Flutter 异步编程指南作

news2024/11/24 14:01:31

1 Dart 中的事件循环模型

在 App 开发中，经常会遇到处理异步任务的场景，如网络请求、读写文件等。Android、iOS 使用的是多线程，而在 Flutter 中为单线程事件循环，如下图所示

Dart 中有两个任务队列，分别为 microtask 队列和 event 队列，队列中的任务按照先进先出的顺序执行，而 microtask 队列的执行优先级高于 event 队列。在 main 方法执行完毕后，会启动事件循环，首先将 microtask 队列中的任务逐个执行完毕，再去执行 event 队列中的任务，每一个 event 队列中的任务在执行完成后，会再去优先执行 microtask 队列中的任务，如此反复，直到清空所有队列，这个过程就是 Dart 事件循环的处理机制。这种机制可以让我们更简单的处理异步任务，不用担心锁的问题。我们可以很容易的预测任务执行的顺序，但无法准确的预测到事件循环何时会处理到你期望执行的任务。例如创建了一个延时任务，但排在前面的任务结束前是不会处理这个延时任务的，也就说这个任务的等待时间可能会大于指定的延迟时间。

Dart 中的方法一旦开始执行就不会被打断，而 event 队列中的事件还来自于用户输入、IO、定时器、绘制等，这意味着在两个队列中都不适合执行计算量过大的任务，才能保证流畅的 UI 绘制和用户事件的快速响应。而且当一个任务的代码发生异常时，只会打断当前任务，后续任务不受影响，程序更不会退出。从上图还可以看出，将一个任务加入 microtask 队列，可以提高任务优先级，但是一般不建议这么做，除非比较紧急的任务并且计算量不大，因为 UI 绘制和处理用户事件是在 event 事件队列中的，滥用 microtask 队列可能会影响用户体验。

总结下 Dart 事件循环的主要概念：

  1. Dart 中有两个队列来执行任务：microtask 队列和 event 队列。
  2. 事件循环在 main 方法执行完毕后启动， microtask 队列中的任务会被优先处理。
  3. microtask 队列只处理来自 Dart 内部的任务，event 队列中有来自 Dart 内部的 Future、Timer、isolate message，还有来自系统的用户输入、IO、UI 绘制等外部事件任务。
  4. Dart 中的方法执行不会被打断，因此两个队列中都不适合用来执行计算量大的任务。
  5. 一个任务中未被处理的异常只会打断当前任务，后续任务不受影响，程序更不会退出。

1.1 向 microtask 队列中添加任务

可以使用顶层方法 scheduleMicrotask 或者 Future.microtask 方法，如下所示：

scheduleMicrotask(() => print('microtask1'));
Future.microtask(() => print('microtask2'));

使用 Future.microtask 的优势在于可以在 then 回调中处理任务返回的结果。

1.2 向 event 队列中添加任务

Future(() => print('event task'));

基于以上理论，通过如下代码可以验证 Dart 的事件循环机制：

void main() {
  print('main start');

  Future(() => print('event task1'));

  Future.microtask(() => print('microtask1'));

  Future(() => print('event task1'));

  Future.microtask(() => print('microtask2'));

  print('main stop');

执行结果：

main start
main stop
microtask1
microtask2
event task1
event task1

通过输出结果可以看到，任务的执行顺序并不是按照编写代码的顺序来的，将任务添加到队列不会立刻执行，而执行顺序也完全符合前面讲的规则，当前 main 方法中的代码执行完毕后，才会去执行队列中的任务，且 microTask 队列的优先级高于 event 队列。

2 Dart 中的异步实现

在 Dart 中通过 Future 来执行异步任务， Future 是对异步任务状态的封装，对任务结果的代理，通过 then 方法可以注册处理任务结果的回调方法。

创建方法 Future 方式：
Future()
Future.delayed()
Future.microtask()
Future.sync()

2.1 Future()

factory Future(FutureOr<T> computation()) {
  _Future<T> result = new _Future<T>();
  Timer.run(() {
    try {
      result._complete(computation());
    } catch (e, s) {
      _completeWithErrorCallback(result, e, s);
    }
  });
  return result;
}

上面是 Future() 的源码，可以看到内部是通过启动一个没有延迟的计时器来添加任务的，实用 try catch 来捕获任务代码中可能出现的异常，我们可以在 catchError 回调中来处理异常。

2.2 Future.delayed()

factory Future.delayed(Duration duration, [FutureOr<T> computation()?]) {
  if (computation == null && !typeAcceptsNull<T>()) {
    throw ArgumentError.value(null, "computation", "The type parameter is not nullable");
  }
  _Future<T> result = new _Future<T>();
  new Timer(duration, () {
    if (computation == null) {
      result._complete(null as T);
    } else {
      try {
        result._complete(computation());
      } catch (e, s) {
        _completeWithErrorCallback(result, e, s);
      }
    }
  });
  return result;
}

