前言一:接下来一段时间我会陆续更新一些列Flutter文字教程前端
更新进度: 每周至少两篇;vue
更新地点: 首发于公众号,次日更新于掘金、思否等地方;面试
更多交流: 能够添加个人微信 372623326,关注个人微博:coderwhy算法
但愿你们能够 帮忙转发,点击在看,给我更多的创做动力。编程
前言二:在写这篇文章以前,我一直在犹豫,要不要在这里讲解Dart的异步相关话题,由于这部份内容很容易让初学者望而却步:json
一、关于单线程和异步之间的关系,比较容易让人迷惑,虽然我必定会用本身的方式尽量让你听懂。数组
二、大量的异步操做方式(Future、await、async等),目前你看不到具体的应用场景。(好比你学习过前端中的Promise、await、async可能会比较简单,可是我会假设你没有这样的基础)。微信
不过,听我说:若是这一个章节你学完以后还有不少疑惑,没有关系,在后面用到相关知识时,回头来看,你会豁然开朗。markdown
咱们先来搞清楚Dart是如何搞定异步操做的网络
开发中的耗时操做:
如何处理耗时的操做呢?
我以前碰到不少开发者都对单线程的异步操做充满了问号???
其实它们并不冲突:
阻塞式调用和非阻塞式调用
若是想搞懂这个点,咱们须要知道操做系统中的阻塞式调用
和非阻塞式调用
的概念。
咱们用一个生活中的例子来模拟:
外卖的动做
就是咱们的调用,拿到最后点的外卖
就是咱们要等待的结果。而咱们开发中的不少耗时操做,均可以基于这样的 非阻塞式调用
:
非阻塞方式的工做
;基于事件的回调机制
;这些操做都不会阻塞咱们单线程的继续执行,咱们的线程在等待的过程当中能够继续去作别的事情:喝杯咖啡、打把游戏,等真正有了响应,再去进行对应的处理便可。
这时,咱们可能有两个问题:
单线程模型中主要就是在维护着一个事件循环(Event Loop)。
事件循环是什么呢?
咱们来写一个事件循环的伪代码:
// 这里我使用数组模拟队列, 先进先出的原则
List eventQueue = [];
var event;
// 事件循环从启动的一刻,永远在执行
while (true) {
if (eventQueue.length > 0) {
// 取出一个事件
event = eventQueue.removeAt(0);
// 执行该事件
event();
}
}
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当咱们有一些事件时,好比点击事件、IO事件、网络事件时,它们就会被加入到eventLoop
中,当发现事件队列不为空时发现,就会取出事件,而且执行。
这里咱们来看一段伪代码,理解点击事件和网络请求的事件是如何被执行的:
RaisedButton(
child: Text('Click me'),
onPressed: () {
final myFuture = http.get('https://example.com');
myFuture.then((response) {
if (response.statusCode == 200) {
print('Success!');
}
});
},
)
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这些代码是如何放在事件循环中执行呢?
尽管onPressed和then中的回调有一些差别,可是它们对于事件循环来讲,都是告诉它:我有一段代码须要执行,快点帮我完成。
Dart中的异步操做主要使用Future以及async、await。
若是你以前有过前端的ES六、ES7编程经验,那么彻底能够将Future理解成Promise,async、await和ES7中基本一致。
可是若是没有前端开发经验,Future以及async、await如何理解呢?
