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编写自定义平台相关代码

学习如何在应用中编写自定义平台相关代码。

本指南介绍了如何在 Flutter 中使用自定义平台相关代码。

概述

#

你可以在 Flutter 应用中使用平台相关代码。几种常见的方法包括:

Flutter 支持以下平台及对应的平台相关语言:

  • Android:Kotlin, Java
  • iOS:Swift, Objective-C
  • Windows:C++
  • macOS:Objective-C
  • Linux:C

平台通道架构概述

#

如下图所示,消息通过平台通道在客户端(UI)和宿主(平台)之间传递:

Platform channels architecture

在上图中,消息和响应通过通道异步传递,以确保用户界面保持响应。在客户端,用于 Flutter 的 MethodChannel 支持发送对应于方法调用的消息。在平台侧,用于 Android 的 MethodChannel用于 iOS 的 FlutterMethodChannel 支持接收方法调用并返回结果。这些类使你能够以极少的样板代码开发平台插件。

数据类型支持

#

标准的平台通道 API 和 Pigeon 软件包使用一种名为 StandardMessageCodec 的标准消息编解码器,它支持对类似于 JSON 的简单值进行高效的二进制序列化,例如布尔值、数字、字符串、字节缓冲区、列表和映射。当你发送和接收这些值时,消息的序列化和反序列化会自动发生。

下表显示了 Dart 值在平台侧的对应关系(反之亦然):

DartKotlin
nullnull
boolBoolean
int (<=32 位)Int
int (>32 位)Long
doubleDouble
StringString
Uint8ListByteArray
Int32ListIntArray
Int64ListLongArray
Float32ListFloatArray
Float64ListDoubleArray
ListList
MapHashMap
DartJava
nullnull
booljava.lang.Boolean
int (<=32 位)java.lang.Integer
int (>32 位)java.lang.Long
doublejava.lang.Double
Stringjava.lang.String
Uint8Listbyte[]
Int32Listint[]
Int64Listlong[]
Float32Listfloat[]
Float64Listdouble[]
Listjava.util.ArrayList
Mapjava.util.HashMap
DartSwift
nullnil (嵌套时为 NSNull)
boolNSNumber(value: Bool)
int (<=32 位)NSNumber(value: Int32)
int (>32 位)NSNumber(value: Int)
doubleNSNumber(value: Double)
StringString
Uint8ListFlutterStandardTypedData(bytes: Data)
Int32ListFlutterStandardTypedData(int32: Data)
Int64ListFlutterStandardTypedData(int64: Data)
Float32ListFlutterStandardTypedData(float32: Data)
Float64ListFlutterStandardTypedData(float64: Data)
ListArray
MapDictionary
DartObjective-C
nullnil (嵌套时为 NSNull)
boolNSNumber numberWithBool
int (<=32 位)NSNumber numberWithInt
int (>32 位)NSNumber numberWithLong
doubleNSNumber numberWithDouble
StringNSString
Uint8ListFlutterStandardTypedData typedDataWithBytes
Int32ListFlutterStandardTypedData typedDataWithInt32
Int64ListFlutterStandardTypedData typedDataWithInt64
Float32List FlutterStandardTypedData typedDataWithFloat32
Float64List FlutterStandardTypedData typedDataWithFloat64
ListNSArray
MapNSDictionary
DartC++
nullEncodableValue()
boolEncodableValue(bool)
int (<=32 位)EncodableValue(int32_t)
int (>32 位)EncodableValue(int64_t)
doubleEncodableValue(double)
StringEncodableValue(std::string)
Uint8ListEncodableValue(std::vector<uint8_t>)
Int32ListEncodableValue(std::vector<int32_t>)
Int64ListEncodableValue(std::vector<int64_t>)
Float32ListEncodableValue(std::vector<float>)
Float64ListEncodableValue(std::vector<double>)
ListEncodableValue(std::vector<EncodableValue>)
Map EncodableValue(std::map<EncodableValue, EncodableValue>)
DartC (GObject)
nullFlValue()
boolFlValue(bool)
intFlValue(int64_t)
doubleFlValue(double)
StringFlValue(gchar*)
Uint8ListFlValue(uint8_t*)
Int32ListFlValue(int32_t*)
Int64ListFlValue(int64_t*)
Float32ListFlValue(float*)
Float64ListFlValue(double*)
ListFlValue(FlValue)
MapFlValue(FlValue, FlValue)

使用平台通道调用平台相关代码

#

以下代码演示了如何调用平台相关 API 来获取并显示当前的电池电量。它使用 Android 的 BatteryManager API、iOS 的 device.batteryLevel API、Windows 的 GetSystemPowerStatus API 以及 Linux 的 UPower API,通过单一平台消息 getBatteryLevel() 来实现。

