在 Google IO 會議上展示了一個在樹莓派上運行 Flutter 的可能性。然而，該會議并未提供全面的、一步一步的指南供用戶參考。本文旨在填補這一空白，提供詳細的操作步驟，幫助你在樹莓派上運行 Flutter。

通過遵循本文中概述的步驟，你將獲得在樹莓派上設置 Flutter 的知識和信心。無論你是初學者還是經驗豐富的 Flutter 開發(fā)者，本指南都將確保你對過程有清晰的了解，并能順利完成。

在本文中，我們特別關注使用樹莓派作為我們的嵌入式設備。然而，需要注意的是，在大多數工業(yè)項目中，您不會使用樹莓派，而是使用其他基于arm64的解決方案。在這方面，我們使用的方法也適用于大多數其他基于arm64的SOC，甚至在生產中也適用！

在深入細節(jié)之前，我想對 Moritz 在創(chuàng)建本文時提供的寶貴幫助表示感謝。同時，我也要感謝 Snapp Embedded 提供必要的環(huán)境和支持，使我能夠撰寫本文。

在樹莓派上運行 Flutter 需要什么？

在開始開發(fā)過程之前，更重要的是要清楚地了解在樹莓派上運行 Flutter 需要什么。讓我們來看看必要的組件：

1.樹莓派 4 Model B：這主要硬件組件。建議至少購買 4GB RAM 版本以獲得最佳性能。（2GB 版本應該也能工作。）

2.顯示器：如果你已經有顯示器，可以使用 micro HDMI 線纜將其連接到樹莓派。或者，你可以考慮購買官方的 7 英寸樹莓派顯示器以進行專用設置。

3.SD 卡：樹莓派需要 SD 卡進行存儲。建議使用高質量的 Class 10 microSD 卡以獲得最佳性能。在大多數情況下，32GB 的容量應該足夠。

4.電源：為樹莓派提供可靠的電源至關重要。你可以使用官方的樹莓派電源，或者任何能穩(wěn)定提供 5.0V / 3.0A 輸出的充電器。

5.輸入設備：為了與樹莓派交互，需要使用鼠標和鍵盤。可以通過 USB 或藍牙將它們連接到樹莓派。

確保擁有這些必要的組件，就可以準備好設置樹莓派來運行 Flutter ，并可以滿懷信心的開始你的開發(fā)之旅。

開發(fā)環(huán)境

當涉及到為嵌入式設備創(chuàng)建應用程序時，開發(fā)過程不同于傳統(tǒng)的移動應用程序開發(fā)。在移動設備開發(fā)中，您使用筆記本電腦或PC作為開發(fā)設備，使用手機作為運行設備，與此不同，嵌入式設備開發(fā)需要使用不同的方法。

在嵌入式設備開發(fā)的情況下，您的樹莓派既是運行設備又是開發(fā)設備。這意味著您可以使用樹莓派來構建和測試您的Flutter應用程序，提供獨特的開發(fā)體驗。您可以使用我們將在本文中展示的一些方法進行交叉編譯，但這通常會帶來額外的挑戰(zhàn)，我們在此文中不涉及交叉編譯。此外，在樹莓派上構建實際上并不需要很長時間，所以不妨去喝杯咖啡。

此外，你還可以選擇利用某些技術，例如將代碼推送到 GitHub 并在樹莓派上獲取它。因此，你可以在桌面機器上開發(fā)大部分應用程序，實際上，這種方法的效果比我們想象的要好。但是值得注意的是，這種方法可能會為你的開發(fā)過程引入額外的復雜性和挑戰(zhàn)，不過我們目前還沒有遇到任何問題。

使用什么操作系統(tǒng)

為樹莓派選擇合適的操作系統(tǒng)（OS）對于有效運行 Flutter 至關重要。重要的是要注意Flutter 不能在 32 位操作系統(tǒng)上運行。幸運的是，有多種 64 位選項可供選擇，例如樹莓派 OS 64 位（以前稱為 Raspbian）和 Ubuntu 64 位。

