透过源码理解Flutter InheritedWidget

 InheritedWidget的核心是保存值和保存使用这个值的widget，通过对比值的变化，来决定是否要通知那些使用了这个值的widget更新自身。

1 updateShouldNotify和notifyClients

InheritedWidget通过updateShouldNotify函数控制依赖其的子组件是否在InheritedWidget变化时会被重建：如果updateShouldNotify返回true，InheritedWidget变化时子组件的build会被调用，反之则不会。

InheritedElement中的updated方法：

@override
void updated(InheritedWidget oldWidget) {
  if (widget.updateShouldNotify(oldWidget))
    super.updated(oldWidget);
}

InheritedElement继承于ProxyElement，而ProxyElement的updated实现为：

@protected
  void updated(covariant ProxyWidget oldWidget) {
    notifyClients(oldWidget);
  }

而InheritedElement的notifyClients实现是遍历_dependents中依赖自己的widget，然后调用它的didChangeDependencies进行变化通知：

  @override
  void notifyClients(InheritedWidget oldWidget) {
    assert(_debugCheckOwnerBuildTargetExists('notifyClients'));
    for (final Element dependent in _dependents.keys) {
      assert(() {
        // check that it really is our descendant
        Element? ancestor = dependent._parent;
        while (ancestor != this && ancestor != null) {
          ancestor = ancestor._parent;
        }
        return ancestor == this;
      }());
      // check that it really depends on us
      assert(dependent._dependencies!.contains(this));
      notifyDependent(oldWidget, dependent);
    }
  }
 
@protected
  void notifyDependent(covariant InheritedWidget oldWidget, Element dependent) {
    dependent.didChangeDependencies();
  }

Element的didChangeDependencies源码如下：
 
void didChangeDependencies() {
  assert(_active); // otherwise markNeedsBuild is a no-op
  assert(_debugCheckOwnerBuildTargetExists('didChangeDependencies'));
  markNeedsBuild();
}

可以看到，InheritedWidget变化时，如果updateShouldNotify是true，会通过notifyClients调用子组件的didChangeDependencies函数，从而调用markNeedsBuild，将本Element加入_dirtyElements列表中。大家都知道，_dirtyElements中保存的是需要重建的Element，会在下一帧时被rebuild，因此在下一帧子组件会被重建（rebuild）。

2 InheritedWidget的传递

InheritedWidget能用于让用户快速从子组件获取，这是怎么实现的呢？

其实Flutter Framework也是将InheritedWidget一层层传递下来的，只不过由于Framework层自行处理了，因此这个过程对于我们是透明的。我们现在来梳理下InheritedWidget传递的过程。

Element中，有一个map：_inheritedWidgets。保存了所有上级节点中的InheritedElement。其源码如下：

Map<Type, InheritedElement> _inheritedWidgets;

其中，key中Type是InheritedWidget的子类，value是InheritedElement。为什么这里value保存的是InheritedElement而不是InheritedWidget呢？由以前的文章可以知道Element中保存着对应Widget的引用，因此可以通过InheritedElement获取对应的InheritedWidget。而且Widget在上级Widget重建时会被重建，因此保存InheritedElement更合适。

在普通的Element中，_inheritedWidgets会直接复制其父组件中_inheritedWidgets的值，其源码如下：

void _updateInheritance() {
  assert(_active);
  _inheritedWidgets = _parent?._inheritedWidgets;
}

而在InheritedElement中，_inheritedWidgets会首先复制其父组件中_inheritedWidgets的值，然后将自己添加进列表，其源码如下：

@override
void _updateInheritance() {
  assert(_active);
  final Map<Type, InheritedElement> incomingWidgets = _parent?._inheritedWidgets;
  if (incomingWidgets != null)
    _inheritedWidgets = HashMap<Type, InheritedElement>.from(incomingWidgets);
  else
    _inheritedWidgets = HashMap<Type, InheritedElement>();
  _inheritedWidgets[widget.runtimeType] = this;
}

由此可以看出，InheritedElement就是这样一层层传递下来的。_inheritedWidgets赋值流程如下：

由该流程图可以看出，_inheritedWidgets在Element被加入Element Tree时就已经被赋值，因此其在子组件的build函数中是可以访问得到的。

