Dart類庫(kù)有非常多的返回Future或者Stream對(duì)象的函數(shù)。 這些函數(shù)被稱為異步函數(shù)：它們只會(huì)在設(shè)置好一些耗時(shí)操作之后返回刻获，比如像 IO操作坪创。而不是等到這個(gè)操作完成。
async和await關(guān)鍵詞支持了異步編程侍瑟，運(yùn)行您寫出和同步代碼很像的異步代碼唐片。
Future
Future與JavaScript中的Promise非常相似，表示一個(gè)異步操作的最終完成（或失斦茄铡）及其結(jié)果值的表示费韭。簡(jiǎn)單來說，它就是用于處理異步操作的庭瑰，異步處理成功了就執(zhí)行成功的操作星持，異步處理失敗了就捕獲錯(cuò)誤或者停止后續(xù)操作。一個(gè)Future只會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)結(jié)果弹灭，要么成功督暂，要么失敗。
由于本身功能較多穷吮，這里我們只介紹其常用的API及特性逻翁。還有，請(qǐng)記住捡鱼，F(xiàn)uture 的所有API的返回值仍然是一個(gè)Future對(duì)象八回，所以可以很方便的進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用。
Future.then
Future.delayed 創(chuàng)建了一個(gè)延時(shí)任務(wù)（實(shí)際場(chǎng)景會(huì)是一個(gè)真正的耗時(shí)任務(wù)，比如一次網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求）缠诅，即2秒后返回結(jié)果字符串"hi world!"伟墙，然后我們?cè)趖hen中接收異步結(jié)果并打印結(jié)果，代碼如下：
Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
return "hi world!";
}).then((data){
print(data);
});
Future.catchError
如果異步任務(wù)發(fā)生錯(cuò)誤滴铅，我們可以在catchError中捕獲錯(cuò)誤戳葵，我們將上面示例改為：
Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
//return "hi world!";
throw AssertionError("Error");
}).then((data){
//執(zhí)行成功會(huì)走到這里
print("success");
}).catchError((e){
//執(zhí)行失敗會(huì)走到這里
print(e);
});
在本示例中，我們?cè)诋惒饺蝿?wù)中拋出了一個(gè)異常汉匙，then的回調(diào)函數(shù)將不會(huì)被執(zhí)行拱烁，取而代之的是 catchError回調(diào)函數(shù)將被調(diào)用；但是噩翠，并不是只有 catchError回調(diào)才能捕獲錯(cuò)誤戏自，then方法還有一個(gè)可選參數(shù)onError，我們也可以它來捕獲異常：
Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
//return "hi world!";
throw AssertionError("Error");
}).then((data) {
print("success");
}, onError: (e) {
print(e);
});
Future.whenComplete
有些時(shí)候伤锚，我們會(huì)遇到無論異步任務(wù)執(zhí)行成功或失敗都需要做一些事的場(chǎng)景擅笔，比如在網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求前彈出加載對(duì)話框，在請(qǐng)求結(jié)束后關(guān)閉對(duì)話框屯援。這種場(chǎng)景猛们，有兩種方法，第一種是分別在then或catch中關(guān)閉一下對(duì)話框狞洋，第二種就是使用Future的whenComplete回調(diào)弯淘，我們將上面示例改一下：
Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
//return "hi world!";
throw AssertionError("Error");
}).then((data){
//執(zhí)行成功會(huì)走到這里
print(data);
}).catchError((e){
//執(zhí)行失敗會(huì)走到這里
print(e);
}).whenComplete((){
//無論成功或失敗都會(huì)走到這里
});
Future.wait
有些時(shí)候，我們需要等待多個(gè)異步任務(wù)都執(zhí)行結(jié)束后才進(jìn)行一些操作吉懊，比如我們有一個(gè)界面庐橙，需要先分別從兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口獲取數(shù)據(jù)，獲取成功后借嗽，我們需要將兩個(gè)接口數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的處理后再顯示到UI界面上态鳖，應(yīng)該怎么做？答案是Future.wait恶导，它接受一個(gè)Future數(shù)組參數(shù)浆竭，只有數(shù)組中所有Future都執(zhí)行成功后，才會(huì)觸發(fā)then的成功回調(diào)甲锡，只要有一個(gè)Future執(zhí)行失敗兆蕉，就會(huì)觸發(fā)錯(cuò)誤回調(diào)。下面缤沦，我們通過模擬Future.delayed 來模擬兩個(gè)數(shù)據(jù)獲取的異步任務(wù)虎韵，等兩個(gè)異步任務(wù)都執(zhí)行成功時(shí)，將兩個(gè)異步任務(wù)的結(jié)果拼接打印出來缸废，代碼如下：
