Dart異步編程學習札記

Dart異步編程學習札記

Dart是一門單線程，所以在開發(fā)中我們不需要像其他多線程語言一樣需要考慮資源競爭問題句葵，也沒有鎖的概念，而Dart編程中如果需要實現(xiàn)等待一個任務完成的同時進行別的任務的操作時卦羡，就需要使用異步操作來實現(xiàn)了功氨。

而要在Dart中執(zhí)行異步操作，則需要使用Future類刊懈。

Future的使用

最簡單的这弧，我們可以直接這樣寫：

void main() {
  print("任務 1");
  Future((){
    print("任務 2");
  });
  print("任務 3");
}

此時控制臺打印：

flutter: 任務 1
flutter: 任務 3
flutter: 任務 2

可以看到俏讹，雖然任務 2在任務 3之前添加当宴，但是卻在任務3執(zhí)行完畢后才執(zhí)行。

而且與多線程不同泽疆，異步任務不是與同步任務同時進行户矢，而是要等待主線程空閑的時候，才會去執(zhí)行異步任務殉疼。

void main() {
  print("任務 1");
  Future(() {
    print("任務 2");
  });
  sleep(Duration(seconds: 5));
  print("任務 3");
}

執(zhí)行后：

flutter: 任務 1
flutter: 任務 3
flutter: 任務 2

吐槽一下Dart梯浪，單線程語言的性能真心不如多線程語言。瓢娜。挂洛。

如果我們需要在異步操作中修改一個變量的值，并且在后續(xù)的同步操作中獲取到該值眠砾，如：

void main() {
  print("任務 1");
  Future(() {
    _data = "2";
    print("任務 2");
  });
  print("任務 3");
  print("data value is: ${_data}");
}
String _data = "0";

顯然這樣寫是無法得到我們想要的結果的虏劲，打印結果如下：

flutter: 任務 1
flutter: 任務 3
flutter: data value is: 0
flutter: 任務 2

要解決這個問題，可以使用await和async關鍵字。

await和async

首先我們將異步操作放到一個函數(shù)中, 并且這個函數(shù)顯然是一個異步函數(shù)柒巫，因此我們要在函數(shù)名后面添加一個async關鍵字励堡，表示這是一個異步函數(shù)

僅僅一個async關鍵字是無法滿足我們需求的，我們還需要在異步操作前添加一個await關鍵字堡掏，需要注意的是,await要在異步函數(shù)中才能使用应结。

void asyncTask() async {
   await Future((){
    _data = "2";
    print("任務 2");
   });
   print("data value is: ${_data}");
}

打印結果為

flutter: 任務 2
flutter: data value is: 2

繼續(xù)對await關鍵字探究，如果我們在asyncTask函數(shù)中添加任務4泉唁，是否會先執(zhí)行任務4呢鹅龄？

void asyncTask() async {
   await Future((){
    _data = "2";
    print("任務 2");
   });
   print("data value is: ${_data}");
   print("任務 4");
}


flutter: 任務 2
flutter: data value is: 2

顯然任務4最后才執(zhí)行，而寫在main函數(shù)中的任務3先執(zhí)行了亭畜，由此我們可以判斷扮休，await關鍵字作用域為所在異步函數(shù)內，聲明await后贱案，異步函數(shù)后續(xù)操作都必須等待await修飾的異步操作執(zhí)行完畢后才能執(zhí)行肛炮。

處理Future結果

查看源文件，我們發(fā)現(xiàn)Future((){})其實是一個工廠構造函數(shù)宝踪，我們拿到future對象侨糟，進行一些操作

Future.then()

這是一個用來注冊Future完成是要調用的回調，它會在future完成后立馬執(zhí)行瘩燥，而在then的回調中有兩個參數(shù)秕重，分別是:
Future<R> then<R>(FutureOr<R> onValue(T value), {Function onError});
顯而易見，onValue是任務成功的回調厉膀，而onError則是事件錯誤的回調溶耘。

