Flutter學習指南：檔案、儲存和網路
Flutter學習指南
互動、手勢和動畫
UI佈局和控制元件
熟悉Dart語言
編寫第一個應用
開發環境搭建
本篇文章我們先學習 Flutter IO 相關的基礎知識，然後在 Flutter學習指南：互動、手勢和動畫 的基礎上，繼續開發一個 echo 客戶端。由於日常開發中 HTTP 比 socket 更常見，我們的 echo 客戶端將會使用 HTTP 協議跟服務端通訊。Echo 伺服器也會使用 Dart 來實現。
檔案
為了執行檔案操作，我們可以使用 Dart 的 io 包：
import 'dart:io';
複製程式碼建立檔案
在 Dart 裡，我們通過類 File 來執行檔案操作：
void foo() async {
const filepath = "path to your file";
var file = File(filepath);
try {
bool exists = await file.exists();
if (!exists) {
await
}
} catch (e) {
print(e);
}
}
複製程式碼相對於 CPU，IO 總是很慢的，所以大部分檔案操作都返回一個 Future，並在出錯的時候丟擲一個異常。如果你需要，也可以使用同步版本，這些方法都帶一個字尾 Sync：
void foo() {
const filepath = "path to your file"
var file = File(filepath);
try {
bool exists = file.existsSync();
if (!exists) {
file.createSync();
}
} catch (e) {
print(e);
}
}
複製程式碼async 方法使得我們可以像寫同步方法一樣寫非同步程式碼，同步版本的 io 方法已經沒有太多使用的必要了（Dart 1 不支援 async 函式，所以同步版本的方法的存在是有必要的）。
寫檔案
寫 String 時我們可以使用 writeAsString 和 writeAsBytes 方法：
const filepath = "path to your file";
var file = File(filepath);
await file.writeAsString('Hello, Dart IO');
List<int> toBeWritten = [1, 2, 3];
await file.writeAsBytes(toBeWritten);
複製程式碼如果只是為了寫檔案，還可以使用 openWrite 開啟一個 IOSink：
void foo() async {
const filepath = "path to your file";
var file = File(filepath);
IOSink sink;
try {
sink = file.openWrite();
// 預設的寫檔案操作會覆蓋原有內容；如果要追究內容，用 append 模式
// sink = file.openWrite(mode: FileMode.append);
// write() 的引數是一個 Object，他會執行 obj.toString() 把轉換後
// 的 String 寫入檔案
sink.write('Hello, Dart');
//呼叫 flush 後才會真的把資料寫出去
await sink.flush();
} catch (e) {
print(e);
} finally {
sink?.close();
}
}
複製程式碼讀檔案
讀寫原始的 bytes 也是相當簡單的：
var msg = await file.readAsString();
List<int> content = await file.readAsBytes();
複製程式碼和寫檔案類似，它還有一個 openRead 方法：
// Stream 是 async 包裡的類
import 'dart:async';
// utf8、LineSplitter 屬於 convert 包
import 'dart:convert';
import 'dart:io';
void foo() async {
const filepath = "path to your file";
var file = File(filepath);
try {
Stream<List<int>> stream = file.openRead();
var lines = stream
// 把內容用 utf-8 解碼
.transform(utf8.decoder)
// 每次返回一行
.transform(LineSplitter());
await for (var line in lines) {
print(line);
}
} catch (e) {
print(e);
}
}
複製程式碼最後需要注意的是，我們讀寫 bytes 的時候，使用的物件是 List<int>，而一個 int 在 Dart 裡面有 64 位。Dart 一開始設計就是用於 Web，這部分的效率也就不那麼高了。
JSON
JSON 相關的 API 放在了 convert 包裡面：
import 'dart:convert';
複製程式碼把物件轉換為 JSON
假設我們有這樣一個物件：
class Point {
int x;
int y;
String description;
Point(this.x, this.y, this.description);
}
複製程式碼為了把他轉換為 JSON，我們給他定義一個 toJson 方法（注意，不能改變他的方法簽名）：
class Point {
// ...
// 注意，我們的方法只有一個語句，這個語句定義了一個 map。
// 使用這種語法的時候，Dart 會自動把這個 map 當做方法的返回值
Map<String, dynamic> toJson() => {
'x': x,
'y': y,
'desc': description
};
}
複製程式碼接下來我們呼叫 json.encode 方法把物件轉換為 JSON：
void main() {
var point = Point(2, 12, 'Some point');
var pointJson = json.encode(point);
print('pointJson = $pointJson');
// List, Map 都是支援的
var points = [point, point];
var pointsJson = json.encode(points);
print('pointsJson = $pointsJson');
}
// 執行後打印出：
// pointJson = {"x":2,"y":12,"desc":"Some point"}
// pointsJson = [{"x":2,"y":12,"desc":"Some point"},{"x":2,"y":12,"desc":"Some point"}]
複製程式碼把 JSON 轉換為物件
首先，我們給 Point 類再加多一個建構函式：
class Point {
// ...