Future.wait([
// 2秒后返回結(jié)果
Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
return "hello";
}),
// 4秒后返回結(jié)果
Future.delayed(new Duration(seconds: 4), () {
return " world";
})
]).then((results){
print(results[0]+results[1]);
}).catchError((e){
print(e);
});
執(zhí)行上面代碼包蓝，4秒后你會(huì)在控制臺(tái)中看到“hello world”驶社。
Async/await
先說一下async的用法，它作為一個(gè)關(guān)鍵字放到函數(shù)前面测萎，用于表示函數(shù)是一個(gè)異步函數(shù)亡电，因?yàn)閍sync就是異步的意思， 異步函數(shù)也就意味著該函數(shù)的執(zhí)行不會(huì)阻塞后面代碼的執(zhí)行硅瞧。
async function timeout(flag) {
if (flag) {
return 'hello world'
} else {
throw 'my god, failure'
}
}
console.log(timeout(true)) // 調(diào)用Promise.resolve() 返回promise 對(duì)象份乒。
console.log(timeout(false)); // 調(diào)用Promise.reject() 返回promise 對(duì)象。
timeout(false).catch(err => {
console.log(err)
})
Future相當(dāng)于Promise
//Promise 對(duì)象用于表示一個(gè)異步操作的最終狀態(tài)（完成或失斖筮蟆）或辖，以及其返回的值。
回調(diào)地獄****(Callback hell)
如果代碼中有大量異步邏輯枣接，并且出現(xiàn)大量異步任務(wù)依賴其它異步任務(wù)的結(jié)果時(shí)颂暇，必然會(huì)出現(xiàn)Future.then回調(diào)中套回調(diào)情況。舉個(gè)例子但惶，比如現(xiàn)在有個(gè)需求場(chǎng)景是用戶先登錄耳鸯，登錄成功后會(huì)獲得用戶Id，然后通過用戶Id膀曾，再去請(qǐng)求用戶個(gè)人信息县爬，獲取到用戶個(gè)人信息后，為了使用方便妓肢，我們需要將其緩存在本地文件系統(tǒng)捌省，代碼如下：
//先分別定義各個(gè)異步任務(wù)
Future<String> login(String userName, String pwd){
...
//用戶登錄
};
Future<String> getUserInfo(String id){
...
//獲取用戶信息
};
Future saveUserInfo(String userInfo){
...
// 保存用戶信息
};
接下來苫纤，執(zhí)行整個(gè)任務(wù)流：
login("alice","******").then((id){
//登錄成功后通過碉钠，id獲取用戶信息
getUserInfo(id).then((userInfo){
//獲取用戶信息后保存
saveUserInfo(userInfo).then((){
//保存用戶信息，接下來執(zhí)行其它操作
...
});
});
})
可以感受一下卷拘，如果業(yè)務(wù)邏輯中有大量異步依賴的情況喊废，將會(huì)出現(xiàn)上面這種在回調(diào)里面套回調(diào)的情況，過多的嵌套會(huì)導(dǎo)致的代碼可讀性下降以及出錯(cuò)率提高栗弟，并且非常難維護(hù)污筷，這個(gè)問題被形象的稱為回調(diào)地獄（****Callback hell****）≌Ш眨回調(diào)地獄問題在之前JavaScript中非常突出瓣蛀，也是JavaScript被吐槽最多的點(diǎn)，但隨著ECMAScript6和ECMAScript7標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后雷厂，這個(gè)問題得到了非常好的解決惋增，而解決回調(diào)地獄的兩大神器正是ECMAScript6引入了Promise，以及ECMAScript7中引入的async/await改鲫。 而在Dart中幾乎是完全平移了JavaScript中的這兩者：Future相當(dāng)于Promise诈皿，而async/await連名字都沒改林束。接下來我們看看通過Future和async/await如何消除上面示例中的嵌套問題。
使用****Future****消除****callback hell
login("alice","******").then((id){
return getUserInfo(id);
}).then((userInfo){
return saveUserInfo(userInfo);
}).then((e){
//執(zhí)行接下來的操作
}).catchError((e){
//錯(cuò)誤處理
print(e);
});
正如上文所述稽亏， “Future的所有API的返回值仍然是一個(gè)Future對(duì)象壶冒，所以可以很方便的進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用” ，如果在then中返回的是一個(gè)Future的話截歉，該future會(huì)執(zhí)行胖腾，執(zhí)行結(jié)束后會(huì)觸發(fā)后面的then回調(diào)，這樣依次向下瘪松，就避免了層層嵌套胸嘁。