此示例将平台相关代码直接添加在主应用中。如果你希望在多个应用中复用平台相关代码,项目创建步骤会有所不同(请参阅 开发软件包),但平台通道代码的编写方式是一样的。

第 1 步:创建新应用项目

#

首先创建一个新应用

  • 在终端中运行:flutter create batterylevel

默认情况下,我们的模板支持使用 Kotlin 编写 Android 代码,或使用 Swift 编写 iOS 代码。如需使用 Java 或 Objective-C,请使用 -i 和/或 -a 标志:

  • 在终端中运行:flutter create -i objc -a java batterylevel

第 2 步:创建 Flutter 平台客户端

#

应用的 State 类持有当前应用的状态。扩展该类以保存当前的电池状态。

首先,构建通道。使用一个带有单一平台方法的 MethodChannel,该方法返回电池电量。

通道的客户端和宿主端通过通道构造函数中传递的通道名称连接。在单个应用中使用的所有通道名称必须唯一;请为通道名称添加唯一的“域前缀”,例如:samples.flutter.dev/battery

dart
import 'dart:async';
import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:flutter/services.dart';
dart
class _MyHomePageState extends State<MyHomePage> {
  static const platform = MethodChannel('samples.flutter.dev/battery');
  // Get battery level.

接下来,在方法通道上调用一个方法,使用 String 标识符 getBatteryLevel 指定要调用的具体方法。调用可能会失败(例如,如果平台不支持该平台 API,如在模拟器中运行时),因此请将 invokeMethod 调用包装在 try-catch 语句中。

使用返回的结果在 setState 内部更新 _batteryLevel 以更新用户界面状态。

dart
// Get battery level.
String _batteryLevel = 'Unknown battery level.';

Future<void> _getBatteryLevel() async {
  String batteryLevel;
  try {
    final result = await platform.invokeMethod<int>('getBatteryLevel');
    batteryLevel = 'Battery level at $result % .';
  } on PlatformException catch (e) {
    batteryLevel = "Failed to get battery level: '${e.message}'.";
  }

  setState(() {
    _batteryLevel = batteryLevel;
  });
}

最后,替换模板中的 build 方法,使其包含一个简单的用户界面,显示电池电量字符串,并提供一个刷新该值的按钮。

dart
@override
Widget build(BuildContext context) {
  return Material(
    child: Center(
      child: Column(
        mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.spaceEvenly,
        children: [
          ElevatedButton(
            onPressed: _getBatteryLevel,
            child: const Text('Get Battery Level'),
          ),
          Text(_batteryLevel),
        ],
      ),
    ),
  );
}

第 3 步:添加 Android 平台相关实现

#

首先在 Android Studio 中打开 Flutter 应用的 Android 宿主部分

  1. 启动 Android Studio

  2. 选择菜单项 File > Open...

  3. 导航至存放 Flutter 应用的目录,选择其中的 android 文件夹。点击 OK

  4. 在项目视图的 kotlin 文件夹中打开 MainActivity.kt 文件。

configureFlutterEngine() 方法内部,创建一个 MethodChannel 并调用 setMethodCallHandler()。请确保使用与 Flutter 客户端侧相同的通道名称。

MainActivity.kt
kotlin
import androidx.annotation.NonNull
import io.flutter.embedding.android.FlutterActivity
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine
import io.flutter.plugin.common.MethodChannel

class MainActivity: FlutterActivity() {
  private val CHANNEL = "samples.flutter.dev/battery"

  override fun configureFlutterEngine(@NonNull flutterEngine: FlutterEngine) {
    super.configureFlutterEngine(flutterEngine)
    MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger, CHANNEL).setMethodCallHandler {
      call, result ->
      // This method is invoked on the main thread.
      // TODO
    }
  }
}

添加 Android Kotlin 代码,使用 Android 电池 API 获取电池电量。这段代码与你在原生 Android 应用中编写的代码完全相同。

首先,在文件顶部添加所需的导入。

MainActivity.kt
kotlin
import android.content.Context
import android.content.ContextWrapper
import android.content.Intent
import android.content.IntentFilter
import android.os.BatteryManager
import android.os.Build.VERSION
import android.os.Build.VERSION_CODES

接下来,在 MainActivity 类中,在 configureFlutterEngine() 方法下方添加以下方法。

MainActivity.kt
kotlin
  private fun getBatteryLevel(): Int {
    val batteryLevel: Int
    if (VERSION.SDK_INT >= VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
      val batteryManager = getSystemService(Context.BATTERY_SERVICE) as BatteryManager
      batteryLevel = batteryManager.getIntProperty(BatteryManager.BATTERY_PROPERTY_CAPACITY)
    } else {
      val intent = ContextWrapper(applicationContext).registerReceiver(null, IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED))
      batteryLevel = intent!!.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_LEVEL, -1) * 100 / intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_SCALE, -1)
    }

    return batteryLevel
  }

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler() 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 Android 代码,并使用 result 参数返回成功和失败两种情况的响应。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

