Flutter桌面小工具 -- 灵动岛【Windows+Android版本】

2023-11-14

通过此篇文章，你将了解到：

Flutter动画实现灵动岛；

Flutter如何开发一个置顶可自由拖拽的小工具；

分享一些关于灵动岛的想法。

⚠️本文为稀土掘金技术社区首发签约文章，14天内禁止转载，14天后未获授权禁止转载，侵权必究！

前言

Flutter开发Windows应用已经见怪不怪了，我觉得可以尝试做一些小工具。恰逢近期最近苹果iphone 14系列推出“灵动岛”，这个酷炫的组件瞬间引起很多关注；而且看到一些前端博客用css实现灵动岛的效果；作为Flutter的忠实拥护者，前端能写的Flutter必须能写！

灵动岛效果实现

请添加图片描述

小药丸放大
小药丸放大的效果可以拆分为两步：横向放大+惯性缩放回弹。需要两个动画和控制器，当放大动画执行完毕的时候，执行缩放动画，从1.04到1.0。

// 初始化变量
late Animation<Size> _animation;
late AnimationController _animationController;
AnimationStatus status = AnimationStatus.forward;

late Animation<double> _scaleAnimation;
late AnimationController _scaleAnimationController;

void initState() {
  super.initState();

  _animationController = AnimationController(
    duration: const Duration(milliseconds: 500),
    vsync: this,
  );
  _animation = Tween<Size>(
    begin: Size(104.w, EnvConfig.relHeight),
    end: Size(168.w, EnvConfig.relHeight),
  ).animate(_animationController);

  _scaleAnimationController = AnimationController(
    duration: const Duration(milliseconds: 300),
    vsync: this,
  );
  _scaleAnimation = Tween<double>(
    begin: 1,
    end: 1,
  ).animate(_scaleAnimationController);

// 放大动画执行完毕，开始缩放动画，从1.04到1.0
_animationController.addStatusListener((status) {
  this.status = status;
  if (status == AnimationStatus.completed) {
    _scaleAnimation = Tween<double>(
      begin: count == 3 ? 1.04 : 1.06,
      end: 1,
    ).animate(_scaleAnimationController);
    _scaleAnimationController.forward(from: 0);
  }
});
}

布局上使用AnimatedBuilder监听animate值的变化，设置小药丸的宽高以达到放大和缩放效果。

AnimatedBuilder(
  animation: _scaleAnimation,
  builder: (context, _) => AnimatedBuilder(
    animation: _animation,
    builder: (context, _) => Container(
      width: _animation.value.width * _scaleAnimation.value,
      height: _animation.value.height * _scaleAnimation.value,
      clipBehavior: Clip.antiAliasWithSaveLayer,
      decoration: BoxDecoration(
        color: Colors.black,
        borderRadius: BorderRadius.all(
          Radius.circular(15.h),
        ),
      ),
    ),
  ),
),

i形分离效果 在小药丸后面要分离出一个小圆圈，从而实现i形的效果；这里也需要一个动画控制器，在布局上我们选择Stack和Positioned。分离过程就是小圆圈的右边距一直往负的方向放大，实现向右移出和向左缩回。

late Animation<double> _ballAnimation;
late AnimationController _ballAnimationController;

_ballAnimationController = AnimationController(
  duration: const Duration(milliseconds: 600),
  vsync: this,
);
_ballAnimation = Tween<double>(begin: 0, end: -EnvConfig.relHeight - 5)
    .chain(CurveTween(curve: Curves.easeInOut))
    .animate(_ballAnimationController);

// 当药丸缩回的过程中，执行分离动画
_animationController.addListener(() {
  if (count == 2 &&
      status == AnimationStatus.reverse &&
      _animationController.value > 0.25 &&
      _animationController.value < 0.3) {
    _ballAnimationController.forward(from: 0);
  }
});

上面是动画的过程，我们再看下布局的代码：

AnimatedBuilder(
  animation: _ballAnimation,
  builder: (context, _) => Stack(clipBehavior: Clip.none, children: [
    AnimatedBuilder(
      // .... 小药丸 ....
    ),
    Positioned(
      top: 0,
      right: _ballAnimation.value,
      child: Container(
        width: EnvConfig.relHeight,
        height: EnvConfig.relHeight,
        decoration: const BoxDecoration(
          shape: BoxShape.circle,
          color: Colors.black,
        ),
      ),
    ),
  ]),
),