樹莓派64 位系統(tǒng)是一個官方支持的操作系統(tǒng)，它為用戶提供友好的界面、有出色的硬件支持和專門針對樹莓派設備優(yōu)化的性能。它預裝了用于簡化設置的軟件和工具，這是在樹莓派上運行 Flutter 的一個有吸引力的選擇。

除了樹莓派操作系統(tǒng)，另一個值得注意的選項是 Ubuntu Core。Ubuntu Core 是為嵌入式設備設計的精簡版 Ubuntu，它具有增強的安全性、可靠性和易于管理性。

Ubuntu Desktop 64 位系統(tǒng) 是一個知名且廣泛使用的 Linux 發(fā)行版，它提供強大且多功能的開發(fā)環(huán)境。然而，值得注意的是，由于 Ubuntu Desktop 的系統(tǒng)要求較高，對于樹莓派等嵌入式設備來說，它可能會比較占用資源。這就是為什么我們不推薦它用于我們的應用程序。

最終，這些選項之間的選擇是主觀的，取決于個人偏好和需求。值得注意的是，除了樹莓派操作系統(tǒng)和 Ubuntu，還有各種其他 64 位 Linux 發(fā)行版可供選擇，你可以自由選擇最符合你需求的操作系統(tǒng)。

在工業(yè)場景中，考慮創(chuàng)建一個專門針對你的項目需求定制的自定義發(fā)行版，以獲得最佳性能和資源利用率可能是有益的。有關更多信息，請查看 Yocto-Project。

https://www.yoctoproject.org/

如何安裝樹莓派操作系統(tǒng)

為了簡化將所選操作系統(tǒng)安裝到樹莓派上的過程，我們將向你介紹樹莓派燒錄器。這個用戶友好的工具簡化了將操作系統(tǒng)鏡像寫入 SD 卡的過程。下面，我們將提供詳細的分步指南，幫助你開始安裝。

1.首先，從官方網站下載樹莓派燒錄器。下載鏈接。

https://www.raspberrypi.com/software/

2.下載并安裝樹莓派燒錄器后，打開應用程序。

3.你可以從樹莓派燒錄器提供的可用操作系統(tǒng)列表中選擇與想要的操作系統(tǒng)選項，例如樹莓派 OS 64 位或 Ubuntu 64 位。

4.或者，如果你已經下載了以 .img 格式提供的自定義操作系統(tǒng)鏡像，你可以在樹莓派燒錄器中選擇“使用自定義”選項。這允許你從計算機中選擇自定義操作系統(tǒng)鏡像文件，并繼續(xù)進行安裝。

5.現(xiàn)在，將 SD 卡插入計算機的讀卡器插槽。確保 SD 卡為空或已經備份任何現(xiàn)有數據，因為安裝過程將覆蓋卡內的內容。

6.在樹莓派燒錄器中，點擊“選擇 SD 卡”選項，并從可用驅動器中選擇你的 SD 卡。仔細檢查以確保選擇了正確的驅動器，以避免意外數據丟失。

7.選擇 SD 卡后，點擊“寫入”按鈕以啟動操作系統(tǒng)鏡像寫入過程。樹莓派燒錄器將下載所選的操作系統(tǒng)鏡像（如果你在步驟 3 中選擇了某個選項）或寫入自定義操作系統(tǒng)鏡像（如果你在步驟 4 中選擇了“使用自定義”選項）到 SD 卡。

8.一旦操作系統(tǒng)鏡像成功寫入 SD 卡，你將從樹莓派燒錄器收到通知或確認消息。

9.安全地從計算機的讀卡器中彈出 SD 卡。

隨著操作系統(tǒng)鏡像成功寫入 SD 卡，你現(xiàn)在可以準備繼續(xù)設置樹莓派了。將 SD 卡插入樹莓派的 SD 卡插槽，并打開設備電源以開始啟動過程。樹莓派將使用已安裝的操作系統(tǒng)進行初始化，允許你繼續(xù)安裝 Flutter 并運行你的應用程序。

