Flutter UI 性能优化实践

认真对待每时、每刻每一件事，把握当下、立即去做。

Flutter UI 性能优化实践经验，结合关键优化方向和具体代码示例进行一个解析。
一. 布局优化

1. 减少布局计算‌

使用 ListView.builder 实现懒加载，只构建可见项，避免一次性计算所有子项布局。同时要注意避免在 Column 中嵌套 ListView 导致布局冲突：

1. //  ❌ 错误写法
2. Column(children: [
3.   Header(),
4.   ListView(children: items.map((e) => Item(e)).toList())
5. ])
7. // ✅ 正确写法
8. Column(children: [
9.   Header(),
10.   Expanded(child: ListView.builder(itemCount: items.length))
11. ])

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2. 分帧渲染

2.1  分帧渲染解析

对复杂卡片采用分帧构建策略，这里说的是过渡帧，本质上会增加总渲染时间，但改善了感知性能提升体验。

1. bool _showRealContent = false;
2. @override
3. void initState() {
4.   super.initState();
5.   WidgetsBinding.instance.addPostFrameCallback((_) {
6.     setState(() => _showRealContent = true); // 下一帧加载真实内容
7.   });
8. }
9. Widget build(BuildContext context) => _showRealContent ? _buildReal() : _buildPlaceholder();

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addPostFrameCallback 工作原：WidgetsBinding.instance.addPostFrameCallback 会在当前帧绘制完成后执行回调函数，且回调只执行一次。
分帧渲染的本质是将原本可能超过 16.6ms 的构建任务拆解为多个子任务，分散到连续帧中执行。例如，对长列表的逐项渲染或复杂动画的分步计算。而示例中的“过渡帧”仅通过占位符延迟真实内容加载，属于视觉优化手段，未实际拆分构建任务。
用户代码通过 _showRealContent 控制占位符与真实内容的切换，仅减少首帧的构建压力，但若 _buildReal() 本身耗时仍超过 16.6ms，依然会引发卡顿。真正的分帧渲染需结合 Future.delayed、compute 隔离计算或 ListView.builder 的懒加载机制。
2.2 分帧渲染实现

2.2.1 使用 Future.delayed 分帧渲染

通过将任务拆分为多个异步帧执行，避免主线程阻塞：

1. Future<void> _loadDataInFrames(List<Widget> widgets) async {
2.   for (var i = 0; i < widgets.length; i++) {
3.     await Future.delayed(Duration(milliseconds: 16)); // 约60fps的帧间隔
4.     setState(() {
5.       _visibleWidgets.add(widgets[i]); // 逐帧添加Widget到界面
6.     });
7.   }
8. }

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‌特点‌：

• 适用于顺序加载大量小部件；
  
• 需手动控制帧间隔时间，避免过快导致卡顿。
  

2.2.2 使用 compute 隔离计算

将耗时计算放到隔离线程，完成后分帧更新 UI：

1. // 定义耗时计算函数（需为顶级函数或静态方法）
2. static int _heavyCalculation(int input) {
3.   return input * 2; // 模拟复杂计算
4. }
6. // 在UI线程调用
7. void _startCalculation() async {
8.   final result = await compute(_heavyCalculation, 1000000);
9.   setState(() => _result = result); // 计算完成后更新UI
10. }

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‌特点‌：

• 适合 CPU 密集型任务（如 JSON 解析、图像处理）。
  
• 需注意数据序列化限制（不能传递闭包或非基本类型）。
  

2.2.3 ListView.builder 懒加载机制

自动按需渲染可见区域的子项：

1. ListView.builder(
2.   itemCount: 1000,
3.   itemBuilder: (context, index) {
4.     return ListTile(
5.       title: Text('Item $index'),
6.     );
7.   },
8. )

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‌优化技巧‌：

• 结合 itemExtent 固定子项高度提升性能。
  
• 复杂子项使用 RepaintBoundary 隔离重绘。
  

2.2.4 其他分帧渲染方法

‌Keframe 组件库‌

1. FrameSeparateWidget(
2.   child: YourComplexWidget(), // 包裹复杂组件
3. )

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‌效果‌：自动拆分组件树为多帧渲染，卡顿减少50%。
2.2.4 综合建议

• ‌轻量级任务‌：优先用 Future.delayed。
  
• ‌计算密集型‌：选择 compute 或 Isolate。
  
• ‌长列表‌：ListView.builder + RepaintBoundary。
  
• ‌复杂页面‌：集成 Keframe 组件。
  

3. RelayoutBoundary 布局边界

在开发中一般很不直接使用 RelayoutBoundary，我们可以使用三个条件来触发 RelayoutBodudary 生效。
3.1 constraints.isTight

强约束，Widget 的 size 已经被确定，里面的子 Widget 做任何变化，size 都不会变。那么从该 Widget 开始里面的任意子 Wisget 做任意变化，都不会对外有影响，就会被添加 Relayout boundary（说添加不科学，因为实际上这种情况，它会把 size 指向自己，这样就不会再向上递归而引起父 Widget 的Layout了）。
3.2 parentUsesSize == false

