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Flutter 假非同步的實現示例

就像 android 有 handle 一樣,訊息佇列這東西好像還真是系統必備,Flutter 也有自己的訊息佇列,只不過佇列直接封裝在了 Dart 的執行緒型別 Isolate 裡面了,不過 Flutter 還是提供了 Futrue 這個 API 來專門來操作各種訊息,以及實現基於訊息佇列的假非同步

Flutter 的“非同步”機制

這裡的非同步是加了引號的,可見此非同步非真非同步,而是假非同步。Flutter 的 非同步 不是開新執行緒,而是往所屬執行緒的 訊息佇列 中新增任務,當然大家也可以按上文那樣自己展開真非同步操作

Flutter 對程式碼分2類: 同步程式碼和非同步程式碼

  • 同步程式碼:傳統一行行寫下來,一行行執行的程式碼
  • 非同步程式碼:通過 Future API 把任務新增到 Isolate 所屬訊息佇列執行的偽非同步
  • 執行順序:先運行同步程式碼,再執行非同步程式碼

為啥,很明顯啊,非同步程式碼是往訊息佇列裡新增任務,那肯定得等現在的程式碼執行完了,執行緒有空閒了才能開始執行訊息佇列裡的任務呀~

舉個例子:

void test() {
  print("AA");
  Future(() => print("Futrue"));
  print("BB");
}
~~~~~~~~~~~log~~~~~~~~~~~~~
I/flutter (10064): AA
I/flutter (10064): BB
I/flutter (10064): Futrue

print("Futrue")) 任務等到最後才執行的...

Flutter 提供了往 訊息佇列 新增資料的 API: Future

往 MicroTask 佇列新增任務

scheduleMicrotask((){
 // ...code goes here...
}); 

new Future.microtask((){
  // ...code goes here...
});

往 Event 佇列新增任務

new Future(() {
 // ...code goes here...
});

Future 的基本使用

Future 物件是 Flutter 專門提供的,基於訊息佇列實現非同步的類,Future 物件會把自身當做一個任務新增到訊息佇列中去排隊執行

Future 物件接受的是一個函式,就是要執行的任務,用 () => ... 簡寫也是可以的

void task() {
  print("AA");
}

var futrue = Future(task);

建立 Future 任務方式:

  • Future()
  • Future.microtask()
  • Future.sync() - 同步任務
  • Future.value()
  • Future.delayed() - 延遲xx時間新增任務
  • Future.error() - 錯誤處理

我們來看幾個代表性的:

Future.sync() - 阻塞任務,會阻塞當前程式碼,sync 的任務執行完了,程式碼才能走到下一行

void test() {
  print("AA");
  Future.sync(() => print("Futrue"));
  print("BB");
}
~~~~~~~~~~~~log~~~~~~~~~~~~~~
I/flutter (10573): AA
I/flutter (10573): Futrue
I/flutter (10573): BB

Future.delayed() - 延遲任務,指定xx時間後把任務新增到訊息佇列,要是訊息佇列前面有人執行的時間太長了,那麼執行時間點就不能把握了,這點大家要知道