Linux 知識探索：顯示服務器

在我們深入 Flutter 的安裝過程之前，了解 Linux 操作系統(tǒng)的一些基本方面是至關重要的。我們需要熟悉的一個關鍵組件就是 Linux 上的顯示服務器。

如本文所述：

顯示服務器是一個程序，負責協(xié)調其客戶端與操作系統(tǒng)其余部分之間的輸入和輸出，以及與硬件和操作系統(tǒng)之間的輸入和輸出。基本上，由于顯示服務器的存在，你可以以圖形方式（GUI）使用計算機。沒有顯示服務器，你將只能使用命令行界面（TTY）。

顯示服務器為圖形環(huán)境提供了框架，以便你可以使用鼠標和鍵盤與應用程序交互。

顯示服務器通過顯示服務器協(xié)議（如 X11）與其客戶端進行通信。顯示服務器是任何圖形用戶界面特別是窗口系統(tǒng)中的關鍵組件。

Linux 上最流行的兩種顯示協(xié)議是 Wayland 和 X Window 系統(tǒng)（X11 或 X.Org）。這些協(xié)議定義了圖形數據如何在屏幕上傳輸和渲染，促進了顯示服務器、應用程序和硬件之間的通信。

X11，也稱為 X.Org，是 Linux 中長期存在的標準顯示協(xié)議。它為圖形顯示管理提供了可靠的框架，并提供了窗口管理和網絡透明度等功能。盡管年代久遠，X11 仍然受到各種桌面環(huán)境和窗口管理器的廣泛支持。

Wayland 是一個現(xiàn)代、輕量級的顯示協(xié)議，注重性能、安全性和簡化的用戶體驗。它提供直接渲染、更流暢的窗口管理并且能夠減少延遲，所以其在 Linux 發(fā)行版中越來越受歡迎。

了解這些知識對于理解我們在接下來將使用的 Flutter 嵌入器的選擇至關重要。

在樹莓派上運行 Flutter 的選項

當在樹莓派上運行 Flutter 時，我們有三個主要選項可供選擇：（當然還有其他選項，但在此討論中，我們將重點關注以下三個。）

1.Flutter Linux 桌面：Flutter 提供對 Linux 桌面環(huán)境的支持，允許你直接在樹莓派上開發(fā)和運行 Flutter 應用程序。此選項提供了最全面和最通用的 Flutter 體驗，提供了對 Flutter 全部功能和特性的訪問。

2.由 Ardera 開發(fā)的 Flutter-pi 引擎嵌入器：另一個選項是 Ardera 開發(fā)的 Flutter-pi 引擎嵌入器。它專門設計用于優(yōu)化樹莓派設備上的 Flutter。

3.由 Sony 開發(fā)的 Flutter-elinux引擎嵌入器：Sony開發(fā)了 Flutter-elinux 引擎嵌入器，旨在實現(xiàn) Flutter 與嵌入式 Linux 系統(tǒng)的無縫集成。此引擎嵌入器專注于在各種基于 arm64 的選項上運行 Flutter，為運行 Flutter 應用程序提供增強的性能和穩(wěn)定性。

在本文中，我們將主要關注 Flutter-eLinux，并將其與經典的 Flutter 進行比較。通過探索這兩種方法之間的相似性和差異性，我們可以更深入地了解它們各自的優(yōu)點和局限性。

值得注意的是，F(xiàn)lutter-pi 主要專注于樹莓派平臺（如文檔中所述）。由于我們的目標是找到一個既能在樹莓派上運行，又能在各種其他 arm64 設備上運行的解決方案，因此我們只會關注 Sony 提供的解決方案。然而，我們不能也不想判斷哪個解決方案更好，我們只想說的是，因為 Sony 解決方案的方法和出色的文檔，我們選擇了它。