Point.fromJson(Map<String, dynamic> map)
: x = map['x'], y = map['y'], description = map['desc'];
// 為了方便後面演示，也加入一個 toString
@override
String toString() {
return "Point{x=$x, y=$y, desc=$description}";
}
}
複製程式碼為了解析 JSON 字串，我們可以用 json.decode 方法：
dynamic obj = json.decode(jsonString);
複製程式碼返回一個 dynamic 的原因在於，Dart 不知道傳進去的 JSON 是什麼。如果是一個 JSON 物件，返回值將是一個 Map；如果是 JSON 陣列，則會返回 List<dynamic>：
void main() {
var point = Point(2, 12, 'Some point');
var pointJson = json.encode(point);
print('pointJson = $pointJson');
var points = [point, point];
var pointsJson = json.encode(points);
print('pointsJson = $pointsJson');
print('');
var decoded = json.decode(pointJson);
print('decoded.runtimeType = ${decoded.runtimeType}');
var point2 = Point.fromJson(decoded);
print('point2 = $point2');
decoded = json.decode(pointsJson);
print('decoded.runtimeType = ${decoded.runtimeType}');
var points2 = <Point>[];
for (var map in decoded) {
points2.add(Point.fromJson(map));
}
print('points2 = $points2');
}
複製程式碼執行結果如下：
pointJson = {"x":2,"y":12,"desc":"Some point"}
pointsJson = [{"x":2,"y":12,"desc":"Some point"},{"x":2,"y":12,"desc":"Some point"}]
decoded.runtimeType = _InternalLinkedHashMap<String, dynamic>
point2 = Point{x=2, y=12, desc=Some point}
decoded.runtimeType = List<dynamic>
points2 = [Point{x=2, y=12, desc=Some point}, Point{x=2, y=12, desc=Some point}]
複製程式碼需要說明的是，我們把 Map 轉化為物件時使用時定義了一個建構函式，但這個是任意的，使用靜態方法、Dart 工廠方法等都是可行的。之所以限定 toJson 方法的原型，是因為 json.encode 只支援 Map、List、String、int 等內建型別。當它遇到不認識的型別時，如果沒有給它設定引數 toEncodable，就會呼叫物件的 toJson 方法（所以方法的原型不能改變）。
HTTP
為了向伺服器傳送 HTTP 請求，我們可以使用 io 包裡面的 HttpClient。但它實在不是那麼好用，於是就有人弄出了一個 http 包。為了使用 http 包，需要修改 pubspec.yaml：
# pubspec.yaml
dependencies:
http: ^0.11.3+17
複製程式碼http 包的使用非常直接，為了發出一個 GET，可以使用 http.get 方法；對應的，還有 post、put 等。
import 'package:http/http.dart' as http;
Future<String> getMessage() async {
try {
final response = await http.get('http://www.xxx.com/yyy/zzz');
if (response.statusCode == 200) {
return response.body;
}
} catch (e) {
print('getMessage: $e');
}
return null;
}
複製程式碼HTTP POST 的例子我們在下面實現 echo 客戶端的時候再看。
使用 SQLite 資料庫
包 sqflite 可以讓我們使用 SQLite：
dependencies:
sqflite: any
複製程式碼sqflite 的 API 跟 Android 的那些非常像，下面我們直接用一個例子來演示：
import 'package:sqflite/sqflite.dart';
class Todo {
static const columnId = 'id';
static const columnTitle = 'title';
static const columnContent = 'content';
int id;
String title;
String content;
Todo(this.title, this.content, [this.id]);
Todo.fromMap(Map<String, dynamic> map)
: id = map[columnId], title = map[columnTitle], content = map[columnContent];
Map<String, dynamic> toMap() => {
columnTitle: title,
columnContent: content,
};
@override
String toString() {
return 'Todo{id=$id, title=$title, content=$content}';
}
}
void foo() async {
const table = 'Todo';
// getDatabasesPath() 的 sqflite 提供的函式
var path = await getDatabasesPath() + '/demo.db';
// 使用 openDatabase 開啟資料庫
var database = await openDatabase(
path,
version: 1,
onCreate: (db, version) async {
var sql ='''
CREATE TABLE $table ('
${Todo.columnId} INTEGER PRIMARY KEY,'
${Todo.columnTitle} TEXT,'
${Todo.columnContent} TEXT'
)
''';
// execute 方法可以執行任意的 SQL
await db.execute(sql);
}
);
// 為了讓每次執行的結果都一樣，先把資料清掉
await database.delete(table);
var todo1 = Todo('Flutter', 'Learn Flutter widgets.');
var todo2 = Todo('Flutter', 'Learn how to to IO in Flutter.');
