Flutter 假异步的实现示例

就像 android 有 handle 一样，消息队列这东西好像还真是系统必备，Flutter 也有自己的消息队列，只不过队列直接封装在了 Dart 的线程类型 Isolate 里面了，不过 Flutter 还是提供了 Futrue 这个 API 来专门来操作各种消息，以及实现基于消息队列的假异步

Flutter 的“异步”机制

这里的异步是加了引号的，可见此异步非真异步，而是假异步。Flutter 的 异步 不是开新线程，而是往所属线程的 消息队列 中添加任务，当然大家也可以按上文那样自己展开真异步操作

Flutter 对代码分2类： 同步代码和异步代码

同步代码：传统一行行写下来，一行行执行的代码
异步代码：通过 Future API 把任务添加到 Isolate 所属消息队列执行的伪异步
执行顺序：先运行同步代码，再运行异步代码

为啥，很明显啊，异步代码是往消息队列里添加任务，那肯定得等现在的代码运行完了，线程有空闲了才能开始执行消息队列里的任务呀~

举个例子：

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

print("Futrue")) 任务等到最后才执行的...

Flutter 提供了往 消息队列 添加数据的 API： Future

往 MicroTask 队列添加任务

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

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

往 Event 队列添加任务

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

Future 的基本使用

Future 对象是 Flutter 专门提供的，基于消息队列实现异步的类，Future 对象会把自身当做一个任务添加到消息队列中去排队执行

Future 对象接受的是一个函数，就是要执行的任务，用 () => ... 简写也是可以的

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

var futrue = Future(task);

创建 Future 任务方式：

Future()
Future.microtask()
Future.sync() - 同步任务
Future.value()
Future.delayed() - 延迟xx时间添加任务
Future.error() - 错误处理

我们来看几个代表性的：

Future.sync() - 阻塞任务，会阻塞当前代码，sync 的任务执行完了，代码才能走到下一行

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() - 延迟任务，指定xx时间后把任务添加到消息队列，要是消息队列前面有人执行的时间太长了，那么执行时间点就不能把握了，这点大家要知道

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 的链式调用

Future 也支持链式调用的，在 API 使用上也是很灵活的，提供了下面的选择给大家

.then - 在 Future 执行完后执行，相当于一个 callback，而不是重新创建了一个 Future

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

.catchError - future 不管在任何位置发生了错误，都会立即执行 catchError

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

.whenComplete - 不管是否发生异常，在执行完成后，都会执行该方法

 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 都执行完毕再走 then 的方法

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);
  });

大家想想啊

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

这样的链式写法不就是标准的去 callback 回调地狱的方式嘛

async/await 关键字

async/await 这组关键字是系统提供的另一种实现 异步 任务的 API， async/await 底层还是用 Futrue 实现的，从使用上看是对 Futrue 的简化，本质上还是基于 消息队列 实现的异步，是 假异步 ，和 Isoalte 是不一样的

async/await 的特点就是： 成对出现

async - 修饰方法，用 async 声明的方法都是耗时的
await - 调用 async 方法时使用，也可以在 async 方法内部是适用，await 表示阻塞，下面的任务必须等 await 调用的方法执行完之后才能执行

比如这样：

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

await anysncTest();

本质上 await 调用的方法其实是把这个方法包装到 Futrue 中去消息队列里执行，只不过是： Future.sync() 阻塞式的 Future 任务

这 async 在布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 是阻塞式的函数

实验1：

 // 这是异步任务代码
 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...");
 }
 
 // 点击按钮去执行
  Widget build(BuildContext context) {
  return RaisedButton(
   child: (Text("click!")),
   onPressed: () async {
    await aaa();
   },
  );
 }

可以看到 async/await

执行的方法的确是阻塞时的，至少在这个 async 方法里绝对是阻塞式的

实验2：

那么范围扩展一下，在 async 外面再来看看 async/await 是不是阻塞式的？ 有人说 async/await 和协程一样 ，协程的关键点在于非竞争式资源，协程的概念中，当多个协程中有一个协程挂起之后，并不会阻塞 CPU，CPU 回去执行其他协程方法，直到有空闲了再来执行之前挂起后恢复的协程，虽然在协程看来我挂起了线程，但其实 CPU 不会被协程挂起阻塞，这点就是协程的核心优势，大大提升多线程下的执行效率。

从这点出发我们就能知道 async/await 是不是又一个协程了，看看他阻塞 CPU，我们在 await 之后看看 async 后面的代码会不会执行就 OK了

 // 还是这组方法
 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...");
 }
 
 // 执行,注意此时按钮的点击方法不是 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 不是协程，但是大家注意啊，在 await 结速阻塞之后执行的是 click2 也就是 async 外部的方法，说明 await 标记的方法返回的都是 Futrue 对象的说法是正确的，队列只有在线程空闲时才会执行，显然此时线程不是空闲的，点击方法还没执行完呢

实验3：

这次做对比实验，把点击事件也变成 async 的看看执行顺序

 // 还是这组方法
 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...");
 }
 
 // 执行
  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...

这样看的话在 async 方法内部，是严格按照顺序执行的

async 方法的格式

1. async 标记的方法返回值都是 Futrue 类型的

上文书哦说 await 调用的方法返回的都是 Futrue 对象，那么就是说在声明 async 函数时，返回值都是 Futrue 类型的，Futrue 内部包裹实际的返回值类型

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

Futrue<String> 我们可以不写，dart 也会自动推断出来，但是我们一定要知道是 Futrue 类型的，要不有时会报类型错误

我们在用的时候都是配合 await 使用的，这时候可以直接用具体类型值接返回值了

String data = await getData();

记住：

Future就是event，很多Flutter内置的组件比如前几篇用到的Http（http请求控件）的get函数、RefreshIndicator（下拉手势刷新控件）的onRefresh函数都是event。每一个被await标记的句柄也是一个event，每创建一个Future就会把这个Future扔进event queue中排队等候安检~

Stream

Stream 和 Future 一样都是假异步操作，区别是 Stream 可以接受多次数据，我不详细展开了，有待以后详细研究

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: (){

});

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