Dart 异步编程生成器及自定义类型用法详解

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异步支持

今天介绍一下 Dart 学习的最后一节内容，包括异步的使用、生成器语法以及类型别名的使用。

Dart 类库有非常多的返回Future或者Stream对象的函数。这些函数被称为异步函数：它们只会在设置好一些耗时操作之后返回，比如像 IO 操作。而不是等到这个操作完成。

同时，async和await关键词支持了异步编程，允许您写出和同步代码很像的异步代码。

Future

Future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。简单来说，它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。一个Future 只会对应一个结果，要么成功，要么失败。

注： Future 的所有API的返回值仍然是一个Future对象，所以可以很方便的进行链式调用。

Future.then

为了方便示例，在本例中使用Future.delayed 创建了一个延时任务（实际场景会是一个真正的耗时任务，比如一次网络请求），即2秒后返回结果字符串hi world!，然后我们在then中接收异步结果并打印结果，代码如下：

 Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
    return "hi world!";
 }).then((data){
    print(data);
 });

Future.catchError

如果异步任务发生错误，可以在catchError中捕获错误，将上面示例改为：

 Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
    //return "hi world!";
    throw AssertionError("Error");  
 }).then((data){
    //执行成功会走到这里  
    print("success");
 }).catchError((e){
    //执行失败会走到这里  
    print(e);
 });

then方法还有一个可选参数onError，也可以它来捕获异常：

 Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
     //return "hi world!";
     throw AssertionError("Error");
 }).then((data) {
     print("success");
 }, onError: (e) {
     print(e);
 });

Future.whenComplete

有些时候，我们会遇到无论异步任务执行成功或失败都需要做一些事的场景，比如在网络请求前弹出加载对话框，在请求结束后关闭对话框。这种场景，有两种方法，第一种是分别在then或catch中关闭一下对话框，第二种就是使用Future的whenComplete回调，我们将上面示例改一下：

Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
   //return "hi world!";
   throw AssertionError("Error");
}).then((data){
   //执行成功会走到这里 
   print(data);
}).catchError((e){
   //执行失败会走到这里   
   print(e);
}).whenComplete((){
   //无论成功或失败都会走到这里
});

Future.wait

使用Future.wait可以做到多个Future同时出发才会进行后续操作，同 JavaScript 中的Promise.all()方法。

Future.wait接受一个Future数组参数，只有数组中所有Future都执行成功后，才会触发then的成功回调，只要有一个Future执行失败，就会触发错误回调。下面，我们通过模拟Future.delayed 来模拟两个数据获取的异步任务，等两个异步任务都执行成功时，将两个异步任务的结果拼接打印出来，代码如下：

Future.wait([
  // 2秒后返回结果  
  Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
    return "hello";
  }),
  // 4秒后返回结果  
  Future.delayed(new Duration(seconds: 4), () {
    return " world";
  })
]).then((results){
  print(results[0]+results[1]);
}).catchError((e){
  print(e);
});
/*
	最后会在4秒后拿到结果
*/

更多 Future 的 api 请自行查询文档。

async 和 await

异步函数是函数体被用async修饰符标记的函数。向函数中添加async关键字将使其返回一个 Future。

String lookUpVersion() => '1.0.0'; // 返回String

Future<String> lookUpVersion() async => '1.0.0'; // 返回Future<String>

然后我们可以使用await关键字在内部直接接受一个 Future 的then的成功回调，就如同 JavaScript 中的那样：

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。注意，await必须出现在 async 函数内部。

注意： 函数的主体不需要使用 Future 的 API。如果需要，Dart 将创建 Future 的对象。如果没有返回一个有用的值，那么将其返回Future<void>类型。

处理流(Stream)

Stream 也是用于接收异步事件数据，和Future 不同的是，它可以接收多个异步操作的结果（成功或失败）。也就是说，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 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。

当需要从 Stream 获取值时，有两个选择:

使用async和异步的for循环（await for）

注：在使用await for之前，请确保它使代码更清晰，并且确实希望等待流（Stream）的所有结果。例如，通常不应该为 UI 事件使用await，因为 UI 框架会发送无穷无尽的事件流。

异步for循环有以下形式：

 await for (varOrType identifier in expression) {
   // Executes each time the stream emits a value.
 }

表达式的值必须具有 Stream 类型。执行过程如下:

