UI2Code智能生成Flutter代码——机器生成代码
背景
在《UI2CODE--整體設計》篇中，我們提到UI2Code工程的整體流程。前步圖片分析之后，我們可以得到對應的DSL布局描述。利用DSL的資訊，結合IntelliJ Plugin介面工具，面向使用者提供生成對應Flutter代碼。
本篇主要介紹我們如何處理DSL的資訊，想法上即是Flutter的翻譯機。總體概念如下：
輸入的DSL是什么？
DSL做為一種描述語言，抽象表示為了解決某一類任務而專門設計的計算機語言。在此我們的DSL代表圖像識別和布局識別側的輸出，為一JSON格式。
這些資訊主要描述了這個圖層（Layer）的范圍（Frame）、是什么樣子的類型（Type）、是什么樣子的樣式（Styles）、含有哪些數據（Value）等等。圖層集(Layers)欄位則代表了這張視覺稿的所有圖層。
核心思路
本節的目標是將DSL翻譯成目標的Flutter代碼。我們首先需要理解的是分散的圖層間的關系，可能會有交疊、可能是并列排版。知道了關系之后，需想辦法轉化成Flutter widget的視圖，根據此視圖來生產對應代碼。
架構上我們把DSL tree和Flutter tree的建立，分拆為兩個獨立的分界。這樣比較容易定義問題，并且保持彈性。如果今天的目標語言換成Weex或是iOS UI，我們就只需要更動代碼翻譯的模組。
第一把刀：DSL tree建立
上圖的左側代表了來源DSL的layers資料，代表者一個一個的圖層。右側是目標的DSL Tree，這棵樹的結構上明確敘述了圖層之間的包裹、交疊等關系。并且包含了某些特殊關系的節點聚合。
作法上利用每個Layer的Frame，以及所屬的類別(文字、圖像、容器)，利用下面的規則組合樹的關系：
根據以上我們采用了分層，由大至小的次序將Layer分群合并。另外，在合并時layer之間彼此可能有關聯；它們可能同屬于Block，也可能同屬于某個Repeat。所以對于上面定義的Repeat、BI、Block、CI、Shape都可能有交錯的嵌套關系，這是必須要處理的部份。
第二把刀：Flutter tree建立
在Flutter Tree的建構中，核心概念先處理布局。布局的概念如剝洋蔥一般，我們先去除四周的padding，然后以人類視覺layout的直覺先嘗試橫切分，再進行豎切分。
1.先剝洋蔥去除padding
2.接著我們的算法會先嘗試是否可以橫切，如下圖我們可以切割成為Row1/ Row2
3.針對Row1在嘗試再進行豎切，如下圖可以得到Column1/ Column2/ Column3
根據以上切分的規則，我們就可以定義出如Row、Column、Padding的幾個節點，以及它們的Parent/ Child關系。將DSL tree同一層的節點做切分，一邊切分一邊建立Flutter node，遍歷完整顆DSL，即可得到粗略的Flutter tree關系。
= 無法切分時的處理
當圖層切分不開時，這時候就要使用絕對布局疊層的概念，這個概念在Flutter內稱之為Stack。
多個圖層在DSL tree的關系為兄弟節點，根據此些圖層的Frame，我們判斷出來它們是彼此相交的，我們會以Z-order概念，來決定上下交疊的關系。最后，這些圖層將組成一個新Stack節點，并且產生此節點的Frames為此些圖層覆蓋的范圍。
= 針對文字的進階處理
基本上交疊的圖層以Stack的處理就可以正確顯示，但在文字圖層上可能含有誤區。
如上圖因為文字本身的上下左右是含有padding的，在我們圖層的識別時，可能會計算出彼此的frame是交疊的，但實際上UI希望它們并不是Stack關系。
?