另外，onValue回調中帶有一個參數(shù)服鹅，我們可以通過下面的代碼看到它的用法：

 Future((){
    print("任務 2");
    return "value success";
   }).then((value) {
     print("then 任務");
     print(value);
   });

執(zhí)行結果：

flutter: 任務 2
flutter: then 任務
flutter: value success

顯然凳兵，onValue中的value參數(shù)，實際上就是Future中return的值企软。這個我們就可以實現(xiàn)不用await等待庐扫，通過then拿到異步操作返回的結果。這種寫法仗哨，顯然比await清晰許多形庭。

繼續(xù)探究onError：

Future(() {
    print("任務 2");
    throw Exception("future error");
  }).then((value) {
    print("then 任務");
    print(value);
  }, onError: (error) {
    print(error);
  });

執(zhí)行后結果：

flutter: 任務 2
flutter: Exception: future error

可以到，如果future中拋出了一個錯誤厌漂，那么我們可以onError回調中處理這個錯誤萨醒，并且onVaule回調將不會執(zhí)行。

Future.catchError()

很明顯苇倡，這個回調也是用來處理error的：

Future(() {
    print("任務 2");
    throw Exception("future error");
  }).catchError((error) {
    print(error);
  });

結果：

flutter: 任務 2
flutter: Exception: future error

另外富纸，如果我們這么寫：

  final future = Future(() {
    throw Exception("error");
  });

  future.catchError((error) {
    print("catchError $error");
  });

  future.then((value) {
    print("then 任務");
  }, onError: (e) {
    print("onError $e");
  });

結果會出現(xiàn)：

flutter: catchError Exception: error
flutter: onError Exception: error

從上面的結果可以看出囤踩，onError和catchError是可以同樣捕獲錯誤的

我們接著探究：

  final future = Future(() {
    throw Exception("error");
  });

  future.catchError((error) {
    print("catchError $error");
  }).then((value) {
    print("then 任務");
  }, onError: (e) {
    print("onError $e");
  });

結果為：

flutter: catchError Exception: error
flutter: then 任務

而如果我們這么寫

  final future = Future(() {
    throw Exception("error");
  });

  future.then((value) {
    print("then 任務");
  }, onError: (e) {
    print("onError $e");
  }).catchError((error) {
    print("catchError $error");
  });

結果為

flutter: onError Exception: error

因此，我們可以得出結論：future采用鏈式編程的時候晓褪，如果當前future拋出異常高职，錯誤信息會由下一個future的onError或catchError接受處理，并且不會繼續(xù)往下一個future傳遞辞州。

Future.whenComplete()

和then相似的是，whenComplete也是在Future執(zhí)行完畢后調用寥粹，但不同的是变过，不管future中是否拋出異常，whenComplete都會執(zhí)行

  Future(() {
    print("任務 2");
    throw Exception("future error");
  }).whenComplete(() {
    print("whenComplete");
  }).catchError((error) {
    print(error);
  });


flutter: 任務 2
flutter: whenComplete
flutter: Exception: future error

多個Future的情況

執(zhí)行以下代碼：

  Future(() {
    print("future 1");
  }).then((value) => print("then 1"));

  Future(() {
    print("future 2");
  }).then((value) => print("then 2"));

  Future(() {
    print("future 3");
  }).then((value) => print("then 3"));

執(zhí)行結果：

flutter: future 1
flutter: then 1
flutter: future 2
flutter: then 2
flutter: future 3
flutter: then 3

可以看到涝涤，多個Future的情況媚狰，執(zhí)行順序是按照添加的順序執(zhí)行的，如果Future后有then回調阔拳，那么執(zhí)行當前future執(zhí)行完后會立馬執(zhí)行then回調崭孤，而不是執(zhí)行下一個Future。

