浅析Dart语言的异步处理

何为异步支持

了解一下异步线程

• 为何有异步？
  • Dart是单线程语言，当其遇到有延迟的运算（比如IO操作、延时执行）时，线程中按顺序执行的运算就会阻塞，用户就会感觉到卡顿，因此通常用异步处理来解决线程阻塞问题。
• Dart单线程模型
  • Dart 在单线程中是以消息循环机制来运行的，其中包含两个任务队列，一个是“微任务队列” microtask queue，另一个“事件队列” event queue。
• Dart线程运行
  • Dart线程运行过程，入口函数 main() 执行完后，消息循环机制便启动了。
  • 首先会按照先进先出的顺序逐个执行微任务队列中的任务，当所有微任务队列执行完后便开始执行事件队列中的任务，事件任务执行完毕后再去执行微任务，如此循环往复。

Dart中支持异步编程的方式

• 异步函数：Future和Stream
• 关键字 async和await也支持异步编程

使用 async 和 await 进行异步处理

• 先看一个案例：

  /*返回值为Future<String>类型，即其返回值未来是一个String类型的值*/
  /*async关键字声明该函数内部有代码需要延迟执行*/
  getData() async {    
    /*await关键字声明运算为延迟执行，然后return运算结果*/
    return await "This is a doubi"; 
  }

• 调用这个方法，并获取返回值。控制台居然报错

String data = getData();

• 报错原因
  • data是String类型，而函数getData()是一个异步操作函数，其返回值是一个await延迟执行的结果。在Dart中，有await标记的运算，其结果值都是一个Future对象，Future不是String类型，所以报错。
• 总结一下：
  • 获取异步方法中直接 return await .. .时，实际上返回的是一个延迟计算的Future对象。
• 两点需要注意：
  • await关键字必须在async函数内部使用
  • 调用async函数必须使用await关键字

Future是什么

• 与JavaScript中的Promise非常相似，表示一个异步操作的最终完成（或失败）及其结果值的表示。

• 就是用于处理异步操作的，异步处理成功了就执行成功的操作，异步处理失败了就捕获错误或者停止后续操作。

  • Future表示一件“将来”会发生的事情，将来可以从Future中取到一个值。当一个方法返回一个Future时，发生两件事情：
    • 将某件事情排队，返回一个未完成的Future
    • 事情完毕之后，Future的状态会变成已完成，此时就可以取到这件事情的返回值。

• 获取Future返回值，两种方式：

  • 使用async配合await
  • 使用Future提供的api，其实就是用Future的then方法获取返回值

Future示例

  void doAsyncs() async{
    //then catchError whenComplete
    new Future(() => futureTask()) //  异步任务的函数
        .then((m) => "1-:$m") //   任务执行完后的子任务
        .then((m) => print('2-$m')) //  其中m为上个任务执行完后的返回的结果
        .then((_) => new Future.error('3-:error'))
        .then((m) => print('4-'))
        .whenComplete(() => print('5-')) //不是最后执行whenComplete，通常放到最后回调
        .catchError((e) => print('6-catchError:' + e), test: (Object o) {
      print('7-:' + o);
      return true; //返回true，会被catchError捕获
    })
        .then((_) => new Future.error('11-:error'))
        .then((m) => print('10-'))
        .catchError((e) => print('8-:' + e))
    ;
  }
  futureTask() {
    return Future.delayed(Duration(seconds: 5),()  => "9-走去跑步");
  }

• 执行结果

I/flutter: 2-1-:9-走去跑步
I/flutter: 5-
I/flutter: 7-:3-:error
I/flutter: 6-catchError:3-:error
I/flutter: 8-:11-:error

介绍一下Async/await

• Dart中的async/await
  • 和JavaScript中的async/await功能和用法是一样的。

async/await消除callback hell

• 代码如下：

task() async {
   try{
    String id = await login("alice","******");
    String userInfo = await getUserInfo(id);
    await saveUserInfo(userInfo);
    //执行接下来的操作   
   } catch(e){
    //错误处理   
    print(e);   
   }  
}

• async用来表示函数是异步的
  • 定义的函数会返回一个Future对象，可以使用then方法添加回调函数。
• await 后面是一个Future
  • 表示等待该异步任务完成，异步完成后才会往下走；await必须出现在 async 函数内部。

Stream是什么

• Stream 同样是用于接收异步事件数据，和Future 的区别是，它可以接收多个异步操作的结果（成功或失败）。
• 在执行异步任务时，可以通过多次触发成功或失败事件来传递结果数据或错误异常。

Stream应用示例

• Stream常用于会多次读取数据的异步任务场景，如网络内容下载、文件读写等：

Stream.fromFutures([
  // 1秒后返回结果
  Future.delayed(new Duration(seconds: 1), () {
    return "hello 1";
  }),
  // 抛出一个异常
  Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
    throw AssertionError("Error");
  }),
  // 3秒后返回结果
  Future.delayed(new Duration(seconds: 3), () {
    return "hello 3";
  })
]).listen((data){
   print(data);
}, onError: (e){
   print(e.message);
},onDone: (){
   print("完成");
});

• 依次会输出：

I/flutter (17666): hello 1
I/flutter (17666): Error
I/flutter (17666): hello 3

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