如何让 Flutter 应用更好地使用 SVG？

2022-05-28 00:05:03

例说历史

在计算机的世界里，很多空间优化都隐藏着计算消耗，比如下面这张色彩和形状丰富的 4k 图片（其实也可以是 8k，屏幕够大就可以看到），压缩后只有 5kB 大小。

如果这个 5kB 用 PNG 来存储的图片，是下图这个样子。

表现力天差地别。

为了达到类似的清晰度，一般操作系统会协助应用打包时在 UI 资源中归集多个分辨率的图片。

32x32

64x64

256x256

1024x1024

上面这一个图标，资源包占用超过 120kB，其中最大的一个版本，运行内存占用在 4MB。

这么看来，SVG 图片应该是绝对首选吧？

并非如此。在给 Flutter 做 SVG 支持分析之前，开发者可能觉得各个移动系统 API 中没有提供是个很大缺憾。

而经过光栅化代价数据分析后，也能理解了系统对盲目使用 SVG 带来问题的担忧。

比如还是上面这个 SVG 图片，在骁龙 626 的手机上，Flutter 光栅化到 64x64 的区域需要 34ms，一个 SVG 让应用与 60 帧流畅度彻底无缘。实测 IPhone X 需要 8ms，只能流畅显示两个。

另外补充一点，SVG 或者说矢量图的应用需求是 UI 扁平化趋势兴起后才出现的。在拟物化的时期，抛开光栅化速度不说，矢量图在显示写实风格的图标时，缺陷是无法容忍的。比如 doggy，用最先进的追踪矢量化后（右侧），已经数码感十足，存储占用也远超 PNG。

好在，扁平化的矢量图在工程推进时，也在有意无意回避前面说的问题，大部分都走简约风。所以只要避开陷阱，SVG 还是在很多场景可以做到表现优秀的。

应用现状

Flutter 项目主线没有支持

Flutter 的基础组件 Skia 代码中有 SVG 目录，但别误会了，Skia 只有序列化至 SVG 的功能，没有解码绘制 SVG 的能力。

框架开发计划目前也没有支持的打算：
https://github.com/flutter/flutter/issues/1831

OS 也没有支持的意向

这是可以理解的，因为庞大如 Android 和 iOS 也默认不支持：

大家的共识是，全功能的 SVG 支持工作量不小，还有性能隐患（都是拐着弯提到）。

SVG 的锅，矢量字体方案不用背

前面 SVG 咨询，在建议解决方案中，都提到用矢量字体解决。矢量字体：

主流 OS 都自带的支持。
基本只能单色。
不用依赖 xml。
由于单色输出，很多图层绘制叠加等等不可控的性能影响要素都被排除。
系统方便做位图缓存管理（我们开发者工具后续可以再研究）。

虽然在 SVG 投入不少研究，也不得不承认，字体矢量图输出是目前很务实高效的方案。

配合工具流程改进 SVG 应用

SVG 作为一个强大的矢量图标准格式，还是可以找到合适的应用的。比如多彩图标，方便热更新，生产工具对此格式的广泛支持。

让 SVG 再次伟大

在 OS 和 runtime 都抛弃 SVG 的情况下，flutter_svg 包毅然然扛起大旗，简单快捷的给 Flutter 提供了 SVG 渲染解码的能力，显示出 Flutter/Dart 不俗的扩展潜能。

flutter_svg 的使用非常简单，提供和 flutter framework 中 image_provider 类似的接口。下面两段代码就是分别显示来自 asset 和网络的 SVG 图片：

SvgPicture.asset(
    'assets/adsmall.svg',
    placeholderBuilder: (BuildContext context) => Container(
        child: const CircularProgressIndicator()),
),

SvgPicture.network(
    'https://raw.githubusercontent.com/dnfield/flutter_svg/master/example/assets/deborah_ufw/new-camera.svg',
    placeholderBuilder: (BuildContext context) => Container(
        child: const CircularProgressIndicator()),
),

用工具避坑

不能对 SVG 的性能隐患坐视不理。

UC 浏览器内核技术团队开发了一个【资源面板】工具，可以方便地连接 Flutter 应用，实时显示资源分配的内存，对其中的 SVG 图片，资源面板提供了预览和获取光栅化损耗的功能。

通过记录和对比 SVG 在实际移动设备上的光栅化损耗，我们可以方便地识别出有隐患的 SVG 文件，将 SVG 的应用安排妥当。

通过实际 Rasterization Cost 的对比可以看到，简约风格的图标，时间消耗到 16.66ms 来说在骁龙 626 上也还是可以接受的。

实现原理

flutter_svg

flutter_svg 是一个 dart package，提供解析来自 network、asset、memory 等 SVG 的能力。

由于解析结果并不是 ui.Image 这样的位图，所以 flutter_svg 并没有和 ImageCache 协作，而是自己实现了一套 PictureCache , PictureCache 中缓存的是 ui.Picture ，这个类实际是 skia 引擎的 SkPicture Wrapper，二进制方式记录具体的 SVG 绘制指令。

ui.Picture 类占用的内存不会很大，缓存基本上是为了避免反复 parse xml。

比如 SvgPicture.asset 的构造接口如下：

SvgPicture.asset(
    String assetName, {
    Key key,
    this.matchTextDirection = false,
    AssetBundle bundle,
    String package,
    this.width,
    this.height,
    this.fit = BoxFit.contain,
    this.alignment = Alignment.center,
    this.allowDrawingOutsideViewBox = false,
    this.placeholderBuilder,
    Color color,
    BlendMode colorBlendMode = BlendMode.srcIn,
    this.semanticsLabel,
    this.excludeFromSemantics = false,
  })  : pictureProvider = ExactAssetPicture(
            allowDrawingOutsideViewBox == true
                ? svgStringDecoderOutsideViewBox
                : svgStringDecoder,
            assetName,
            bundle: bundle,
            package: package,
            colorFilter: _getColorFilter(color, colorBlendMode)),
        super(key: key);

SvgPicture 的 _picture，由 pictureProvider 的 stream 通知更新：

void _resolveImage() {
   final PictureStream newStream = widget.pictureProvider
       .resolve(createLocalPictureConfiguration(context));
   assert(newStream != null);
   _updateSourceStream(newStream);
 }

pictureProvider 的 stream 由来自 pictureCache 的 completer 填充 ui.Picture 。

// in PictureProvider<T>.resolve
      stream.setCompleter(
        _cache.putIfAbsent(
          key,
          () => load(key, onError: onError),
        ),
      );

Debug 和 Profile 模式下，通过添加配合代码，开发者工具可以在 PictureCache 中查询所有现存的 SvgPicture 。

光栅化时间获取

光栅化的发起接口是 ui.Picutre.toImage 方法，具体的计时在 rasterizer 线程。

补充说明

Android VectorDrawable

Android 提供了一套 VectorDrawable 方案，是一个简化版的 SVG ，格式和特性不完全兼容，提供转换工具。从文档来看，确实是担心过度复杂的 SVG 影响性能。参考文档：
https://developer.android.com/studio/write/vector-asset-studio

单独 SVG 位图缓存优化

目前 Flutter 用的是一次性光栅化输出每帧的模式，和 chromium 的 cc 按区域构建位图再合成不同，如果在光栅化输出时标记 SVG 的 Picture，缓存这部分位图可以提升帧数，代价当然是内存损耗。

这个功能目前纯用 Dart 无法方便实现，因为在 dart.ui 线程中，RenderPicture 无法预见具体的光栅化分辨率。

最后

目前，【资源面板】可在阿里内部使用，团队正在争取让 Flutter 主线接受这一改动。欢迎大家探讨交流。

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