移除以下代码

MainActivity.kt
kotlin
    MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger, CHANNEL).setMethodCallHandler {
      call, result ->
      // This method is invoked on the main thread.
      // TODO
    }

并替换为以下内容

MainActivity.kt
kotlin
    MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger, CHANNEL).setMethodCallHandler {
      // This method is invoked on the main thread.
      call, result ->
      if (call.method == "getBatteryLevel") {
        val batteryLevel = getBatteryLevel()

        if (batteryLevel != -1) {
          result.success(batteryLevel)
        } else {
          result.error("UNAVAILABLE", "Battery level not available.", null)
        }
      } else {
        result.notImplemented()
      }
    }

首先在 Android Studio 中打开 Flutter 应用的 Android 宿主部分

  1. 启动 Android Studio

  2. 选择菜单项 File > Open...

  3. 导航至存放 Flutter 应用的目录,选择其中的 android 文件夹。点击 OK

  4. 在项目视图的 java 文件夹中打开 MainActivity.java 文件。

接下来,在 configureFlutterEngine() 方法内部创建 MethodChannel 并设置 MethodCallHandler。确保使用与 Flutter 客户端侧相同的通道名称。

MainActivity.java
java
import androidx.annotation.NonNull;
import io.flutter.embedding.android.FlutterActivity;
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine;
import io.flutter.plugin.common.MethodChannel;

public class MainActivity extends FlutterActivity {
  private static final String CHANNEL = "samples.flutter.dev/battery";

  @Override
  public void configureFlutterEngine(@NonNull FlutterEngine flutterEngine) {
    super.configureFlutterEngine(flutterEngine);
    new MethodChannel(flutterEngine.getDartExecutor().getBinaryMessenger(), CHANNEL)
        .setMethodCallHandler(
          (call, result) -> {
            // This method is invoked on the main thread.
            // TODO
          }
        );
  }
}

添加 Android Java 代码,使用 Android 电池 API 获取电池电量。这段代码与你在原生 Android 应用中编写的代码完全相同。

首先,在文件顶部添加所需的导入。

MainActivity.java
java
import android.content.ContextWrapper;
import android.content.Intent;
import android.content.IntentFilter;
import android.os.BatteryManager;
import android.os.Build.VERSION;
import android.os.Build.VERSION_CODES;
import android.os.Bundle;

然后在 Activity 类中,在 configureFlutterEngine() 方法下方添加以下新方法。

MainActivity.java
java
  private int getBatteryLevel() {
    int batteryLevel = -1;
    if (VERSION.SDK_INT >= VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
      BatteryManager batteryManager = (BatteryManager) getSystemService(BATTERY_SERVICE);
      batteryLevel = batteryManager.getIntProperty(BatteryManager.BATTERY_PROPERTY_CAPACITY);
    } else {
      Intent intent = new ContextWrapper(getApplicationContext()).
          registerReceiver(null, new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED));
      batteryLevel = (intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_LEVEL, -1) * 100) /
          intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_SCALE, -1);
    }

    return batteryLevel;
  }

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler() 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 Android 代码,并使用 result 参数返回成功和失败两种情况的响应。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

移除以下代码

MainActivity.java
java
      new MethodChannel(flutterEngine.getDartExecutor().getBinaryMessenger(), CHANNEL)
        .setMethodCallHandler(
          (call, result) -> {
            // This method is invoked on the main thread.
            // TODO
          }
      );

并替换为以下内容

MainActivity.java
java
      new MethodChannel(flutterEngine.getDartExecutor().getBinaryMessenger(), CHANNEL)
        .setMethodCallHandler(
          (call, result) -> {
            // This method is invoked on the main thread.
            if (call.method.equals("getBatteryLevel")) {
              int batteryLevel = getBatteryLevel();

              if (batteryLevel != -1) {
                result.success(batteryLevel);
              } else {
                result.error("UNAVAILABLE", "Battery level not available.", null);
              }
            } else {
              result.notImplemented();
            }
          }
      );

现在你应该能够在 Android 上运行该应用了。如果使用 Android 模拟器,请在工具栏 ... 按钮中打开的“扩展控件 (Extended Controls)”面板中设置电池电量。

第 4 步:添加 iOS 平台相关实现

#

首先在 Xcode 中打开 Flutter 应用的 iOS 宿主部分

  1. 启动 Xcode。

  2. 选择菜单项 File > Open...