我思考了好久,这个Future到底应该如何讲解
咱们先来看一个例子吧:
import "dart:io";
main(List<String> args) {
print("main function start");
print(getNetworkData());
print("main function end");
}
String getNetworkData() {
sleep(Duration(seconds: 3));
return "network data";
}
复制代码
这段代码会运行怎么的结果呢?
main function start
// 等待3秒
network data
main function end
复制代码
显然,上面的代码不是咱们想要的执行效果,由于网络请求阻塞了main函数,那么意味着其后全部的代码都没法正常的继续执行。
咱们来对咱们上面的代码进行改进,代码以下:
import "dart:io";
main(List<String> args) {
print("main function start");
print(getNetworkData());
print("main function end");
}
Future<String> getNetworkData() {
return Future<String>(() {
sleep(Duration(seconds: 3));
return "network data";
});
}
复制代码
咱们来看一下代码的运行结果:
main function start
Instance of 'Future<String>'
main function end
复制代码
获取Future获得的结果
有了Future以后,如何去获取请求到的结果:经过.then的回调:
main(List<String> args) {
print("main function start");
// 使用变量接收getNetworkData返回的future
var future = getNetworkData();
// 当future实例有返回结果时,会自动回调then中传入的函数
// 该函数会被放入到事件循环中,被执行
future.then((value) {
print(value);
});
print(future);
print("main function end");
}
复制代码
上面代码的执行结果:
main function start
Instance of 'Future<String>'
main function end
// 3s后执行下面的代码
network data
复制代码
执行中出现异常
若是调用过程当中出现了异常,拿不到结果,如何获取到异常的信息呢?
import "dart:io";
main(List<String> args) {
print("main function start");
var future = getNetworkData();
future.then((value) {
print(value);
}).catchError((error) { // 捕获出现异常时的状况
print(error);
});
print(future);
print("main function end");
}
Future<String> getNetworkData() {
return Future<String>(() {
sleep(Duration(seconds: 3));
// 再也不返回结果,而是出现异常
// return "network data";
throw Exception("网络请求出现错误");
});
}
复制代码
上面代码的执行结果:
main function start
Instance of 'Future<String>'
main function end
// 3s后没有拿到结果,可是咱们捕获到了异常
Exception: 网络请求出现错误
复制代码
补充一:上面案例的小结
咱们经过一个案例来学习了一些Future的使用过程:
补充二:Future的两种状态
事实上Future在执行的整个过程当中,咱们一般把它划分红了两种状态:
状态一:未完成状态(uncompleted)
状态二:完成状态(completed)
Dart官网有对这两种状态解析,之因此贴出来是区别于Promise的三种状态
补充三:Future的链式调用
上面代码咱们能够进行以下的改进:
import "dart:io";
main(List<String> args) {
print("main function start");
getNetworkData().then((value1) {
print(value1);
return "content data2";
}).then((value2) {
print(value2);
return "message data3";
}).then((value3) {
print(value3);
});
print("main function end");
}
Future<String> getNetworkData() {
return Future<String>(() {
sleep(Duration(seconds: 3));
// 再也不返回结果,而是出现异常
return "network data1";
});
}
复制代码
打印结果以下:
main function start
main function end
// 3s后拿到结果
network data1
content data2
message data3
复制代码
补充四:Future其余API
Future.value(value)
main(List<String> args) {
print("main function start");
Future.value("哈哈哈").then((value) {
print(value);
});
print("main function end");
}
复制代码
打印结果以下:
main function start
main function end
哈哈哈
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疑惑:为何当即执行,可是哈哈哈
是在最后打印的呢?
Future.error(object)
main(List<String> args) {
print("main function start");
Future.error(Exception("错误信息")).catchError((error) {
print(error);
});
print("main function end");
}
复制代码
打印结果以下:
main function start
main function end
Exception: 错误信息
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Future.delayed(时间, 回调函数)
main(List<String> args) {
print("main function start");
Future.delayed(Duration(seconds: 3), () {
return "3秒后的信息";
}).then((value) {
print(value);
});
print("main function end");
}
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若是你已经彻底搞懂了Future,那么学习await、async应该没有什么难度。
await、async是什么呢?
同步的代码格式
,去实现异步的调用过程
。咱们已经知道,Future能够作到不阻塞咱们的线程,让线程继续执行,而且在完成某个操做时改变本身的状态,而且回调then或者errorCatch回调。
如何生成一个Future呢?
Talk is cheap. Show me the code.