等待流发出值。

执行for循环的主体，并将变量设置为发出的值。

重复1和2，直到流关闭。

要停止侦听流，可以使用break或return语句，该语句将跳出for循环，并从流中取消订阅。

如果在实现异步for循环时出现编译时错误，请确保await在异步函数中。例如，要在应用程序的main()函数中使用异步for循环，main()的主体必须标记为async：

 Future main() async {
   // ...
   await for (var request in requestServer) {
     handleRequest(request);
   }
   // ...
 }

使用Stream API，如[库的引导]中的描述

 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: (){
 
 });
 /*
 上面的代码依次会输出：
 I/flutter (17666): hello 1
 I/flutter (17666): Error
 I/flutter (17666): hello 3
 */

生成器

当需要延迟地生成一个值序列时，请考虑使用生成器函数。

Dart 内置支持两种生成器函数：

同步生成器：返回 Iterable 对象
异步生成器：返回 Stream 对象

要实现同步生成器函数，将函数体标记为sync*，并使用yield语句传递值：

Iterable<int> naturalsTo(int n) sync* {
  int k = 0;
  while (k < n) yield k++;
}

要实现异步生成器函数，将函数体标记为async*，并使用yield语句传递值：

Stream<int> asynchronousNaturalsTo(int n) async* {
  int k = 0;
  while (k < n) yield k++;
}

如果生成器是递归的，可以使用yield*来改进它的性能：

Iterable<int> naturalsDownFrom(int n) sync* {
  if (n > 0) {
    yield n;
    yield* naturalsDownFrom(n - 1);
  }
}

类型定义

在 Dart 中，函数是对象，就像字符串和数字是对象一样。typedef或function-type为函数提供一个类型别名，可以在声明字段和返回类型时使用这个名称。当函数类型被分配给变量时，typedef保留类型信息。

以下代码不使用typedef：

class SortedCollection {
  Function compare;
  SortedCollection(int f(Object a, Object b)) {
    compare = f;
  }
}
// Initial, broken implementation.
int sort(Object a, Object b) => 0;
void main() {
  SortedCollection coll = SortedCollection(sort);
  // All we know is that compare is a function,
  // but what type of function?
  assert(coll.compare is Function);
}

上面的代码中，当给compare分配f时类型信息会丢失。f的类型是(Object, Object)->int(int表示返回值类型)，当然，compare的类型是Function。如果我们更改代码以使用显式名称和保留类型信息，开发人员和工具都可以使用这些信息。

typedef Compare = int Function(Object a, Object b);
class SortedCollection {
  Compare compare;
  SortedCollection(this.compare);
}
// Initial, broken implementation.
int sort(Object a, Object b) => 0;
void main() {
  SortedCollection coll = SortedCollection(sort);
  assert(coll.compare is Function);
  assert(coll.compare is Compare);
}

注意： 目前，typedefs仅限于函数类型，可能在之后会有所改变。

因为typedef仅仅是别名，所以它们提供了一种检查任何函数类型的方法。例如：

typedef Compare<T> = int Function(T a, T b);
int sort(int a, int b) => a - b;
void main() {
  assert(sort is Compare<int>); // True!
}

元数据

使用元数据提供关于代码的附加信息。元数据注释以字符@开头，后跟对编译时常量（如deprecated）的引用或对常量构造函数的调用。

所有 dart 代码都可以使用两个注释：@deprecated（弃用注释）和@override。这里有一个使用@deprecated注释的例子：

class Television {
  /// _Deprecated: Use [turnOn] instead._
  @deprecated
  void activate() {
    turnOn();
  }
  /// Turns the TV's power on.
  void turnOn() {...}
}

可以定义自己的元数据注释（也就是类似 JavaScript 中的装饰器的效果）。这里有一个定义带有两个参数的@todo注释的示例：

 library todo;
 class Todo {
   final String who;
   final String what;
   const Todo(this.who, this.what);
 }

这里有一个使用@todo注释的例子:

 import 'todo.dart';
 
 @Todo('seth', 'make this do something')
 void doSomething() {
   print('do something');
 }

元数据可以出现在库、类、类型定义、类型参数、构造函数、工厂、函数、字段、参数或变量声明之前，也可以出现在导入或导出指令之前。可以使用反射在运行时检索元数据。

核心库的使用

可以参考官方文档中的介绍：A tour of the core libraries

以上就是Dart 异步编程生成器及自定义类型用法详解的详细内容，更多关于Dart 异步编程生成器的资料请关注本站其它相关文章！

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处理流(Stream)

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