  3. 导航至存放 Flutter 应用的目录,选择其中的 ios 文件夹。点击 OK

在默认使用 Objective-C 的标准模板设置中添加对 Swift 的支持。

  1. 在项目导航器中展开 Runner > Runner

  2. 在项目导航器的 Runner > Runner 下打开 AppDelegate.swift 文件。

重写 application:didFinishLaunchingWithOptions: 函数,并创建一个绑定到通道名称 samples.flutter.dev/batteryFlutterMethodChannel

AppDelegate.swift
swift
@main
@objc class AppDelegate: FlutterAppDelegate, FlutterImplicitEngineDelegate {

  func didInitializeImplicitFlutterEngine(_ engineBridge: FlutterImplicitEngineBridge) {
    GeneratedPluginRegistrant.register(with: engineBridge.pluginRegistry)

    let batteryChannel = FlutterMethodChannel(
      name: "samples.flutter.dev/battery",
      binaryMessenger: engineBridge.applicationRegistrar.messenger()
    )

    batteryChannel.setMethodCallHandler({
      [weak self] (call: FlutterMethodCall, result: FlutterResult) -> Void in
      // This method is invoked on the UI thread.
      // Handle battery messages.
    })
  }
}

接下来,添加使用 iOS 电池 API 获取电池电量的 iOS Swift 代码。这段代码与你在原生 iOS 应用中编写的代码完全相同。

将以下内容作为新方法添加到 AppDelegate.swift 的底部。

AppDelegate.swift
swift
private func receiveBatteryLevel(result: FlutterResult) {
  let device = UIDevice.current
  device.isBatteryMonitoringEnabled = true
  if device.batteryState == UIDevice.BatteryState.unknown {
    result(FlutterError(code: "UNAVAILABLE",
                        message: "Battery level not available.",
                        details: nil))
  } else {
    result(Int(device.batteryLevel * 100))
  }
}

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler() 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 iOS 代码。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

AppDelegate.swift
swift
batteryChannel.setMethodCallHandler({
  [weak self] (call: FlutterMethodCall, result: FlutterResult) -> Void in
  // This method is invoked on the UI thread.
  guard call.method == "getBatteryLevel" else {
    result(FlutterMethodNotImplemented)
    return
  }
  self?.receiveBatteryLevel(result: result)
})

首先在 Xcode 中打开 Flutter 应用的 iOS 宿主部分

  1. 启动 Xcode。

  2. 选择菜单项 File > Open...

  3. 导航至存放 Flutter 应用的目录,选择其中的 ios 文件夹。点击 OK

  4. 确保 Xcode 项目构建无误。

  5. 在项目导航器的 Runner > Runner 下打开 AppDelegate.m 文件。

application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法内创建 FlutterMethodChannel 并添加处理器。确保使用与 Flutter 客户端侧相同的通道名称。

AppDelegate.m
objc
#import <Flutter/Flutter.h>
#import "GeneratedPluginRegistrant.h"

@implementation AppDelegate

- (void)didInitializeImplicitFlutterEngine:(NSObject<FlutterImplicitEngineBridge>*)engineBridge {
  [GeneratedPluginRegistrant registerWithRegistry:engineBridge.pluginRegistry];

  FlutterMethodChannel* batteryChannel = [FlutterMethodChannel
                                        methodChannelWithName:@"samples.flutter.dev/battery"
                                        binaryMessenger:engineBridge.applicationRegistrar.messenger];

  [batteryChannel setMethodCallHandler:^(FlutterMethodCall* call, FlutterResult result) {
    // This method is invoked on the UI thread.
    // TODO
  }];
}
@end

接下来,添加使用 iOS 电池 API 获取电池电量的 iOS Objective-C 代码。这段代码与你在原生 iOS 应用中编写的代码完全相同。

AppDelegate 类中,在 @end 之前添加以下方法。

AppDelegate.m
objc
- (int)getBatteryLevel {
  UIDevice* device = UIDevice.currentDevice;
  device.batteryMonitoringEnabled = YES;
  if (device.batteryState == UIDeviceBatteryStateUnknown) {
    return -1;
  } else {
    return (int)(device.batteryLevel * 100);
  }
}

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler() 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 iOS 代码,并使用 result 参数返回成功和失败两种情况的响应。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

AppDelegate.m
objc
__weak typeof(self) weakSelf = self;
[batteryChannel setMethodCallHandler:^(FlutterMethodCall* call, FlutterResult result) {
  // This method is invoked on the UI thread.
  if ([@"getBatteryLevel" isEqualToString:call.method]) {
    int batteryLevel = [weakSelf getBatteryLevel];

    if (batteryLevel == -1) {
      result([FlutterError errorWithCode:@"UNAVAILABLE"
                                 message:@"Battery level not available."
                                 details:nil]);
    } else {
      result(@(batteryLevel));
    }
  } else {
    result(FlutterMethodNotImplemented);
  }
}];