void test() {
  print("AA");
  Future.delayed(Duration(milliseconds: 500),() => print("Futrue"));
  print("BB");
}
~~~~~~~~~~~~log~~~~~~~~~~~~~~
I/flutter (10573): AA
I/flutter (10573): BB
I/flutter (10573): Futrue

Future 的鏈式呼叫

Future 也支援鏈式呼叫的,在 API 使用上也是很靈活的,提供了下面的選擇給大家

.then - 在 Future 執行完後執行,相當於一個 callback,而不是重新建立了一個 Future

 Future.delayed(Duration(seconds: 1),(){
   print(("AAA"));
   return "AA";
  }).then((value){
   print(value);
  });

.catchError - future 不管在任何位置發生了錯誤,都會立即執行 catchError

  Future.delayed(Duration(seconds: 1),(){
   throw Exception("AAA");
  }).then((value){
   print(value);
  }).catchError((error){
   print(error);
  });

.whenComplete - 不管是否發生異常,在執行完成後,都會執行該方法

 Future.delayed(Duration(seconds: 1),() {
   throw Exception("AAA");
  }).then((value) {
   print(value);
  }).catchError((error) {
   print(error);
  }).whenComplete(() {
   print("complete...");
  });

.wait - 可以等待所有的 future 都執行完畢再走 then 的方法

Future.wait([
   // 2秒後返回結果
   Future.delayed(new Duration(seconds: 2),() {
    return "hello";
   }),// 4秒後返回結果
   Future.delayed(new Duration(seconds: 4),() {
    return " world";
   })
  ]).then((results) {
   print(results[0] + results[1]);
  }).catchError((e) {
   print(e);
  });

大家想想啊

Futrue()
  .then()
  .then()
  ...

這樣的鏈式寫法不就是標準的去 callback 回撥地獄的方式嘛

async/await 關鍵字

async/await 這組關鍵字是系統提供的另一種實現 非同步 任務的 API, async/await 底層還是用 Futrue 實現的,從使用上看是對 Futrue 的簡化,本質上還是基於 訊息佇列 實現的非同步,是 假非同步 ,和 Isoalte 是不一樣的

async/await 的特點就是: 成對出現

  • async - 修飾方法,用 async 宣告的方法都是耗時的
  • await - 呼叫 async 方法時使用,也可以在 async 方法內部是適用,await 表示阻塞,下面的任務必須等 await 呼叫的方法執行完之後才能執行

比如這樣:

 anysncTest() async {
  print("async 休眠 start...");
  sleep(Duration(seconds: 1));
  print("async 休眠 end...");
 }

await anysncTest();

本質上 await 呼叫的方法其實是把這個方法包裝到 Futrue 中去訊息佇列裡執行,只不過是: Future.sync() 阻塞式的 Future 任務

async 在佈局中也是可以直接用的

class TestWidgetState extends State<TestWidget> {
 int _count = 0;
 
 @override
 Widget build(BuildContext context) {
  return Material(
    FlatButton(
      onPressed: () async {
        _count = countEven(1000000000);
        setState(() {});
      },child: Text(
        _count.toString(),)),);
 }

async/await 是阻塞式的函式

實驗1:

 // 這是非同步任務程式碼
 aaa() async{
  print("main1...");
  await anysncTest();
  print("main2...");
  print("main3...");
 }

 anysncTest() async {
  print("async 休眠 start...");
  sleep(Duration(seconds: 1));
  print("async 休眠 end...");
 }
 
 // 點選按鈕去執行
  Widget build(BuildContext context) {
  return RaisedButton(
   child: (Text("click!")),onPressed: () async {
    await aaa();
   },);
 }

可以看到 async/await

執行的方法的確是阻塞時的,至少在這個 async 方法裡絕對是阻塞式的

實驗2:

那麼範圍擴充套件一下,在 async 外面再來看看 async/await 是不是阻塞式的? 有人說 async/await 和協程一樣 ,協程的關鍵點在於非競爭式資源,協程的概念中,當多個協程中有一個協程掛起之後,並不會阻塞 CPU,CPU 回去執行其他協程方法,直到有空閒了再來執行之前掛起後恢復的協程,雖然在協程看來我掛起了執行緒,但其實 CPU 不會被協程掛起阻塞,這點就是協程的核心優勢,大大提升多執行緒下的執行效率。

從這點出發我們就能知道 async/await 是不是又一個協程了,看看他阻塞 CPU,我們在 await 之後看看 async 後面的程式碼會不會執行就 OK了

 // 還是這組方法
 aaa() async{
  print("main1...");
  await anysncTest();
  print("main2...");
  print("main3...");
 }

 anysncTest() async {
  print("async 休眠 start...");
  sleep(Duration(seconds: 1));
  print("async 休眠 end...");
 }
 
 // 執行,注意此時按鈕的點選方法不是 async 的
 Widget build(BuildContext context) {
  return RaisedButton(
   child: (Text("click!")),onPressed: () {
    print("click1...");
    aaa();
    print("click2...");
    print("click3...");
   },);
 }
I/flutter ( 5733): click1...
I/flutter ( 5733): main1...
I/flutter ( 5733): async 休眠 start...
I/flutter ( 5733): async 休眠 end...
I/flutter ( 5733): click2...
I/flutter ( 5733): click3...
I/flutter ( 5733): main2...
I/flutter ( 5733): main3...

await 阻塞是真的阻塞 CPU 了,所以 async/await 不是協程,但是大家注意啊,在 await 結速阻塞之後執行的是 click2 也就是 async 外部的方法,說明 await 標記的方法返回的都是 Futrue 物件的說法是正確的,佇列只有在執行緒空閒時才會執行,顯然此時執行緒不是空閒的,點選方法還沒執行完呢

實驗3:

這次做對比實驗,把點選事件也變成 async 的看看執行順序

 // 還是這組方法
 aaa() async{
  print("main1...");
  await anysncTest();
  print("main2...");
  print("main3...");
 }

 anysncTest() async {
  print("async 休眠 start...");
  sleep(Duration(seconds: 1));
  print("async 休眠 end...");
 }
 
 // 執行
  Widget build(BuildContext context) {
  return RaisedButton(
   child: (Text("click!")),onPressed: () async {
    print("click1...");
    await aaa();
    print("click2...");
    print("click3...");
   },);
 }
I/flutter ( 5733): click1...
I/flutter ( 5733): main1...
I/flutter ( 5733): async 休眠 start...
I/flutter ( 5733): async 休眠 end...
I/flutter ( 5733): main2...
I/flutter ( 5733): main3...
I/flutter ( 5733): click2...
I/flutter ( 5733): click3...

這樣看的話在 async 方法內部,是嚴格按照順序執行的

async 方法的格式

1. async 標記的方法返回值都是 Futrue 型別的

上文書哦說 await 呼叫的方法返回的都是 Futrue 物件,那麼就是說在宣告 async 函式時,返回值都是 Futrue 型別的,Futrue 內部包裹實際的返回值型別

Futrue<String> getData() async {
 data = await http.get(Uri.encodeFull(url),headers: {"Accept": "application/json"});  
}

Futrue<String> 我們可以不寫,dart 也會自動推斷出來,但是我們一定要知道是 Futrue 型別的,要不有時會報型別錯誤

我們在用的時候都是配合 await 使用的,這時候可以直接用具體型別值接返回值了

String data = await getData();

記住:

Future就是event,很多Flutter內建的元件比如前幾篇用到的Http(http請求控制元件)的get函式、RefreshIndicator(下拉手勢重新整理控制元件)的onRefresh函式都是event。每一個被await標記的控制代碼也是一個event,每建立一個Future就會把這個Future扔進event queue中排隊等候安檢~

Stream

StreamFuture 一樣都是假非同步操作,區別是 Stream 可以接受多次資料,我不詳細展開了,有待以後詳細研究

Stream.fromFutures([
 // 1秒後返回結果
 Future.delayed(new Duration(seconds: 1),() {
  return "hello 1";
 }),// 丟擲一個異常
 Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
  throw AssertionError("Error");
 }),// 3秒後返回結果
 Future.delayed(new Duration(seconds: 3),() {
  return "hello 3";
 })
]).listen((data){
  print(data);
},onError: (e){
  print(e.message);
},onDone: (){

});

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。