咱们来对以前的Future异步处理代码进行改造,改为await、async的形式。
咱们知道,若是直接这样写代码,代码是不能正常执行的:
"network data"
去使用import "dart:io";
main(List<String> args) {
print("main function start");
print(getNetworkData());
print("main function end");
}
String getNetworkData() {
var result = Future.delayed(Duration(seconds: 3), () {
return "network data";
});
return "请求到的数据:" + result;
}
复制代码
如今我使用await修改下面这句代码:
Future.delayed
函数前加了一个await。Future.delayed
的执行完毕,而且等待它的结果。String getNetworkData() {
var result = await Future.delayed(Duration(seconds: 3), () {
return "network data";
});
return "请求到的数据:" + result;
}
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修改后执行代码,会看到以下的错误:
getNetworkData
函数定义成async函数。继续修改代码以下:
String getNetworkData() async {
var result = await Future.delayed(Duration(seconds: 3), () {
return "network data";
});
return "请求到的数据:" + result;
}
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运行代码,依然报错(心想:你妹啊):
继续修改代码以下:
Future<String> getNetworkData() async {
var result = await Future.delayed(Duration(seconds: 3), () {
return "network data";
});
return "请求到的数据:" + result;
}
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这段代码应该是咱们理想当中执行的代码了
我这里给出了一个在Flutter项目中,读取一个本地的json文件,而且转换成模型对象,返回出去的案例;
这个案例做为你们学习前面Future和await、async的一个参考,我并不打算展开来说,由于须要用到Flutter的相关知识;
后面我会在后面的案例中再次讲解它在Flutter中我使用的过程当中;
读取json案例代码(了解一下便可)
import 'package:flutter/services.dart' show rootBundle;
import 'dart:convert';
import 'dart:async';
main(List<String> args) {
getAnchors().then((anchors) {
print(anchors);
});
}
class Anchor {
String nickname;
String roomName;
String imageUrl;
Anchor({
this.nickname,
this.roomName,
this.imageUrl
});
Anchor.withMap(Map<String, dynamic> parsedMap) {
this.nickname = parsedMap["nickname"];
this.roomName = parsedMap["roomName"];
this.imageUrl = parsedMap["roomSrc"];
}
}
Future<List<Anchor>> getAnchors() async {
// 1.读取json文件
String jsonString = await rootBundle.loadString("assets/yz.json");
// 2.转成List或Map类型
final jsonResult = json.decode(jsonString);
// 3.遍历List,而且转成Anchor对象放到另外一个List中
List<Anchor> anchors = new List();
for (Map<String, dynamic> map in jsonResult) {
anchors.add(Anchor.withMap(map));
}
return anchors;
}
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在前面学习学习中,咱们知道Dart中有一个事件循环(Event Loop)来执行咱们的代码,里面存在一个事件队列(Event Queue),事件循环不断从事件队列中取出事件执行。
可是若是咱们严格来划分的话,在Dart中还存在另外一个队列:微任务队列(Microtask Queue)。
事件循环
都是优先执行微任务队列
中的任务,再执行 事件队列
中的任务;那么在Flutter开发中,哪些是放在事件队列,哪些是放在微任务队列呢?
说道这里,你可能已经有点凌乱了,在Dart的单线程中,代码究竟是怎样执行的呢?
main函数中的代码
会优先执行;微任务队列(Microtask Queue)
中的全部任务;事件队列(Event Queue)
中的全部任务;在开发中,咱们能够经过dart中async下的scheduleMicrotask来建立一个微任务:
import "dart:async";
main(List<String> args) {
scheduleMicrotask(() {
print("Hello Microtask");
});
}
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在开发中,若是咱们有一个任务不但愿它放在Event Queue中依次排队,那么就能够建立一个微任务了。
Future的代码是加入到事件队列仍是微任务队列呢?
Future中一般有两个函数执行体:
那么它们是加入到什么队列中的呢?