為什么我們需要 Flutter-eLinux？

在我們深入探討使用這兩種方法運行 Flutter 的細節(jié)之前，讓我們先探索一下 Flutter Linux 桌面和 Flutter-elinux 之間的關鍵區(qū)別。理解這些區(qū)別將有助于我們理解為什么我們不在樹莓派上使用普通的 Flutter。

如本文所述：

最大的區(qū)別是 Flutter-elinux 完全不使用 GTK/GDK。它使用 Wayland、X11 或 DRM 后端。另一方面，Linux 上的 Flutter 桌面嚴重依賴 GTK/GDK，而 GTK/GDK 又需要 X11。

那么，你可能會問自己，這對我們來說為什么重要？

X11 仍然是許多庫和包（尤其是在桌面環(huán)境中）的依賴項，所以很難擺脫它，而同時 Wayland 顯然是未來的發(fā)展方向。

如果我們看看最新的 arm64 硬件，我們會發(fā)現(xiàn)（幾乎）所有硬件現(xiàn)在都支持 Wayland，而且第一批（來自 NXP 的 iMX8 系列）甚至已經不再支持 X11。

與桌面環(huán)境相比，嵌入式解決方案通常使用一個更精簡的操作系統(tǒng)，這個操作系統(tǒng)通常是通過 Yocto-Project 等工具單獨定制的。因此，使用 Wayland 要容易得多，而且其采用速度也要快得多。如果我們希望在工業(yè)應用中使用 Flutter，那么我們絕對應該能夠使用 Wayland，而不依賴于 X11。

Linux 桌面與嵌入式 Linux 堆棧

遺憾的是，使用自定義嵌入器會影響插件兼容性。Flutter-elinux 使用了與 Flutter Linux 桌面不同的引擎嵌入器。這意味著，如果你有一個專門為 Flutter Linux 桌面設計的插件，它可能無法與 Flutter-elinux 兼容。在這種情況下，你可能需要創(chuàng)建一個與 Flutter-elinux 引擎嵌入器兼容的插件。查看此 Twitter 線程。

性能比較：Flutter 桌面與 Flutter-elinux

為了評估這兩種選項的性能，我們將使用計數器應用和咖啡機應用。我們將在 profile 模式下運行這些應用，并使用開發(fā)工具分析它們的性能。

在樹莓派上的性能

在第一個場景中，我們將使用帶有默認 X11 顯示后端的樹莓派 OS。

硬件：樹莓派 4 Model B 8GB

操作系統(tǒng)：樹莓派64 位操作系統(tǒng)（Raspbian）

顯示后端：X11（Raspbian 的默認顯示后端）。Wayland 目前在樹莓派操作系統(tǒng)上僅以 beta 版本提供。盡管如此，為了比較，我們還是在系統(tǒng)級顯示服務器之上運行了 Wayland）

重要提示！ 在我們的測試過程中，我們遺憾地丟失了一些運行 Flutter-elinux 測試的圖片。盡管如此，我們仍然有結果，并且會分享出來。

讓我們看看圖片。

左側：計數器應用 — Flutter-elinux — Wayland 后端（在 X11 之上！）— 44 FPS。

右側：計數器應用 — Flutter-桌面 — X11 后端 — 59 FPS。

無圖片：計數器應用 — Flutter-elinux — X11 后端 — 57 FPS。

Flutter-elinux-wayland

Flutter-desktop-x11

現(xiàn)在，讓我們用另一個項目來測試這些選項。對于這個比較，我們將使用 Moritz 創(chuàng)建的“咖啡機”項目，該項目涉及更多的復雜性，包括圖表和動畫。

https://github.com/Snapp-X/coffeemachine

讓我們再次看看結果。這次，我們不僅在已經運行的 X11 后端之上啟動了 Wayland（正如我們所預期的，這會導致性能不佳），而且我們還嘗試直接在樹莓派操作系統(tǒng)上運行 Wayland 作為系統(tǒng)級顯示服務器，這目前以 beta 版本支持（并且真的不建議使用，也不穩(wěn)定）。