现在你应该能够在 iOS 上运行该应用了。注意,iOS 模拟器不支持电池 API,应用会显示“Battery level not available”。

第 5 步:添加 Windows 平台相关实现

#

首先在 Visual Studio 中打开 Flutter 应用的 Windows 宿主部分

  1. 在项目目录中运行 flutter build windows 一次,以生成 Visual Studio 解决方案文件。

  2. 启动 Visual Studio。

  3. 选择 Open a project or solution

  4. 导航至存放 Flutter 应用的目录,进入 build 文件夹,再进入 windows 文件夹,选中 batterylevel.sln 文件。点击 Open

添加平台通道方法的 C++ 实现

  1. 在解决方案资源管理器中展开 batterylevel > Source Files

  2. 打开 flutter_window.cpp 文件。

首先,在文件顶部,即 #include "flutter_window.h" 之后,添加必要的包含文件。

flutter_window.cpp
cpp
#include <flutter/event_channel.h>
#include <flutter/event_sink.h>
#include <flutter/event_stream_handler_functions.h>
#include <flutter/method_channel.h>
#include <flutter/standard_method_codec.h>
#include <windows.h>

#include <memory>

编辑 FlutterWindow::OnCreate 方法,创建一个绑定到 samples.flutter.dev/battery 通道名称的 flutter::MethodChannel

flutter_window.cpp
cpp
bool FlutterWindow::OnCreate() {
  // ...
  RegisterPlugins(flutter_controller_->engine());

  flutter::MethodChannel<> channel(
      flutter_controller_->engine()->messenger(), "samples.flutter.dev/battery",
      &flutter::StandardMethodCodec::GetInstance());
  channel.SetMethodCallHandler(
      [](const flutter::MethodCall<>& call,
         std::unique_ptr<flutter::MethodResult<>> result) {
        // TODO
      });

  SetChildContent(flutter_controller_->view()->GetNativeWindow());
  return true;
}

接下来,添加使用 Windows 电池 API 获取电池电量的 C++ 代码。这段代码与你在原生 Windows 应用中编写的代码完全相同。

flutter_window.cpp#include 部分之后添加以下函数。

flutter_window.cpp
cpp
static int GetBatteryLevel() {
  SYSTEM_POWER_STATUS status;
  if (GetSystemPowerStatus(&status) == 0 || status.BatteryLifePercent == 255) {
    return -1;
  }
  return status.BatteryLifePercent;
}

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler() 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 Windows 代码。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

移除以下代码

flutter_window.cpp
cpp
  channel.SetMethodCallHandler(
      [](const flutter::MethodCall<>& call,
         std::unique_ptr<flutter::MethodResult<>> result) {
        // TODO
      });

并替换为以下内容

flutter_window.cpp
cpp
  channel.SetMethodCallHandler(
      [](const flutter::MethodCall<>& call,
         std::unique_ptr<flutter::MethodResult<>> result) {
        if (call.method_name() == "getBatteryLevel") {
          int battery_level = GetBatteryLevel();
          if (battery_level != -1) {
            result->Success(battery_level);
          } else {
            result->Error("UNAVAILABLE", "Battery level not available.");
          }
        } else {
          result->NotImplemented();
        }
      });

现在你应该能够在 Windows 上运行该应用了。如果你的设备没有电池,它会显示“Battery level not available”。

第 6 步:添加 macOS 平台相关实现

#

首先在 Xcode 中打开 Flutter 应用的 macOS 宿主部分

  1. 启动 Xcode。

  2. 选择菜单项 File > Open...

  3. 导航至存放 Flutter 应用的目录,选择其中的 macos 文件夹。点击 OK

添加平台通道方法的 Swift 实现

  1. 在项目导航器中展开 Runner > Runner

  2. 在项目导航器的 Runner > Runner 下打开 MainFlutterWindow.swift 文件。

首先,在文件顶部,即 import FlutterMacOS 之后,添加必要的导入。

MainFlutterWindow.swift
swift
import IOKit.ps

awakeFromNib 方法中创建一个绑定到 samples.flutter.dev/battery 通道名称的 FlutterMethodChannel

MainFlutterWindow.swift
swift
  override func awakeFromNib() {
    // ...
    self.setFrame(windowFrame, display: true)

    let batteryChannel = FlutterMethodChannel(
      name: "samples.flutter.dev/battery",
      binaryMessenger: flutterViewController.engine.binaryMessenger)
    batteryChannel.setMethodCallHandler { (call, result) in
      // This method is invoked on the UI thread.
      // Handle battery messages.
    }