// future_1加入到eventqueue中,紧随其后then_1被加入到eventqueue中
Future(() => print("future_1")).then((_) => print("then_1"));
// Future没有函数执行体,then_2被加入到microtaskqueue中
Future(() => null).then((_) => print("then_2"));
// future_三、then_3_a、then_3_b依次加入到eventqueue中
Future(() => print("future_3")).then((_) => print("then_3_a")).then((_) => print("then_3_b"));
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咱们根据前面的规则来学习一个极的代码执行顺序
案例:
import "dart:async";
main(List<String> args) {
print("main start");
Future(() => print("task1"));
final future = Future(() => null);
Future(() => print("task2")).then((_) {
print("task3");
scheduleMicrotask(() => print('task4'));
}).then((_) => print("task5"));
future.then((_) => print("task6"));
scheduleMicrotask(() => print('task7'));
Future(() => print('task8'))
.then((_) => Future(() => print('task9')))
.then((_) => print('task10'));
print("main end");
}
复制代码
代码执行的结果是:
main start
main end
task7
task1
task6
task2
task3
task5
task4
task8
task9
task10
复制代码
代码分析:
main start
和main end
先执行,没有任何问题;过程当中
,会将一些任务分别加入到EventQueue
和MicrotaskQueue
中;scheduleMicrotask
函数调用,因此它被最先加入到MicrotaskQueue
,会被先执行;EventQueue
,task1被添加到EventQueue
中被执行;final future = Future(() => null);
建立的future的then被添加到微任务中,微任务直接被优先执行,因此会执行task6;EventQueue
中添加task二、task三、task5被执行;scheduleMicrotask
,那么在执行完此次的EventQueue
后会执行,因此在task5后执行task4(注意:scheduleMicrotask
的调用是做为task3的一部分代码,因此task4是要在task5以后执行的)EventQueue
被执行;事实上,上面的代码执行顺序有可能出如今面试中,咱们开发中一般不会出现这种复杂的嵌套,而且须要彻底搞清楚它的执行顺序;
可是,了解上面的代码执行顺序,会让你对EventQueue
和microtaskQueue
有更加深入的理解。
在Dart中,有一个Isolate的概念,它是什么呢?
在 Isolate 中,资源隔离作得很是好,每一个 Isolate 都有本身的 Event Loop 与 Queue,
可是,若是只有一个Isolate,那么意味着咱们只能永远利用一个线程,这对于多核CPU来讲,是一种资源的浪费。
若是在开发中,咱们有很是多耗时的计算,彻底能够本身建立Isolate,在独立的Isolate中完成想要的计算操做。
如何建立Isolate呢?
建立Isolate是比较简单的,咱们经过Isolate.spawn
就能够建立了:
import "dart:isolate";
main(List<String> args) {
Isolate.spawn(foo, "Hello Isolate");
}
void foo(info) {
print("新的isolate:$info");
}
复制代码
可是在真实开发中,咱们不会只是简单的开启一个新的Isolate,而不关心它的运行结果:
import "dart:isolate";
main(List<String> args) async {
// 1.建立管道
ReceivePort receivePort= ReceivePort();
// 2.建立新的Isolate
Isolate isolate = await Isolate.spawn<SendPort>(foo, receivePort.sendPort);
// 3.监听管道消息
receivePort.listen((data) {
print('Data:$data');
// 再也不使用时,咱们会关闭管道
receivePort.close();
// 须要将isolate杀死
isolate?.kill(priority: Isolate.immediate);
});
}
void foo(SendPort sendPort) {
sendPort.send("Hello World");
}
复制代码
可是咱们上面的通讯变成了单向通讯,若是须要双向通讯呢?
compute
函数,它内部封装了Isolate的建立和双向通讯;注意:下面的代码不是dart的API,而是Flutter的API,因此只有在Flutter项目中才能运行
main(List<String> args) async {
int result = await compute(powerNum, 5);
print(result);
}
int powerNum(int num) {
return num * num;
}
复制代码
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