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Flutter Channel 是一個異步調用通道，如果想在 Dart 側同步獲取到 Native 返回的結果，調用的時候加上 await 就可以了：

final int result = await platform.invokeMethod('hello channel'); 

所以這篇文章到此為止了?

不!上面這行代碼其實是個『假同步』，因為它只保證了 Dart 代碼的同步執行，而 Native 代碼與 Dart 并不在同一條線程執行。試想下，如果你通過 Flutter Channel 打日志，但由于打日志的消息是異步傳遞到 Native 的，最后日志順序可能是錯的。而通過日志來排查一些時序性相關的 Bug 時，日志的順序很重要。

因為 Flutter Channel 設計之初就是異步的，使用 await 來回切換線程所帶來的開銷不小。而且協程的 await 語法具有傳遞性，上層調用方也需要使用 await，層層傳遞。

而 DartNative (https://github.com/dart-native/dart_native) 設計之初就是同步調用的，且也支持異步調用：

// new DNTest instance and call hello method. 
DNTest().hello('DartNative'); 

Why DartNative?

DartNative 是『真同步』，保證了執行順序。同時也支持異步調用。

一行代碼實現同步調用，告別 Flutter Channel 膠水代碼帶來的開發成本。

同步調用性能是 Flutter Channel 的數倍。分別使用 Flutter Channel 和 DartNative 調用 fooNSString: 方法，耗時相差三到四倍。性能數據可能在不同場景下有波動，可以通過執行 Benchmark 代碼 來對比結果。

實現原理

下圖以 Dart 同步調用 iOS Objective-C API 為例，描述了 DartNative 同步調用的原理。以一個字符串參數為例，講述了從 Dart String 自動轉為 Objective-C NSString 并傳遞給 hello: 方法的過程。返回值也是自動轉換類型的，由于篇幅原因沒在圖片中描述。

在實現了基本的同步調用后，開發重點也轉向了性能優化。

方法簽名的優化

在 Dart 同步調用 Native 時，為了實現跨語言調用時參數和返回值類型的自動轉換，需要先獲取到 Native 的方法簽名。這里做了兩方面的性能優化：

• 通過 DartFFI 調用 OC Runtime 獲取方法簽名占據了一定耗時。可以在 Dart 側加一層 Cache 來減少通信和反射次數。
• 方法簽名字符串的構成是 “TypeEncoding+offset” 的組合，跨語言之間傳遞字符串的編解碼的耗時較多，而只有 TypeEncoding 那部分才是類型自動轉換所需要的。絕大部分類型對應的 TypeEncoding 都是固定的，于是只需要傳遞 TypeEncoding 的指針即可。

字符串轉換的優化

Dart String 在與 Objective-C NSString 相互轉換的過程中，數據傳輸的格式的選擇至關重要。因為 Dart String 是使用 UTF16 編碼的，所以 DartNative 使用 Uint16List 作為數據傳輸的格式。通過性能測試，使用 UTF16 來回傳輸字符串的總耗時(包含 Native 方法自身耗時)相比 UTF8 減少了 35% 左右，如果只計算通道自動類型轉換耗時減少的比例會更多。

轉換 Dart String 為 Objective-C NSString:

使用 DartFFI 在堆上創建 uint16_t 數組，將 Dart String 轉為 UTF16 格式后裝載進去。最終通過 perform 方法反射調用 stringWithCharacters:length: 方法來創建 NSString 對象。

final units = value.codeUnits; 
final Pointer<Uint16> charPtr = allocate<Uint16>(count: units.length + 1); 
final Uint16List nativeString = charPtr.asTypedList(units.length + 1); 
nativeString.setAll(0, units); 
nativeString[units.length] = 0; 
NSObject result = Class('NSString').perform( 
    SEL('stringWithCharacters:length:'), 
    args: [charPtr, units.length]); 
free(charPtr); 

轉換 Objective-C NSString 為 Dart String:

NSString 轉為 UTF16 稍微麻煩一點。這里的方案是先轉為 UTF16 的 NSData，然后將 uint16_t 數組的地址和字符長度(不是字節長度)返回給 Dart 側。

const void * 
native_convert_nsstring_to_utf16(NSString *string, NSUInteger *length) { 
    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF16StringEncoding]; 
    // UTF16, 2-byte per unit 
    *length = data.length / 2; 
    return data.bytes; 
} 

Dart 拿到 uint16_t 數組后會轉為 Uint16List 類型，并用它初始化一個 String 對象。

Pointer<Uint64> length = allocate<Uint64>(); 
Pointer<Void> result = convertNSStringToUTF16(ptr, length); 
Uint16List list = result.cast<Uint16>().asTypedList(length.value); 
free(length); 
String str = String.fromCharCodes(list); 

后記

寫了這么多 DartNative 的相關文章，終于輪到了介紹最基礎最核心的同步調用功能。其實異步調用也是支持的，看來用 DartNative 來替換 Flutter Channel 的理由又多了。

這篇文章主要講的是 iOS 的同步調用實現以及性能優化，Android 也已經實現同步調用中基本類型的自動轉換。