使用****async/await****消除****callback hell
通過Future回調(diào)中再返回Future的方式雖然能避免層層嵌套，但是還是有一層回調(diào)凉逛，有沒有一種方式能夠讓我們可以像寫同步代碼那樣來執(zhí)行異步任務(wù)而不使用回調(diào)的方式性宏？答案是肯定的，這就要使用async/await了状飞，下面我們先直接看代碼毫胜，然后再解釋，代碼如下：
task() async {
try{
String id = await login("alice","******");
String userInfo = await getUserInfo(id);
await saveUserInfo(userInfo);
//執(zhí)行接下來的操作
} catch(e){
//錯(cuò)誤處理
print(e);
}
}
- async用來表示函數(shù)是異步的诬辈，定義的函數(shù)會(huì)返回一個(gè)Future對(duì)象酵使，可以使用then方法添加回調(diào)函數(shù)。
- await 后面是一個(gè)Future焙糟，表示等待該異步任務(wù)完成口渔，異步完成后才會(huì)往下走；await必須出現(xiàn)在 async函數(shù)內(nèi)部穿撮。
可以看到缺脉，我們通過async/await將一個(gè)異步流用同步的代碼表示出來了。
其實(shí)悦穿，無論是在JavaScript還是Dart中攻礼，async/await都只是一個(gè)語(yǔ)法糖，編譯器或解釋器最終都會(huì)將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)Promise（Future）的調(diào)用鏈栗柒。
Stream
Stream 也是用于接收異步事件數(shù)據(jù)礁扮，和Future 不同的是，它可以接收多個(gè)異步操作的結(jié)果（成功或失斔猜佟）太伊。 也就是說，在執(zhí)行異步任務(wù)時(shí)逛钻，可以通過多次觸發(fā)成功或失敗事件來傳遞結(jié)果數(shù)據(jù)或錯(cuò)誤異常僚焦。 Stream 常用于會(huì)多次讀取數(shù)據(jù)的異步任務(wù)場(chǎng)景，如網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容下載绣的、文件讀寫等叠赐。舉個(gè)例子：
Stream.fromFutures([
// 1秒后返回結(jié)果
Future.delayed(new Duration(seconds: 1), () {
return "hello 1";
}),
// 拋出一個(gè)異常
Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
throw AssertionError("Error");
}),
// 3秒后返回結(jié)果
Future.delayed(new Duration(seconds: 3), () {
return "hello 3";
})
]).listen((data){
print(data);
}, onError: (e){
print(e.message);
},onDone: (){
});
上面的代碼依次會(huì)輸出：
I/flutter (17666): hello 1
I/flutter (17666): Error
I/flutter (17666): hello 3
dart語(yǔ)言-Flutter-Dart中的異步
Even-Looper
Dart是單線程模型欲账，也就沒有了所謂的主線程/子線程之分。Dart也是Event-Looper以及Event-Queue的模型芭概，所有的事件都是通過EventLooper的依次執(zhí)行赛不。
而Dart的Event Loop就是：
- 從EventQueue中獲取Event
- 處理Event
- 直到EventQueue為空
而這些Event包括了用戶輸入，點(diǎn)擊罢洲，Timer踢故，文件IO等
單線程模型
一旦某個(gè)Dart的函數(shù)開始執(zhí)行，它將執(zhí)行到這個(gè)函數(shù)結(jié)束惹苗，也就是Dart的函數(shù)不會(huì)被其他Dart代碼打斷殿较。Dart中沒有線程的概念，只有isolate桩蓉，每個(gè)isolate都是隔離的淋纲，并不會(huì)共享內(nèi)存。
而一個(gè)Dart程序是在Main isolate的main函數(shù)開始院究，而在Main函數(shù)結(jié)束后洽瞬，Main isolate線程開始一個(gè)一個(gè)（one by one）的開始處理Event Queue中的每一個(gè)Event。
Event Queue****以及****Microtask Queue
Dart中的Main Isolate只有一個(gè)Event Looper业汰，但是存在兩個(gè)Event Queue:Event Queue以及Microtask Queue
Microtask Queue存在的意義是：希望通過這個(gè)Queue來處理稍晚一些的事情伙窃，但是在下一個(gè)消息到來之前需要處理完的事情。
當(dāng)Event Looper正在處理Microtask Queue中的Event時(shí)候样漆，Event Queue中的Event就停止了處理了为障，此時(shí)App不能繪制任何圖形，不能處理任何鼠標(biāo)點(diǎn)擊放祟，不能處理文件IO等等
Event-Looper挑選Task的執(zhí)行順序?yàn)椋?/p>
- 優(yōu)先全部執(zhí)行完Microtask Queue中的Event
- 直到Microtask Queue為空時(shí)鳍怨，才會(huì)執(zhí)行Event Queue中的Event