為了解決這個問題，我們引入了一個oriFrame的概念，用文字最原始的像素當做是oriFrame。所以遇到為文字的圖層時，我們會先判斷本身的oriFrame是否交疊，如果是的話才采用Stack切割，否則就以此oriFrame對原始的frame做修正。
文字還有什么特性？
另外，因為文字的內容通常是動態的，所以擁有了”所見不一定為所得”的特性。這些特性主要包含了是否該換行、內容區域是否可以拉伸、文字Padding等，這些特性都會影響到我們的布局。
以下圖為例，我們在處理Layout時肉眼很明顯可以知道這些特徵。文字的行數我們可以以視覺稿當做最大顯示范本，文字區域的寬度部分，則需要特別判斷哪些區域是可以被拉伸的。
確立文字范圍
在決定拉伸對象之前，我們需要定義哪些widget是將內容完整顯示，不能被拉伸的：如圖片、Container容器、Stack區域、Component組件
接著處理的流程如下：
分群拉伸算法：這個算法的目的是找到最佳拉伸的對象。我們的思考上將Widget做分組，分組后判斷整體的Alignment(如左右對齊)或是拉伸關系。若在拉伸狀況下，判斷適合讓哪個組別拉伸，在進一步判斷適合讓組別的內部元件拉伸。
舉例如下為一個Row排列的控件，其中排列為Image、CI、Text1、Text2、Text3：
依據Widget之間的距離，在上圖分為了Group1及Group2兩個群體。先以Group1判斷是否存在可拉伸的對象, 接著才判斷Group2。所以這5個Widget分別得到了3, 2, 1, 4, 5的優先級。以本例而言，Text1為最高優先，而且其為可拉伸的，故決定將Flex屬性加于此。
在Expanded的處理上，是我們目前遇到最大的困難點，甚至人工判斷都可能有歧義。上面的規則是我們歸納出眾多視覺稿的通解，但不能100%完全解決問題。所以這部份判斷錯誤的部分，我們期待在Plugin的交互中使用人工解決。
= 判斷Alignment優化
以上的處理已經可以正確生成Flutter tree，但是我們想進一步地將Flutter代碼更加優雅。在此我們針對了三種元件的Alignment做了處理，分別是Container、Row、Column，其概念都是分析內部元件的padding關系，決定為居左、居中、或是居右對齊。
舉例如Column內部的children我們去判斷左右的padding是否相等。若是則移除其padding，并且加上crossAxisAlignment為center。
針對Row/ Container我們則會判斷crossAxisAlignment（垂直方向）以及mainAxisAlignment（水平方向）。水平部份，這邊我們采用更精細的方法，我們利用歐式距離建立一個非監督算法，計算views是更為接近哪一個（居左、居中、居右）。算法這邊先不詳述，之后再以篇幅介紹。
最后：生成Flutter代碼
經過前面的步驟后，最終我們產生了一個Flutter Tree。生成時在節點的定義上，我們分為了兩種，分別是View與Layout，以是否可以擁有Child為區別。以下是我們針對Flutter Tree所定義的部份類別：
在節點的定義中，皆存儲了各節點的Parent、Child屬性。根據這些關系，我們定義每個節點的代碼樣板，例如FColumn對應的樣板為：
?
new Column( #{alignment}, children: <Widget>[#{children}, ]),?
最后我們以Root widget開始遍歷整顆樹，將每個節點所生成的Flutter代碼結合，這樣我們就可以得到整個Widget tree的代碼了。
數據分離
為了更好的重復利用生成代碼，我們把生成的代碼和數據再進一步做分離。分離后輸出分為代碼區以及Data model數據區：
我們切割這些區域的目的為簡化Widget tree直觀上的代碼復雜度，以及將數據抽離，讓資料可由外部呼叫傳入，以達成動態性。
整體架構回顧
總合以上的概念，工程的細部架構如下：
前面所說的針對文字以及Alignment的處理，在這邊我們設計了一個工廠模式，如上圖中經過Flutter Tree Builder后，我們可以去遍歷整顆Widget tree，在工廠中判斷判斷符合條件的規則，經過處理去震蕩優化原本的Widget tree。在這邊未來我們可以不斷地加上合適的規則，讓Widget tree更加優化。
整體架構使用靜態分析的方法，讀到此各位可能會有疑問：一些如動態的事件、View的Visibility、Input輸入文字框等怎么處理？由于這些動態性在靜態分析下無法解決，所以我們增強了Plugin上的編輯性，使用者只要勾選某些屬性，即會在生成代碼時自動判斷，在Flutter自動增加對應的邏輯。以彌補靜態圖無法處理的問題。
由于UI的靈活性高，十個人寫的代碼可能有十種不同風格。并且在分析上游的UI2DSL，以及Flutter代碼的翻譯，某些部份的精確性取決于我們的樣本的認知，是否能夠在有限的樣本內觀查出泛化的定律，分析上還是存有很多挑戰性。
結合落地業務
在整個UI2CODE的效果中，大約七成以上的頁面都可以正確分析出來，剩下的是一些小細節如文字的處理等，基本上我們工具都能夠將大框架的處理好，使用者可能只需微小的調整。
UI2CODE案子在內部團隊上線后，已經在閑魚APP內的"玩家頁面"采用了自動化生成的代碼。在采用自動化工具后，大約減少了三分之二的UI開發時間(因初期還在熟悉工作流程，未來相信可以更快速)。同時，若在客戶端大量采用我們工具，還可以讓團隊的代碼結構有一些的規范，讓生成工具來規范Widget UI以及Data Binding的框架，一致性以及后續的維護，相信是一個很大的誘因。
并且閑魚團隊近期計畫開發一款新的APP，在初期時能夠快速開發UI，也將采用我們的工具。期望有更多的業務和經驗積累。
后續計畫
近期我們推出了第一版UI2CODE，先計畫于內部團隊使用，利用使用的經驗，讓我們在疊代之下不斷提高準確性。并且，我們正在調研結合NLP以及AST(語法樹)的可能性，希望能夠產出更有質量的代碼。
我們也期望未來能將此工具開放于Flutter community，對于推動整個Flutter技術有所推進。希望能讓更多人跟我們一起找尋更有效率的寫代碼方法，如果有任何想法歡迎與我們交流，我們也持續不斷地在進化工具中，謝謝各位的閱讀！
原文鏈接
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的UI2Code智能生成Flutter代码——机器生成代码的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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