阿里妹导读:Kraken 是由淘系技术部前端架构团队开发的一个基于 Flutter 的动态化框架,本文将带大家了解和认识 Kraken,分享 Kraken 的一些设计思想以及 Flutter 和 Web 技术对接的实践。
什么是 Kraken? Kraken 项目诞生于 2018 年底,当时团队参与"未来店"的项目,需要提供一套电子货架屏的解决方案,用于展示商品信息、实时价格甚至是促销信息。Kraken 的目标是建立一套面向 IoT 的动态渲染解决方案,从最初的 GCanvas API 到使用 TS 实现完整的 Flutter Framework 再到目前的方案,技术方案上我们经历了多次的的彻底重构,才实现了目前这一套相对满意的方案——基于 Rax 和 Flutter 的动态化框架。
在今年的前端社区 Flutter 一直是个非常热门的话题,在集团内部也已经有好几个团队吃上了螃蟹。作为一个热门的跨端渲染框架,与现有主流方案(Weex/React Native)相比,它最大的差异是基于自绘特性很好的解决了多端一致性的问题。同时 Flutter 还具有一个精简的渲染管线,提供了高效的局部更新、布局及渲染算法,在长列表等场景下性能也丝毫不弱于 Android/iOS 原生渲染。
Tips:这是一篇 Kraken 的介绍文章,帮助你了解和认识 Kraken,所以这里不会太多的讲述实现原理和方案。 可使用以下命令安装 Kraken Cli:
$ npm i @kraken-project/cli -g
基于 Flutter 的动态化框架 阿里尤其是淘宝,作为一家以电商主导的公司,业务上对 App 内容动态化的需求由来已久。无论是业务的快速迭代,还是修复线上问题,只有两个基本思路:
而 App 版本的发布本身链路比较长,有时还会受到一些不可抗力因素的制约,就算上架了用户侧的更新率又是一个问题,所以通过动态化进行内容的更新几乎成了 App 的刚需。
Flutter 官方并没有提供动态化的解决方案。社区中也有不少 Flutter 动态化探索的先驱,方案也是五花八门,Kraken 使用了一套 JS Engine 抽象层来解决逻辑动态下发执行的问题。Dart 与 JS 处于两个独立的上下文,好在 JS 引擎有成熟的与 C++ 通信的方案,Kraken 借助 Dart FFI (Foreign Function Interface) 实现了 JS 与 Dart 之间的高效双向通信,与传统方案相比路径更短,传输效率更高,而且不需要对 Flutter Engine 进行定制改造。
"零"学习成本
万物基于互联网,而 W3C 标准是互联网中最重要的标准。为了解放开发者,Kraken 直接使用 W3C 标准规范进行开发,这样可以让业务同学"零"学习成本就可以上手 Kraken 的开发,同时使用 Web 技术开发的应用也能很容易地迁移到 Kraken 上。
TodoMVC 的例子 Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/todomvc/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本: https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/todomvc/build/web/index.html
TodoMVC@Kraken
TodoMVC@Web
受益于世界上最活跃的开发者群体——Web 开发者,以及庞大的前端生态体系,Kraken 允许开发者使用社区中已有的 100W+ npm 包来帮助业务提升开发效率,以下面一个视频为例,示例应用复刻了 anime.js 这个社区 JS 动画引擎的官方示例,运行在 Kraken 中的效果与浏览器完全一致。
Animation 的例子 (使用 anime.js)
原版示例: https://codepen.io/juliangarnier/pen/dwKGoW
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/animation/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本:
https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/animation/build/web/index.html
Animation@Kraken
Animation@Web
同时在阿里内部,Rax 是无线开发的首选框架,Kraken + Rax 的组合也使得业务的开发效率更上一层楼。
工欲善其事,必先利其器。高效的开发除了需要熟练的开发者外,还需要合适的开发工具。同样受益于拥抱 W3C 标准,Kraken 项目的开发与前端项目的开发完全一致,你可以使用 VSCode、WebStrom 进行代码的编写,使用代码提示和 ESLint 规则检测来保证代码质量,使用 jest 等单元测试工具来,使用 webpack 进行代码的打包等等。
在集团内部,Rax 为开发者准备好了所有的开发套件。
调试方面,Kraken 支持了实时的 JS 断点调试,支持 sourceMap 方便快速定位源码位置。支持自动热重载 HMR,调试上除了暂未实现节点树调试外,与浏览器的开发体验是完全一致的。接下来我们也将尽快补充支持 Element 盒模型高亮和节点树调试的能力。