    RegisterGeneratedPlugins(registry: flutterViewController)

    super.awakeFromNib()
  }
}

接下来,添加使用 IOKit 电池 API 获取电池电量的 macOS Swift 代码。这段代码与你在原生 macOS 应用中编写的代码完全相同。

将以下内容作为新方法添加到 MainFlutterWindow.swift 的底部。

MainFlutterWindow.swift
swift
private func getBatteryLevel() -> Int? {
  let info = IOPSCopyPowerSourcesInfo().takeRetainedValue()
  let sources: Array<CFTypeRef> = IOPSCopyPowerSourcesList(info).takeRetainedValue() as Array
  if let source = sources.first {
    let description =
      IOPSGetPowerSourceDescription(info, source).takeUnretainedValue() as! [String: AnyObject]
    if let level = description[kIOPSCurrentCapacityKey] as? Int {
      return level
    }
  }
  return nil
}

最后,补全之前添加的 setMethodCallHandler 方法。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel(),因此在 call 参数中进行测试。此平台方法的实现调用了上一步编写的 macOS 代码。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

MainFlutterWindow.swift
swift
batteryChannel.setMethodCallHandler { (call, result) in
  switch call.method {
  case "getBatteryLevel":
    guard let level = getBatteryLevel() else {
      result(
        FlutterError(
          code: "UNAVAILABLE",
          message: "Battery level not available",
          details: nil))
     return
    }
    result(level)
  default:
    result(FlutterMethodNotImplemented)
  }
}

现在你应该能够在 macOS 上运行该应用了。如果你的设备没有电池,它会显示“Battery level not available”。

第 7 步:添加 Linux 平台相关实现

#

对于此示例,你需要安装 upower 开发头文件。这通常可以从你的发行版获取,例如:

sudo apt install libupower-glib-dev

首先在选定的编辑器中打开 Flutter 应用的 Linux 宿主部分。以下说明适用于安装了 "C/C++" 和 "CMake" 扩展的 Visual Studio Code,但也可以适配其他 IDE。

  1. 启动 Visual Studio Code。

  2. 打开项目内的 linux 目录。

  3. 在提示 Would you like to configure project "linux"? 时选择 Yes。这将启用 C++ 自动补全。

  4. 打开 runner/my_application.cc 文件。

首先,在文件顶部,即 #include <flutter_linux/flutter_linux.h> 之后,添加必要的包含文件。

runner/my_application.cc
c
#include <math.h>
#include <upower.h>

_MyApplication 结构体中添加一个 FlMethodChannel

runnner/my_application.cc
c
struct _MyApplication {
  GtkApplication parent_instance;
  char** dart_entrypoint_arguments;
  FlMethodChannel* battery_channel;
};

确保在 my_application_dispose 中进行清理。

runner/my_application.cc
c
static void my_application_dispose(GObject* object) {
  MyApplication* self = MY_APPLICATION(object);
  g_clear_pointer(&self->dart_entrypoint_arguments, g_strfreev);
  g_clear_object(&self->battery_channel);
  G_OBJECT_CLASS(my_application_parent_class)->dispose(object);
}

编辑 my_application_activate 方法,并在 fl_register_plugins 调用之后初始化使用通道名称 samples.flutter.dev/batterybattery_channel

runner/my_application.cc
c
static void my_application_activate(GApplication* application) {
  // ...
  fl_register_plugins(FL_PLUGIN_REGISTRY(self->view));

  g_autoptr(FlStandardMethodCodec) codec = fl_standard_method_codec_new();
  self->battery_channel = fl_method_channel_new(
      fl_engine_get_binary_messenger(fl_view_get_engine(view)),
      "samples.flutter.dev/battery", FL_METHOD_CODEC(codec));
  fl_method_channel_set_method_call_handler(
      self->battery_channel, battery_method_call_handler, self, nullptr);

  gtk_widget_grab_focus(GTK_WIDGET(self->view));
}

接下来,添加使用 Linux 电池 API 获取电池电量的 C 代码。这段代码与你在原生 Linux 应用中编写的代码完全相同。

my_application.ccG_DEFINE_TYPE 行之后添加以下函数。

runner/my_application.cc
c
static FlMethodResponse* get_battery_level() {
  // Find the first available battery and report that.
  g_autoptr(UpClient) up_client = up_client_new();
  g_autoptr(GPtrArray) devices = up_client_get_devices2(up_client);
  if (devices->len == 0) {
    return FL_METHOD_RESPONSE(fl_method_error_response_new(
        "UNAVAILABLE", "Device does not have a battery.", nullptr));
  }