左側：咖啡機 — Flutter-elinux — Wayland 后端（在 X11 之上！）— 41 FPS。

右側：咖啡機 — Flutter-桌面 — X11 后端 — 59 FPS。

無圖片：咖啡機 — Flutter-elinux — 直接使用 Wayland 后端（beta）— 55 FPS。

無圖片：咖啡機 — Flutter-elinux — X11 后端 — 58 FPS。

Flutter-elinux-wayland

Flutter-desktop-x11

根據 Flutter-elinux 提供的信息，我們可能期望 elinux 的性能更好。然而，結果表明，在某些設置下，F(xiàn)lutter Linux 桌面甚至優(yōu)于 Flutter-elinux。那么，問題是為什么？

這是 Flutter-elinux 的問題嗎？我們不這么認為。問題很可能在于樹莓派操作系統(tǒng)的默認顯示后端，即 X11。當在 X11 之上運行一個 Wayland 合成器時，它肯定會嚴重影響設備的性能，導致效率降低。

此外，即使在樹莓派 OS 上使用 Wayland 作為系統(tǒng)級選項也沒有那么理想，盡管我們可以看到顯著的改進，但這種設置遠不穩(wěn)定，并且在系統(tǒng)的其他地方產生了錯誤。

顯然，在樹莓派操作系統(tǒng)上最簡單的選擇是使用 X11 作為系統(tǒng)級選項，并且也將其用于你的 Flutter 開發(fā)。然而，對于我們的長期解決方案來說，重要的是也要能夠在 Wayland 下運行，這在這里已經得到了證明。

出于好奇，我們還測試了 Ubuntu 下的性能，盡管它是一個桌面環(huán)境，但它默認使用 Wayland 作為顯示后端。

在 Ubuntu 上的性能

在深入細節(jié)之前，重要的是要注意，對于像樹莓派這樣的設備來說，Ubuntu 可能會占用大量資源。即使是簡單的任務，如打開瀏覽器或運行其他應用程序，也可能需要一些時間，而且默認的用戶界面可能會顯示出明顯的延遲。

我們使用了 Ubuntu 22.04 進行測試，因為它默認使用 Wayland 作為顯示后端。查看此資源。

2017 年，Ubuntu 在 17.10 版本中將其設為默認。然而，這個實驗并不成功，他們在 Ubuntu 18.04 中又改回了 Xorg。現(xiàn)在，在 21.04 版本中，Wayland 再次成為默認。

在這個特定的測試中，我們只專注于評估 Ubuntu 中 Wayland 的性能，而沒有評估 X11 的性能。

左側：計數器應用 — Flutter-elinux — Wayland 后端 — 42 FPS。

右側：咖啡機 — Flutter-elinux — Wayland 后端 — 15 FPS。

是的，正如你所看到的，Ubuntu 下的結果非常糟糕，因為 Ubuntu 桌面對于樹莓派等嵌入式設備來說太重了。

結論

如果你正在尋找使用 Flutter 創(chuàng)建測試或原型的方法，那么使用樹莓派設備和 Flutter 桌面可以提供令人滿意的性能。這種設置允許你運行測試應用程序并驗證其功能。

然而，當你正在創(chuàng)建一個真正的產品時，你的應用程序是主要且唯一運行的應用程序，那么建議考慮創(chuàng)建一個專門針對你的硬件和應用程序需求定制的自定義 Linux 發(fā)行版。

在這種情況下，使用 Wayland 后端的 Flutter-elinux 是一個極好的選擇。這種設置確保你的應用程序獲得必要的資源，并優(yōu)化性能，從而提供流暢且可靠的用戶體驗。