超越 Web 的体验 作为一个实现了 W3C 标准的渲染引擎,被拿来与浏览器相比较是合乎常理的。不可否认的是目前主流浏览器,在渲染性能上并不差,但是由于历史包袱,它的交互体验被人所诟病。交互体验的问题主要体现在不受控交互、异步光栅化、厚重的布局逻辑等方面。
受控的交互体验其实是体验的关键,在浏览器中有很多备受前端开发者困扰的问题,如:
Kraken 就不存在这些影响体验的问题,如下例子:
Draggable List 的示例 (使用 react-motion)
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/dragable-list/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本(注意需要切换到手机模拟器模式以启用触摸事件):https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/dragable-list/build/web/index.html
Draggable List@Kraken
Draggable List@Web
在浏览器中,光栅化是异步进行的,进行惯性滚动时,会出现白屏,这个是 WebView 始终无法避免的问题。而借助 Flutter 足够高效的同步光栅化实现,Kraken 可以做到长列表快速滚动不白屏。
长列表滚动示例
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/long-list/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本:https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/long-list/build/web/index.html
为了达到更快的渲染链路,我们摒弃了样式继承等一些不高效的渲染特性,使得在 Kraken 中不需要频繁的重排重绘以及层层回溯查找样式,所以理论上 Kraken 能够做到比浏览器更快的渲染速度。
除了标准的 Web 组件、API,Kraken 根据实际业务场景定制了一些高级能力,比如 Camera 标签、AnimationPlayer(Flare) 动画标签等等。未来我们也会持续定制和扩展这些高级能力,满足日益丰富的交互场景。
Flare 动画的示例
Demo:
kraken https://gw.alicdn.com/bao/uploaded/TB1ym1pzHH1gK0jSZFwXXc7aXXa.js
更多与 Web 对比的示例
1 Granule (离子运动)
Kraken 与 Web 效果一致且同时达到 60 FPS。
Granule 示例
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/granule/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本: https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/granule/build/web/index.html
Granule@Web
Hello-Rax 示例
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/hello-rax/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本:
https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/granule/build/web/index.html
富文本示例
Demo:
kraken https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/richtext/build/kraken/index.js
使用浏览器打开 Web 版本:
https://g.alicdn.com/kraken/kraken-demos/richtext/build/web/index.html
RichText@Kraken
RichText@Web
更多功能
多引擎
目前最新的 0.3.0 版本中,我们同时支持了 V8 + JavaScriptCore 双 JS 引擎的适配,由于 JSA 抽象层的存在,接入新的 JS 引擎也是非常容易的事情。
易调试
JSC 模式下,可以直接使用 macOS 自带的 safari 调试能力对运行时代码进行断点调试;V8 下,我们提供了 Chrome DevTools 调试的能力;让你的业务开发体验更上一层楼。
多平台适配
凭借 Flutter 自身优秀的跨平台能力,Kraken 适配了 Android、iOS、macOS、Linux... ,真正做到一次开发,多端运行。
下一步
稳定的渲染引擎是我们的第一步,为了将基础打扎实,我们已经提供了近千个浏览器渲染能力的测试用例,并在持续增长中。
接下来,我们会在智能硬件的场景下持续投入,包括与 IoT 团队合作探索线上线下互动的大屏业务场景等等。Kraken 会提供一系列标准化的 API,满足智能硬件场景的能力需求。
当然,借着 Flutter 在移动端设备上的东风,我们也在探索 Kraken C 端落地的场景。
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