动画其实非常简单，也没啥好讲的，重点在分享如何作为一个小工具。具体源码见文末仓库。

将应用配置为小工具【Windows端】

这里的前提是基于上一篇文章：做好屏幕的适配。
在windows上，小工具就是一个普通应用【这跟Android window_manager的机制是不一样的】。不过我们需要把宽高、位置设置好；同时还需要保证小工具置顶、没有状态栏图标。
这里我们依然用到了window_manager的插件，每个步骤都有对应注释。

static late double relHeight;

static initWindow(List<String> args, {Size? screenSize}) async {
  // 注释：获取屏幕真实大小
  Display primaryDisplay = await screenRetriever.getPrimaryDisplay();
  relHeight = primaryDisplay.size.height * 0.04;
  double relWidth = relHeight * 8;
  final displaySize = Size(relWidth, relHeight * 1.06);
  await setSingleInstance(args);
  WindowManager w = WindowManager.instance;
  await w.ensureInitialized();
  WindowOptions windowOptions = WindowOptions(
    size: displaySize,
    minimumSize: displaySize,
    alwaysOnTop: true, // 注释：设置置顶
    titleBarStyle: TitleBarStyle.hidden, // 注释：去除窗口标题栏
    skipTaskbar: true // 注释：去除状态栏图标
  );
  w.waitUntilReadyToShow(windowOptions, () async {
    double w1 = (primaryDisplay.size.width - relWidth) / 2;
    await w.setBackgroundColor(Colors.transparent);
    await w.setPosition(Offset(w1, 10)); // 注释：设置居中
    await w.show();
    await w.focus();
    await w.setAsFrameless();
  });
}

这样我们就可以得到一个very good的小组件啦！

将应用配置为小工具【Android端】

Android小组件与Windows可是大有不同。由于Google基于安全的限制，Android应用必须是全屏且不允许穿透点击，因此Android的小组件一般都是依附于悬浮窗来开发的，即windows_manager。
Flutter只是一个UI框架，自然也不能脱离Android本身的机制，因此我们需要在原生层创建一个悬浮窗，然后创建一个Flutter engine来吸附Flutter的UI。

创建后台服务

<!-- 权限配置 -->
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />
<uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE " />

<service
    android:name=".WindowsService"
    android:enabled="true"
    android:exported="true">
</service>

创建一个悬浮窗，实现步骤注意看其中的注释

package com.karl.open.desktop_app

import android.annotation.SuppressLint
import android.app.Service
import android.content.Intent
import android.graphics.PixelFormat
import android.os.IBinder
import android.util.DisplayMetrics
import android.view.LayoutInflater
import android.view.MotionEvent
import android.view.ViewGroup
import android.view.WindowManager
import android.widget.FrameLayout
import com.karl.open.desktop_app.utils.Utils
import io.flutter.embedding.android.FlutterSurfaceView
import io.flutter.embedding.android.FlutterView
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngineGroup
import io.flutter.embedding.engine.dart.DartExecutor
import io.flutter.view.FlutterMain.findAppBundlePath

class WindowsService : Service() {
    // Flutter引擎组，可以自动管理引擎的生命周期
    private lateinit var engineGroup: FlutterEngineGroup

    private lateinit var engine: FlutterEngine

    private lateinit var flutterView: FlutterView
    private lateinit var windowManager: WindowManager

    private val metrics = DisplayMetrics()
    private lateinit var inflater: LayoutInflater

    @SuppressLint("InflateParams")
    private lateinit var rootView: ViewGroup

    private lateinit var layoutParams: WindowManager.LayoutParams

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        layoutParams = WindowManager.LayoutParams(
            Utils.dip2px(this, 168.toFloat()),
            Utils.dip2px(this, 30.toFloat()),
            WindowManager.LayoutParams.TYPE_SYSTEM_ALERT,
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE,
            PixelFormat.TRANSLUCENT
        )

        // 初始化变量
        windowManager = this.getSystemService(Service.WINDOW_SERVICE) as WindowManager
        inflater =
            this.getSystemService(Service.LAYOUT_INFLATER_SERVICE) as LayoutInflater
        rootView = inflater.inflate(R.layout.floating, null, false) as ViewGroup
        engineGroup = FlutterEngineGroup(this)

        // 创建Flutter Engine
        val dartEntrypoint = DartExecutor.DartEntrypoint(findAppBundlePath(), "main")
        val option =
            FlutterEngineGroup.Options(this).setDartEntrypoint(dartEntrypoint)
        engine = engineGroup.createAndRunEngine(option)

        // 设置悬浮窗的位置
        @Suppress("Deprecation")
        windowManager.defaultDisplay.getMetrics(metrics)
        setPosition()
        @Suppress("ClickableViewAccessibility")
        rootView.setOnTouchListener { _, event ->
            when (event.action) {
                MotionEvent.ACTION_DOWN -> {
                    layoutParams.flags =
                        layoutParams.flags or WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE
                    windowManager.updateViewLayout(rootView, layoutParams)
                    true
                }
                else -> false
            }
        }

        engine.lifecycleChannel.appIsResumed()