// 插入資料
await database.insert(table, todo1.toMap());
await database.insert(table, todo2.toMap());
List<Map> list = await database.query(table);
// 重新賦值，這樣 todo.id 才不會為 0
todo1 = Todo.fromMap(list[0]);
todo2 = Todo.fromMap(list[1]);
print('query: todo1 = $todo1');
print('query: todo2 = $todo2');
todo1.content += ' Come on!';
todo2.content += ' I\'m tired';
// 使用事務
await database.transaction((txn) async {
// 注意，這裡面只能用 txn。直接使用 database 將導致死鎖
await txn.update(table, todo1.toMap(),
// where 的引數裡，我們可以使用 ? 作為佔位符，對應的值按順序放在 whereArgs
// 注意，whereArgs 的引數型別是 List，這裡不能寫成 todo1.id.toString()。
// 不然就變成了用 String 和 int 比較，這樣一來就匹配不到待更新的那一行了
where: '${Todo.columnId} = ?', whereArgs: [todo1.id]);
await txn.update(table, todo2.toMap(),
where: '${Todo.columnId} = ?', whereArgs: [todo2.id]);
});
list = await database.query(table);
for (var map in list) {
var todo = Todo.fromMap(map);
print('updated: todo = $todo');
}
// 最後，別忘了關閉資料庫
await database.close();
}
複製程式碼執行結果如下：
query: todo1 = Todo{id=1, title=Flutter, content=Learn Flutter widgets}
query: todo2 = Todo{id=2, title=Flutter, content=Learn how to to IO in Flutter}
updated: todo = Todo{id=1, title=Flutter, content=Learn Flutter widgets. Come on!}
updated: todo = Todo{id=2, title=Flutter, content=Learn how to to IO in Flutter. I'm tired}
複製程式碼有 Android 經驗的讀者會發現，使用 Dart 編寫資料庫相關程式碼的時候舒服很多。如果讀者對資料庫不太熟悉，可以參考《SQL必知必會》。本篇的主要知識點到這裡的就講完了，作為練習，下面我們就一起來實現 echo 客戶端的後端。
echo 客戶端
HTTP 服務端
在開始之前，你可以在 GitHub 上找到上篇文章的程式碼，我們將在它的基礎上進行開發。
git clone https://github.com/Jekton/flutter_demo.git
cd flutter_demo
git checkout ux-basic
複製程式碼服務端架構
首先我們來看看服務端的架構（說是架構，但其實非常的簡單，或者說很簡陋）：
import 'dart:async';
import 'dart:io';
class HttpEchoServer {
final int port;
HttpServer httpServer;
// 在 Dart 裡面，函式也是 first class object，所以我們可以直接把
// 函式放到 Map 裡面
Map<String, void Function(HttpRequest)> routes;
HttpEchoServer(this.port) {
_initRoutes();
}
void _initRoutes() {
routes = {
// 我們只支援 path 為 '/history' 和 '/echo' 的請求。
// history 用於獲取歷史記錄；
// echo 則提供 echo 服務。
'/history': _history,
'/echo': _echo,
};
}
// 返回一個 Future，這樣客戶端就能夠在 start 完成後做一些事
Future start() async {
// 1. 建立一個 HttpServer
httpServer = await HttpServer.bind(InternetAddress.loopbackIPv4, port);
// 2. 開始監聽客戶請求
return httpServer.listen((request) {
final path = request.uri.path;
final handler = routes[path];
if (handler != null) {
handler(request);
} else {
// 給客戶返回一個 404
request.response.statusCode = HttpStatus.notFound;
request.response.close();
}
});
}
void _history(HttpRequest request) {
// ...
}
void _echo(HttpRequest request) async {
// ...
}
void close() async {
var server = httpServer;
httpServer = null;
await server?.close();
}
}
複製程式碼在服務端框架裡，我們把支援的所有路徑都加到 routes 裡面，當收到客戶請求的時候，只需要直接從 routes 裡取出對應的處理函式，把請求分發給他就可以了。如果讀者對服務端程式設計沒有太大興趣或不太瞭解，這部分可以不用太關注。
將物件序列化為 JSON
為了把 Message 物件序列化為 JSON，這裡我們對 Message 做一些小修改：
class Message {
final String msg;
final int timestamp;
Message(this.msg, this.timestamp);
Message.create(String msg)
: msg = msg, timestamp = DateTime.now().millisecondsSinceEpoch;
Map<String, dynamic> toJson() => {
"msg": "$msg",
"timestamp": timestamp
};
@override
String toString() {
return 'Message{msg: $msg, timestamp: $timestamp}';
}
}
複製程式碼這裡我們加入一個 toJson 方法。下面是服務端的 _echo 方法：
class HttpEchoServer {
static const GET = 'GET';
static const POST = 'POST';
const List<Message> messages = [];
// ...
