。其實(shí)異步調(diào)用也是支持的，看來用 DartNative 來替換 Flutter Channel 的理由又多了。

這篇文章主要講的是 iOS 的同步調(diào)用實(shí)現(xiàn)以及性能優(yōu)化，Android 也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)同步調(diào)用中基本類型的自動轉(zhuǎn)換。