        // 为悬浮窗加入布局
        rootView.findViewById<FrameLayout>(R.id.floating_window)
            .addView(
                flutterView,
                ViewGroup.LayoutParams(
                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,
                    ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT
                )
            )
        windowManager.updateViewLayout(rootView, layoutParams)
    }

    private fun setPosition() {
        // 设置位置
        val screenWidth = metrics.widthPixels
        val screenHeight = metrics.heightPixels
        layoutParams.x = (screenWidth - layoutParams.width) / 2
        layoutParams.y = (screenHeight - layoutParams.height) / 2

        windowManager.addView(rootView, layoutParams)
        flutterView = FlutterView(inflater.context, FlutterSurfaceView(inflater.context, true))
        flutterView.attachToFlutterEngine(engine)
    }
}

唤起悬浮窗组件
直接通过adb指令唤起即可

adb shell am start-foreground-service -n com.karl.open.desktop_app/com.karl.open.desktop_app.WindowsService

注意

通过服务唤起悬浮窗，Android要求必须是系统应用，因此大家在使用的时候还需要配置下系统签名；
Flutter engine必须使用FlutterEngineGroup进行托管，否则静置一段时间后，engine就会被系统回收！！！

关于灵动岛的一些思考

windows版本的灵动岛组件，实现起来其实是比较简单的。但是我在思考，假设我作为一个OS开发者，我该怎么看待iPhone的这个软件创新？

iPhone这个灵动岛的问世，其实把用户对状态栏的认知颠覆了：原来平时用来看时间电量的地方还能这么玩；这个创新能否带动整个移动端、甚至桌面端状态栏等工具的改革？
虽说创新，但目前从各种测评来看，这个工具很少有应用接入，连iOS自己的软件都很多没有接入。着实是有点鸡肋的，而且用户还要去学习如何使用这个灵动岛，当应用更多的接入进来，用户的教育成本会变得更高，降低使用体验。所以iPhone为啥敢开拓创新做这个至少目前很鸡肋的工具呢？
iPhone官方如何去推广灵动岛，让更多用户接受？

上面这几个问题，也是我一直在思考的。但其实是环环相扣的，首先能否引领新的交互改革，这个取决于市场的接受度。而市场的接受度，除了果粉引以为傲的“别人没有而我有”，还要做到真正的实用：iOS自身更多的软件接入，让灵动岛功能更完善。
用户习惯了用这个工具，大量软件就必须为了用户而作。
同时按照iPhone的营销手段，会大量利用iPhone的用户心理，不断放大这个灵动岛的格调，很多软件为了俘获用户，甚至会专门为灵动岛做一些扩充的功能，从而吸引很多用户。【目前已有一些软件在做这个事情了】

而假设我是OS开发者，如果我要去做这个工具，首先我的用户基数要足够大，同时让工具提供简单且实用的功能，真正把投入产出比做好，而且真正得服务于用户。酷炫与否交给营销去推广，真正对用户有用的东西，才是底子所在！

写在最后

灵动岛组件的实现，分windows和android系统。
项目源码仓库：github.com/WxqKb/open_…

作者：Karl_wei
链接：https://juejin.cn/post/7154420798059446309

文末福利

为帮助大家学习 Flutter这个全新的跨平台技术、掌握其背后的框架原理和底层设计思想，建立起属于自己的知识体系，这里特意联合谷歌技术团队共同整理了一份Flutter全家桶学习资料。包含Flutter技术解析与实战、Flutter进阶学习笔记、Flutter入门与实战和Flutter完整开发实战详解（有完整文档的伙伴可点击文末卡片查看获取方式！）

《Flutter技术解析与实战》

第一章混合工程

Flutter工程体系
混合工程改造实战
混合工程与持续集成
快速完成混合工程搭建
使用混合栈框架开发

第二章能力增强

基于原生能力的插件扩展
基于外接纹理的同层渲染
多媒体能力扩展实践
富文本能力应用实践

第三章业务架构设计

应用框架设计实践
轻量级动态化渲染引擎的设计
面向切面编程的设计实践
高性能的动态模板渲染实践

第四章数据统计与性能

数据统计框架的设计
性能稳定性监控方案的设计
高可用框架的设计与实践
跨端方案性能对比实践

第五章企业级应用实战

基于Flutter的端结构演进与创新
Flutter与FaaS云端一体化架构

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