  UpDevice* device = UP_DEVICE(g_ptr_array_index(devices, 0));
  double percentage = 0;
  g_object_get(device, "percentage", &percentage, nullptr);

  g_autoptr(FlValue) result =
      fl_value_new_int(static_cast<int64_t>(round(percentage)));
  return FL_METHOD_RESPONSE(fl_method_success_response_new(result));
}

最后,添加之前在 fl_method_channel_set_method_call_handler 调用中引用的 battery_method_call_handler 函数。你需要处理单一平台方法 getBatteryLevel,因此在 method_call 参数中进行测试。此函数的实现调用了上一步编写的 Linux 代码。如果调用了未知方法,则进行相应报告。

get_battery_level 函数后添加以下代码。

runner/my_application.cpp
cpp
static void battery_method_call_handler(FlMethodChannel* channel,
                                        FlMethodCall* method_call,
                                        gpointer user_data) {
  g_autoptr(FlMethodResponse) response = nullptr;
  if (strcmp(fl_method_call_get_name(method_call), "getBatteryLevel") == 0) {
    response = get_battery_level();
  } else {
    response = FL_METHOD_RESPONSE(fl_method_not_implemented_response_new());
  }

  g_autoptr(GError) error = nullptr;
  if (!fl_method_call_respond(method_call, response, &error)) {
    g_warning("Failed to send response: %s", error->message);
  }
}

现在你应该能够在 Linux 上运行该应用了。如果你的设备没有电池,它会显示“Battery level not available”。

使用 Pigeon 软件包调用平台相关代码

#

你可以使用 Pigeon 软件包作为 Flutter 平台通道 API 的替代方案,以生成能够以结构化、类型安全的方式发送消息的代码。Pigeon 的工作流程如下:

  • Flutter 应用通过平台通道向其宿主(即应用的非 Dart 部分)发送结构化的、类型安全的消息。

  • 宿主监听该平台通道并接收消息。然后,它使用原生编程语言调用任意数量的平台相关 API,并将响应发送回客户端(即应用的 Flutter 部分)。

使用此软件包消除了在宿主和客户端之间匹配消息名称和数据类型字符串的需要。它支持嵌套类、将消息分组到 API 中、生成异步包装代码以及在两个方向上发送消息。生成的代码易于阅读,并能保证不同版本的多个客户端之间不会产生冲突。

使用 Pigeon 时,消息传递协议定义在 Dart 的一个子集中,然后为 Android、iOS、macOS 或 Windows 生成消息传递代码。例如:

pigeon_source.dart
dart
import 'package:pigeon/pigeon.dart';

class SearchRequest {
  final String query;

  SearchRequest({required this.query});
}

class SearchReply {
  final String result;

  SearchReply({required this.result});
}

@HostApi()
abstract class Api {
  @async
  SearchReply search(SearchRequest request);
}
use_pigeon.dart
dart
import 'generated_pigeon.dart';

Future<void> onClick() async {
  SearchRequest request = SearchRequest(query: 'test');
  Api api = SomeApi();
  SearchReply reply = await api.search(request);
  print('reply: ${reply.result}');
}

你可以在 pub.dev 上的 pigeon 页面找到完整的示例和更多信息。

通道与平台线程

#

当在平台侧调用指向 Flutter 的通道时,请在平台的**主线程**上进行调用。当在 Flutter 中调用指向平台侧的通道时,你可以从作为根 Isolate 的任意 Isolate 或已注册为后台 IsolateIsolate 中调用。平台侧的处理器可以在平台的主线程执行,或者如果使用任务队列(Task Queue),也可以在后台线程执行。你可以异步并在任何线程上调用平台侧的处理器。

在后台 Isolate 中使用插件和通道

#

插件和通道可以由任何 Isolate 使用,但该 Isolate 必须是根 Isolate(由 Flutter 创建的那个),或者为根 Isolate 注册的后台 Isolate

以下示例展示了如何注册后台 Isolate,以便从后台 Isolate 中使用插件。

dart
import 'package:flutter/services.dart';
import 'package:shared_preferences/shared_preferences.dart';

void _isolateMain(RootIsolateToken rootIsolateToken) async {
  BackgroundIsolateBinaryMessenger.ensureInitialized(rootIsolateToken);
  SharedPreferences sharedPreferences = await SharedPreferences.getInstance();
  print(sharedPreferences.getBool('isDebug'));
}

void main() {
  RootIsolateToken rootIsolateToken = RootIsolateToken.instance!;
  Isolate.spawn(_isolateMain, rootIsolateToken);
}

在后台线程执行通道处理器(Android)