Dart中只能知道Event處理的先后順序，但是并不知道某個(gè)Event執(zhí)行的具體時(shí)間點(diǎn)舞竿，因?yàn)樗奶幚砟Ｐ褪且粋€(gè)單線程循環(huán)京景，而不是基于時(shí)鐘調(diào)度（即它的執(zhí)行只是按照Event處理完，就開始循環(huán)下一個(gè)Event骗奖，而與Java中的Thread調(diào)度不一樣，沒有時(shí)間調(diào)度的概念）醒串，也就是我們既是指定另一個(gè)Delay Time的Task执桌，希望它在預(yù)期的時(shí)間后開始執(zhí)行，它有可能不會(huì)在那個(gè)時(shí)間執(zhí)行芜赌，需要看是否前面的Event是否已經(jīng)Dequeue仰挣。
異步任務(wù)調(diào)度
當(dāng)有代碼可以在后續(xù)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)候，有兩種方式缠沈，通過dart:async這個(gè)Lib中的API即可：
- 使用Future類膘壶，可以將任務(wù)加入到Event Queue的隊(duì)尾
- 使用scheduleMicrotask函數(shù)错蝴，將任務(wù)加入到Microtask Queue隊(duì)尾
當(dāng)使用EventQueue時(shí)，需要考慮清楚颓芭，盡量避免microtask queue過于龐大顷锰，否則會(huì)阻塞其他事件的處理
一般常用的Future構(gòu)造函數(shù)：
new Future((){
// doing something
});
而一般常用的還有當(dāng)有分治任務(wù)時(shí)，需要將一個(gè)大任務(wù)拆成很多小任務(wù)一步步執(zhí)行時(shí)亡问，就需要使用到Future.then函數(shù)來拆解任務(wù)
void main(){
new Future(() => futureTask) // 異步任務(wù)的函數(shù)
.then((m) => "futueTask execute result:$m") // 任務(wù)執(zhí)行完后的子任務(wù)
.then((m) => m.length) // 其中m為上個(gè)任務(wù)執(zhí)行完后的返回的結(jié)果
.then((m) => printLength(m))
.whenComplete(() => whenTaskCompelete); // 當(dāng)所有任務(wù)完成后的回調(diào)函數(shù)
}
int futureTask() {
return 21;
}
void printLength(int length) {
print("Text Length:$length");
}
void whenTaskCompelete() {
print("Task Complete");
}
串行任務(wù)執(zhí)行官紫。
當(dāng)任務(wù)需要延遲執(zhí)行時(shí)，可以使用new Future.delay來將任務(wù)延遲執(zhí)行州藕，而如上所述束世，只有當(dāng)Main isolate的Event Queue處于Idle的狀態(tài)時(shí)，才會(huì)延遲1s執(zhí)行床玻，否則等待的時(shí)間會(huì)比1s長(zhǎng)很多
new Future.delayed(const Duration(seconds: 1), () => futureTask);
- Future中的then并沒有創(chuàng)建新的Event丟到Event Queue中毁涉，而只是一個(gè)普通的Function Call，在FutureTask執(zhí)行完后锈死，立即開始執(zhí)行
- 當(dāng)Future在then函數(shù)先已經(jīng)執(zhí)行完成了薪丁，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)task，將該task的添加到microtask queue中馅精，并且該任務(wù)將會(huì)執(zhí)行通過then傳入的函數(shù)
- Future只是創(chuàng)建了一個(gè)Event严嗜，將Event插入到了Event Queue的隊(duì)尾
- 使用Future.value構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候，就會(huì)和第二條一樣洲敢，創(chuàng)建Task丟到microtask Queue中執(zhí)行then傳入的函數(shù)
- Future.sync構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行了它傳入的函數(shù)之后漫玄，也會(huì)立即創(chuàng)建Task丟到microtask Queue中執(zhí)行
使用****scheduleMicrotask
在最頂層的調(diào)用關(guān)系中年叮，使用該函數(shù)即可
async.scheduleMicrotask(() => microtask());
void microtask(){
// doing something
}
使用****isolate****以及****Worker
當(dāng)有計(jì)算很繁重的任務(wù)時(shí)彻磁，則需要使用isolate或者Worker來執(zhí)行，以保持App對(duì)用戶操作的及時(shí)響應(yīng)掠械。Isolate的實(shí)現(xiàn)可能是一個(gè)單獨(dú)的線程壮不，或者一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)程汗盘，需要看Dart VM是如何實(shí)現(xiàn)的。