顯然糊肠，所有Future都是被添加到某種隊列中辨宠，按照先進先出的方式進行執(zhí)行。查看官方文檔可以知道货裹，確實在Dart中有事件隊列(event queue)嗤形、微任務隊列(microtask queue)兩種隊列，而Future異步任務弧圆，是被添加到事件隊列中赋兵。

Dart的事件循環(huán)(event loop)

Dart中，有兩種隊列：
1. 事件隊列（event queue）搔预，包含所有的外來事件：I/O霹期、mouse events、drawing events拯田、timers历造、isolate之間的信息傳遞。
2. 微任務隊列(microtask queue)勿锅，表示一個短時間內就會完成的異步任務帕膜。它的優(yōu)先級最高，高于event queue溢十，只要隊列中還有任務垮刹，就可以一直霸占著事件循環(huán)。microtask queue添加的任務主要是由 Dart內部產(chǎn)生张弛。

在每一次事件循環(huán)中荒典，Dart總是先去第一個微任務隊列中查詢是否有可執(zhí)行的任務酪劫，如果沒有，才會處理后續(xù)的事件隊列

事件循環(huán).jpg

實踐一下：

void main() {
  print("任務 1");
  Future((){
    print("任務 2");
  });
  scheduleMicrotask((){
    print("任務 4");
  });
  print("任務 3");
}

執(zhí)行結果為

flutter: 任務 1
flutter: 任務 3
flutter: 任務 4
flutter: 任務 2

可以看到寺董，盡管任務2先被添加到事件隊列覆糟，但是最終的執(zhí)行結果是微任務隊列中的任務4先被執(zhí)行。

通過以上的解釋遮咖，我們就可以分析下面代碼的打印順序

  Future x1 = Future(() => null);
  x1.then((value) {
    print('6');
    scheduleMicrotask(() => print('7'));
  }).then((value) => print('8'));
  Future x = Future(() => print('1'));
  x.then((value) {
    print('4');
    Future(() => print('9'));
  }).then((value) => print('10'));

  Future(() => print('2'));
  scheduleMicrotask(() => print('3'));

  print('5');
  1. 首先滩字，同步任務 5 肯定是先被執(zhí)行，
  2. 因為 7 是在x1的then中才會被添加御吞，所以先執(zhí)行的是外部已經(jīng)添加到微任務隊列中的3
  3. 3執(zhí)行完后微任務隊列為空麦箍，走到事件對列，此時事件隊列中為x1,1,2,所以會先執(zhí)行x1的任務陶珠，而x1中任務為空挟裂，會走到then中6，所以下一個打印的是6揍诽，
  4. 而 6 執(zhí)行完后還有一個then诀蓉，所以也會立即執(zhí)行then中的8，
  5. 此時暑脆，7已經(jīng)被添加到微任務隊列中渠啤，所以下一個執(zhí)行的是7，
  6. 微任務隊列又空了饵筑，繼續(xù)執(zhí)行事件隊列下一個任務1埃篓，
  7. 而后執(zhí)行then中的4，下一步操作中根资，
  8. 9也被添加到事件隊列中架专，所以此時事件隊列中還有2和9，
  9. 4打印完后立即執(zhí)行then中的10玄帕，
  10. 隨后再將事件隊列中剩余的任務2和9執(zhí)行完畢部脚，所以最終的打印順序為：

5，3裤纹，6委刘，8，7鹰椒，1锡移，4，10漆际，2淆珊，9

執(zhí)行看看：

flutter: 5
flutter: 3
flutter: 6
flutter: 8
flutter: 7
flutter: 1
flutter: 4
flutter: 10
flutter: 2
flutter: 9

與分析一致。

總結

盡管Dart是一門單線程線程語言奸汇，但我們仍然可以使用異步操作去執(zhí)行實現(xiàn)一些諸如網(wǎng)絡獲取數(shù)據(jù)施符，寫入數(shù)據(jù)庫等耗時操作往声，避免阻礙正常事件的執(zhí)行。

最后編輯于 ：
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