#

为了让通道的平台侧处理器在 Android 应用的后台线程上执行,你必须使用任务队列(Task Queue)API。

kotlin
override fun onAttachedToEngine(@NonNull flutterPluginBinding: FlutterPlugin.FlutterPluginBinding) {
  val taskQueue =
      flutterPluginBinding.binaryMessenger.makeBackgroundTaskQueue()
  channel = MethodChannel(flutterPluginBinding.binaryMessenger,
                          "com.example.foo",
                          StandardMethodCodec.INSTANCE,
                          taskQueue)
  channel.setMethodCallHandler(this)
}
java
@Override
public void onAttachedToEngine(@NonNull FlutterPluginBinding binding) {
  BinaryMessenger messenger = binding.getBinaryMessenger();
  BinaryMessenger.TaskQueue taskQueue =
      messenger.makeBackgroundTaskQueue();
  channel =
      new MethodChannel(
          messenger,
          "com.example.foo",
          StandardMethodCodec.INSTANCE,
          taskQueue);
  channel.setMethodCallHandler(this);
}

在后台线程执行通道处理器(iOS)

#

为了让通道的平台侧处理器在 iOS 应用的后台线程上执行,你必须使用任务队列(Task Queue)API。

swift
public static func register(with registrar: FlutterPluginRegistrar) {
  let taskQueue = registrar.messenger().makeBackgroundTaskQueue?()
  let channel = FlutterMethodChannel(name: "com.example.foo",
                                     binaryMessenger: registrar.messenger(),
                                     codec: FlutterStandardMethodCodec.sharedInstance(),
                                     taskQueue: taskQueue)
  let instance = MyPlugin()
  registrar.addMethodCallDelegate(instance, channel: channel)
}
objc
+ (void)registerWithRegistrar:(NSObject<FlutterPluginRegistrar>*)registrar {
  NSObject<FlutterTaskQueue>* taskQueue =
      [[registrar messenger] makeBackgroundTaskQueue];
  FlutterMethodChannel* channel =
      [FlutterMethodChannel methodChannelWithName:@"com.example.foo"
                                  binaryMessenger:[registrar messenger]
                                            codec:[FlutterStandardMethodCodec sharedInstance]
                                        taskQueue:taskQueue];
  MyPlugin* instance = [[MyPlugin alloc] init];
  [registrar addMethodCallDelegate:instance channel:channel];
}

跳转至 UI 线程(Android)

#

为了符合通道对 UI 线程的要求,你可能需要从后台线程跳转到 Android 的 UI 线程来执行通道方法。在 Android 中,你可以通过向 Android UI 线程的 Looper 发送一个 Runnable (post()) 来实现,这会使 Runnable 在下次机会时在主线程上执行。

kotlin
Handler(Looper.getMainLooper()).post {
  // Call the desired channel message here.
}
java
new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
    // Call the desired channel message here.
  }
});

跳转至主线程(iOS)

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为了符合通道对主线程的要求,你可能需要从后台线程跳转到 iOS 的主线程来执行通道方法。在 iOS 中,你可以通过在主 调度队列 (dispatch queue) 上执行一个 代码块 (block) 来实现。

objc
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  // Call the desired channel message here.
});
swift
DispatchQueue.main.async {
  // Call the desired channel message here.
}

补充说明

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常用通道与编解码器

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以下是一些常用的平台通道 API 列表,你可以使用它们来编写平台相关代码:

你可以创建自己的编解码器或使用现有的编解码器。以下是一些可以与平台相关代码一起使用的现有编解码器列表:

  • StandardMessageCodec:一种常用的消息编解码器,它将广泛的数据类型编码和解码为一种平台无关的二进制格式,以便在平台通道上传输。当你发送和接收值时,值的序列化和反序列化会自动发生。有关支持的数据类型列表,请参阅 平台通道数据类型支持

  • BinaryCodec:一种在 Flutter 应用的 Dart 侧与原生平台侧之间传递原始二进制数据的消息编解码器。它不对数据结构执行任何更高级别的编码或解码。

  • StringCodec:一种使用 UTF-8 编码对字符串进行编码和解码的消息编解码器。

  • JSONMessageCodec:一种使用 UTF-8 编码对 JSON 格式数据进行编码和解码的消息编解码器。

  • FirestoreMessageCodec:一种处理 Flutter 应用与原生 Firebase Firestore SDK(在 Android 和 iOS 上)之间通过平台通道发送的消息交换的消息编解码器。

将平台相关代码与 UI 代码分离

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如果你期望在多个 Flutter 应用中使用平台相关代码,可以考虑将代码分离到一个位于主应用目录之外的平台插件中。详情请参阅 开发软件包

以软件包形式发布平台相关代码

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要与 Flutter 生态系统中的其他开发者共享你的平台相关代码,请参阅 发布软件包