_unsupportedMethod(HttpRequest request) {
request.response.statusCode = HttpStatus.methodNotAllowed;
request.response.close();
}
void _echo(HttpRequest request) async {
if (request.method != POST) {
_unsupportedMethod(request);
return;
}
// 獲取從客戶端 POST 請求的 body，更多的知識，參考
// https://www.dartlang.org/tutorials/dart-vm/httpserver
String body = await request.transform(utf8.decoder).join();
if (body != null) {
var message = Message.create(body);
messages.add(message);
request.response.statusCode = HttpStatus.ok;
// json 是 convert 包裡的物件，encode 方法還有第二個引數 toEncodable。當遇到物件不是
// Dart 的內建物件時，如果提供這個引數，就會呼叫它對物件進行序列化；這裡我們沒有提供，
// 所以 encode 方法會呼叫物件的 toJson 方法，這個方法在前面我們已經定義了
var data = json.encode(message);
// 把響應寫回給客戶端
request.response.write(data);
} else {
request.response.statusCode = HttpStatus.badRequest;
}
request.response.close();
}
}
複製程式碼HTTP 客戶端
我們的 echo 伺服器使用了 dart:io 包裡面 HttpServer 來開發。對應的，我們也可以使用這個包裡的 HttpRequest 來執行 HTTP 請求，但這裡我們並不打算這麼做。第三方庫 http 提供了更簡單易用的介面。
首先把依賴新增到 pubspec 裡：
# pubspec.yaml
dependencies:
# ...
http: ^0.11.3+17
複製程式碼客戶端實現如下：
import 'package:http/http.dart' as http;
class HttpEchoClient {
final int port;
final String host;
HttpEchoClient(this.port): host = 'http://localhost:$port';
Future<Message> send(String msg) async {
// http.post 用來執行一個 HTTP POST 請求。
// 它的 body 引數是一個 dynamic，可以支援不同型別的 body，這裡我們
// 只是直接把客戶輸入的訊息發給服務端就可以了。由於 msg 是一個 String，
// post 方法會自動設定 HTTP 的 Content-Type 為 text/plain
final response = await http.post(host + '/echo', body: msg);
if (response.statusCode == 200) {
Map<String, dynamic> msgJson = json.decode(response.body);
// Dart 並不知道我們的 Message 長什麼樣，我們需要自己通過
// Map<String, dynamic> 來構造物件
var message = Message.fromJson(msgJson);
return message;
} else {
return null;
}
}
}
class Message {
final String msg;
final int timestamp;
Message.fromJson(Map<String, dynamic> json)
: msg = json['msg'], timestamp = json['timestamp'];
// ...
}
複製程式碼現在，讓我們把他們和上一節的 UI 結合到一起。首先啟動伺服器，然後建立客戶端：
HttpEchoServer _server;
HttpEchoClient _client;
class _MessageListState extends State<MessageList> {
final List<Message> messages = [];
@override
void initState() {
super.initState();
const port = 6060;
_server = HttpEchoServer(port);
// initState 不是一個 async 函式，這裡我們不能直接 await _server.start(),
// future.then(...) 跟 await 是等價的
_server.start().then((_) {
// 等伺服器啟動後才建立客戶端
_client = HttpEchoClient(port);
});
}
// ...
}
複製程式碼class MessageListScreen extends StatelessWidget {
@override
Widget build(BuildContext context) {
return Scaffold(
// ...
floatingActionButton: FloatingActionButton(
onPressed: () async {
final result = await Navigator.push(
context,
MaterialPageRoute(builder: (_) => AddMessageScreen())
);
// 以下是修改了的地方
if (_client == null) return;
// 現在，我們不是直接構造一個 Message，而是通過 _client 把訊息
// 傳送給伺服器
var msg = await _client.send(result);
if (msg != null) {
messageListKey.currentState.addMessage(msg);
} else {
debugPrint('fail to send $result');
}
},
// ...
)
);
}
}
複製程式碼大功告成，在做了這麼多工作以後，我們的應用現在是真正的 echo 客戶端了，雖然看起來跟之前沒什麼兩樣。接下來，我們就做一些跟之前不一樣的——把歷史記錄儲存下來。
歷史記錄儲存、恢復
獲取應用的儲存路徑
為了獲得應用的檔案儲存路徑，我們引入多一個庫：
# pubspec.yaml
dependencies:
# ...
path_provider: ^0.4.1
複製程式碼通過它我們可以拿到應用的 file、cache 和 external storage 的路徑：
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