3 InheritedWidget的获取及注册依赖

我们已经知道了InheritedElement会传递到下级组件中，那怎么获取它呢？Flutter提供了专门获取某个InheritedWidget类型的函数dependOnInheritedWidgetOfExactType.其源码如下：

@override
T dependOnInheritedWidgetOfExactType<T extends InheritedWidget>({Object aspect}) {
  assert(_debugCheckStateIsActiveForAncestorLookup());
  final InheritedElement ancestor = _inheritedWidgets == null ? null : _inheritedWidgets[T];
  if (ancestor != null) {
    assert(ancestor is InheritedElement);
    return dependOnInheritedElement(ancestor, aspect: aspect) as T;
  }
  _hadUnsatisfiedDependencies = true;
  return null;
}

由第三行可以看出，此函数会从_inheritedWidgets中寻找对应的InheritedElement，并返回其InheritedWidget。

除了dependOnInheritedWidgetOfExactType，Flutter还提供了另一个专门获取某个InheritedWidget类型的函数：getElementForInheritedWidgetOfExactType。其源码如下：

@override
InheritedElement getElementForInheritedWidgetOfExactType<T extends InheritedWidget>() {
  assert(_debugCheckStateIsActiveForAncestorLookup());
  final InheritedElement ancestor = _inheritedWidgets == null ? null : _inheritedWidgets[T];
  return ancestor;
}

对比其与dependOnInheritedWidgetOfExactType源码，可以看到dependOnInheritedWidgetOfExactType多了dependOnInheritedElement函数的调用，该函数用于创建InheritedWidget和调用dependOnInheritedWidgetOfExactType的组件的依赖关系。其有两个步骤：

• 将依赖的InheritedElement加入本Element的_dependencies列表，该列表中保存了本Element所有依赖的InheritedElement.
• 将本Element加入依赖的InheritedElement的_dependents map，该列表中保存了所有依赖该InheritedElement的Element。

如果使用的是dependOnInheritedWidgetOfExactType，则当被依赖的InheritedWidget被更新时，依赖的子组件会被rebuild；而使用的是getElementForInheritedWidgetOfExactType时，由于不会建立相应的依赖关系，InheritedWidget被更新时，依赖的子组件不会被rebuild。

4 主动调用dependOnInheritedWidgetOfExactType

 子组件需要通过调用dependOnInheritedWidgetOfExactType来获取InheritedWidget，并且将自己加入该InheritedWidget的依赖中。方便起见，一般会在InheritedWidget子类中实现of方法：

class ShareDataWidget extends InheritedWidget {
  ShareDataWidget({
    @required this.data,
    Widget child
  }) :super(child: child);
 
  final int data; //需要在子树中共享的数据，保存点击次数
 
  //定义一个便捷方法，方便子树中的widget获取共享数据
  static ShareDataWidget of(BuildContext context) {
    return context.dependOnInheritedWidgetOfExactType();
  }
 
  //该回调决定当data发生变化时，是否通知子树中依赖data的Widget
  @override
  bool updateShouldNotify(ShareDataWidget old) {
    //如果返回true，则子树中依赖(build函数中有调用)本widget
    //的子widget的`state.didChangeDependencies`会被调用
    return old.data != data;
  }
}
 
class _TestWidget extends StatefulWidget {
  @override
  __TestWidgetState createState() => new __TestWidgetState();
}
 
class __TestWidgetState extends State<_TestWidget> {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    print("__TestWidgetState build");
    //使用InheritedWidget中的共享数据
    return Text(ShareDataWidget
        .of(context)
        .data
        .toString());
    // return Text("tex");
  }
 
  @override
  void didChangeDependencies() {
    super.didChangeDependencies();
    //父或祖先widget中的InheritedWidget改变(updateShouldNotify返回true)时会被调用。
    //如果build中没有依赖InheritedWidget，则此回调不会被调用。
    print("Dependencies change");
  }
}

参考：

Flutter框架分析 -InheritedWidget - 知乎