实际上 parentUsesSize 与 sizedByParent 看起来很像，但含义有很大区别
parentUsesSize 表示父 Widget 是否要依赖子 Widget 的 size，如果是 false，子Widget 要重新布局的时候并不需要通知 parent，布局的边界就是自身了。
3.3 sizedByParent == true

可以理解为‌"尺寸由父级全权决定"‌的布局模式。当 Widget 设置该属性时，它的尺寸不依赖自身内容计算，而是完全服从父级分配的约束条件，就像学生按照老师指定的座位表入座，无需自己找位置。
父级主导‌：尺寸由父级约束直接确定，跳过 Widget 自身的布局计算逻辑。
‌非严格约束‌：虽非isTight（严格约束），但通过父级规则（如 Flex 布局的剩余空间分配）仍能明确尺寸。
‌性能优化‌：避免子 Widget 重复计算尺寸，提升布局效率。
RelayoutBoundary 的设立原则是：‌子节点尺寸变化不会影响父节点尺寸‌。
若 sizedByParent == true，由于子节点尺寸完全依赖父节点约束，其自身尺寸变化不会向上传递影响父节点，因此自然满足 RelayoutBoundary 的条件。
二. 渲染优化

1. 控制刷新范围

将频繁更新的 UI 部分拆分为独立 Widget，避免全局刷新。例如验证码倒计时组件：通过将倒计时状态移至子组件（状态下移），避免父组件因状态更新而重建，实现精准刷新。

1. class CountdownButton extends StatefulWidget {
2.   @override
3.   _CountdownButtonState createState() => _CountdownButtonState();
4. }
5. class _CountdownButtonState extends State<CountdownButton> {
6.   int _seconds = 60;
7.   void _startCountdown() {
8.     Timer.periodic(Duration(seconds: 1), (timer) {
9.       if (_seconds == 0) timer.cancel();
10.       setState(() => _seconds--);
11.     });
12.   }
13.   @override Widget build(BuildContext context) => Text('$_seconds秒');
14. }

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相比在父组件中使用 setState，此实现仅刷新倒计时文本。
2. 避免无效重建‌

使用 const 构造函数声明静态 Widget：

1. const Text('静态文本'), // ✅ 编译期确定
2. Text('动态文本') // ❌ 每次重建

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3. 隔离重绘区域

对复杂子组件使用 RepaintBoundary 隔离重绘区域。
‌RepaintBoundary 隔离动画‌

1. RepaintBoundary(
2.   child: AnimatedContainer(...), // 独立重绘的动画组件
3. )

复制代码

三. 动画优化

1. AnimatedBuilder 最佳实践

预构建静态子组件避免重复创建：

1. AnimatedBuilder(
2.   animation: _animation,
3.   child: const HeavyWidget(), // ✅ 预构建
4.   builder: (_, child) => Transform.rotate(
5.     angle: _animation.value,
6.     child: child // 复用子组件
7.   )
8. )

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相比直接在 builder 内创建子组件，性能提升约 16%。
‌2. 使用 Tween 动画‌

优先使用轻量级动画类型：

1. AnimationController(
2.   duration: const Duration(seconds: 1),
3.   vsync: this,
4. )..repeat(reverse: true);
5. final Animation<double> _animation = Tween(begin: 0.0, end: 1.0).animate(_controller);

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四. 列表优化

1. 长列表处理‌

使用 ListView.builder+itemExtent 提升滚动性能：

1. ListView.builder(
2.   itemCount: 10000,
3.   itemExtent: 56.0, // 固定高度避免动态计算
4.   itemBuilder: (ctx, i) => ListTile(title: Text('Item $i'))
5. )

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结合 AutomaticKeepAliveClientMixin 实现状态保持。
2. ‌图片懒加载‌

使用 cached_network_image 优化网络图片：

1. CachedNetworkImage(
2.   imageUrl: 'https://example.com/image.jpg',
3.   placeholder: (_, __) => CircularProgressIndicator(),
4.   errorWidget: (_, __, ___) => Icon(Icons.error),
5. )

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五、状态管理优化

1. 精准更新‌

使用 Provider 实现局部刷新：

1. Selector<Model, String>(
2.   selector: (_, model) => model.title,
3.   builder: (_, title, __) => Text(title) // 仅title变化时重建
4. )

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相比 Consumer 减少不必要的重建。
2. 避免 build 中创建对象

1. // ❌ 错误：每次build新建Logger
2. Widget build() {
3.   final logger = Logger();
4.   return ...
5. }
7. // ✅ 正确：提前初始化
8. static const _logger = Logger();
9. Widget build() => ...

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六. 工具与调试

1. 性能分析工具‌

• 使用 DevTools 的 Performance 视图检测超时帧（红色标记）。
  
• 开启 Repaint Rainbow 检查过度重绘的 Widget。
  

2. ‌构建模式‌

始终在 profile 模式下测试性能：

1. flutter run --profile

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调试模式会引入额外性能开销。
通过以上六大方向的优化组合，可使 Flutter 应用达到 60FPS 的流畅体验。实际开发中建议结合 DevTools 持续监控性能指标。

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