在樹莓派操作系統(tǒng)上安裝 Flutter

雖然建議遵循官方文檔在 Linux 上安裝 Flutter，但我們將在此文中提供安裝 Flutter 的最簡單方法的概述。請注意，安裝過程可能會隨著時間的推移而演變，因此參考官方文檔可以確保你獲得最新的說明。

在 Linux 上安裝 Flutter 的最簡單方法是使用 snapd。在繼續(xù)之前，請確保你的機器上已安裝 snapd。如果尚未安裝，你可以

一旦安裝了 snapd，你可以通過使用 Snap Store 或命令行來安裝 Flutter。

打開終端并輸入以下命令：

sudo snap install flutter--classic

你可以使用以下命令找到你的 Flutter 路徑：

fluttersdk-path

在樹莓派操作系統(tǒng)上安裝 Flutter-eLinux

在使用 Flutter-elinux 在你的機器上安裝 Flutter 之前，你需要確保已安裝幾個依賴庫。

這些庫包括 curl、unzip、git、clang、cmake（版本 3.15 或更高）和 pkg-config。你可以通過在終端中運行以下命令來安裝這些庫：

sudoapt install curl unzip git clang cmake pkg-config

一旦安裝了依賴庫，你就可以繼續(xù)安裝 Flutter-elinux。首先克隆 Flutter-elinux 倉庫并將其移動到 /opt/ 目錄：

$gitclonehttps://github.com/sony/flutter-elinux.git$sudomvflutter-elinux /opt/

接下來，更新你的系統(tǒng)路徑以包含 Flutter-elinux 二進制文件：

$exportPATH=$PATH:/opt/flutter-elinux/bin

為了確保安裝成功且一切正常工作，運行以下命令以檢查 Flutter-elinux 環(huán)境：

$flutter-elinux doctor

運行 flutter-elinux devices 命令將顯示已連接的設備。你應該看到兩個已連接的設備，一個使用 elinux-x11 后端，另一個使用 elinux-wayland 后端。

$flutter-elinux devices2 connected devices:
eLinux (desktop) ? elinux-wayland ? flutter-tester ? Ubuntu 20.04.2 LTS 5.8.0-63-genericeLinux (desktop) ? elinux-x11 ? flutter-tester ? Ubuntu 20.04.2 LTS 5.8.0-63-generic

在 X11 上運行

如果你打算使用 x11 后端，你將需要安裝 libx11-dev 庫，通過運行以下命令：

$sudo apt install libx11-dev

然后你可以像這樣運行應用程序：

$flutter-elinux run -d elinux-x11

在 Wayland 上運行

對于 Wayland 后端，你將需要安裝 libwayland-dev 和 wayland-protocols 庫：

$sudo apt install libwayland-dev wayland-protocols

如果你計劃在系統(tǒng)級 X11 之上運行 Wayland（我們目前推薦這樣做），你必須安裝一個 Wayland 合成器。最常用的是 Weston，可以通過以下命令安裝：

$sudo apt install weston

因此，在以 wayland 模式運行你的 Flutter 應用程序之前，你可以輕松地通過運行以下命令啟動 Weston：

$weston &

然后運行：

$flutter-elinux run -d elinux-wayland

IDE 和開發(fā)

我們推薦使用 VS Code 作為你的 IDE，因為它輕量級且即使在樹莓派上也能運行得很好。

樹莓派操作系統(tǒng)

要在樹莓派上安裝 VS Code，你可以簡單地在終端中運行以下命令：

sudo apt updatesudo apt installcode

在此鏈接中找到更多信息。

Ubuntu

如本文檔所述，

在基于 Debian/Ubuntu 的發(fā)行版上安裝 Visual Studio Code 的最簡單方法是下載并安裝 .deb 包（64 位），可以通過圖形軟件中心（如果可用）或通過命令行安裝：

sudo apt install ./.deb