Future.delayed() 与 Future() 的区别是通过一个延迟的计时器来添加任务。

2.3 Future.microtask()

factory Future.microtask(FutureOr<T> computation()) {
  _Future<T> result = new _Future<T>();
  scheduleMicrotask(() {
    try {
      result._complete(computation());
    } catch (e, s) {
      _completeWithErrorCallback(result, e, s);
    }
  });
  return result;
}

Future.microtask() 是将任务添加到 microtask 队列，通过这种可以很方便通过 then 方法中的回调来处理任务的结果。

2.4 Future.sync()

factory Future.sync(FutureOr<T> computation()) {
  try {
    var result = computation();
    if (result is Future<T>) {
      return result;
    } else {
      // TODO(40014): Remove cast when type promotion works.
      return new _Future<T>.value(result as dynamic);
    }
  } catch (error, stackTrace) {
    var future = new _Future<T>();
    AsyncError? replacement = Zone.current.errorCallback(error, stackTrace);
    if (replacement != null) {
      future._asyncCompleteError(replacement.error, replacement.stackTrace);
    } else {
      future._asyncCompleteError(error, stackTrace);
    }
    return future;
  }
}

Future.sync() 中的任务会被立即执行，不会添加到任何队列。

在第一个章节中讲到了可以很容易的预测任务的执行顺序，下面我们通过一个例子来验证：

void main() {
  print('main start');

  Future.microtask(() => print('microtask1'));

  Future.delayed(new Duration(seconds:1), () => print('delayed event'));
  Future(() => print('event1'));
  Future(() => print('event2'));

  Future.microtask(() => print('microtask2'));

  print('main stop');
}

执行结果：

main start
main stop
microtask1
microtask2
event1
event2
delayed event

因为代码比较简单，通过代码可以很容易的预测到执行结果，下面将复杂度稍微提高。

void main() {
  print('main start');

  Future.microtask(() => print('microtask1'));

  Future.delayed(new Duration(seconds:1), () => print('delayed event'));

  Future(() => print('event1'))
    .then((_) => print('event1 - callback1'))
    .then((_) => print('event1 - callback2'));

  Future(() => print('event2')).then((_) {
    print('event2 - callback1');
    return Future(() => print('event4')).then((_) => print('event4 - callback'));
  }).then((_) {
    print('event2 - callback2');
    Future(() => print('event5')).then((_) => print('event5 - callback'));
  }).then((_) {
    print('event2 - callback3');
    Future.microtask(() => print('microtask3'));
  }).then((_) {
    print('event2 - callback4');
  });

  Future(() => print('event3'));

  Future.sync(() => print('sync task'));

  Future.microtask(() => print('microtask2')).then((_) => print('microtask2 - callbak'));

  print('main stop');
}

执行结果：

main start
sync task
main stop

microtask1
microtask2
microtask2 - callbak

event1
event1 - callback1
event1 - callback2

event2
event2 - callback1
event3

event4
event4 - callback

event2 - callback2
event2 - callback3
event2 - callback4

microtask3
event5
event5 - callback

delayed event

看到结果后你可能会疑惑，为什么 event1、event1 - callback1、event1 - callback2 会连续输出，而 event2 - callback1 输出后为什么是 event3，event5、event5 - callback 为什么会在 microtask3 后输出？

这里我们补充下 then 方法的一些关键知识，理解了这些，上面的输出结果也就很好理解了：

  1. then 方法中的回调并不是按照它们注册的顺序来执行。
  2. Future 中的任务执行完毕后会立刻执行 then 方法中的回调，并且回调不会被添加到任何队列中。
  3. 如果 Future 中的任务在 then 方法调用之前已经执行完毕了，那么会有一个任务被加入到 microtask 队列中。这个任务执行的就是被传入then 方法中的回调。

2.5 catchError、whenComplete

Future(() {
  throw 'error';
}).then((_) {
  print('success');
}).catchError((error) {
  print(error);
}).whenComplete(() {
  print('completed');
});

输出结果：

error
completed

通过 catchError 方法注册的回调，可以用来处理任务代码产生的异常。不管 Future 中的任务执行成功与否，whenComplete 方法都会被调用。

2.6 async、await

使用 async、await 能以更简洁的编写异步代码，是 Dart 提供的一个语法糖。使用 async 关键字修饰的方法返回值类型为 Future，在 async 方法内可以使用 await 关键字来修饰异步任务，在方法内部达到同步执行的效果，可以达到简化代码和提高可读性的效果，不过如果想要处理异常，需要实用 try catch 语句来包裹 await 修饰的异步任务。

void main() async {
  print(await getData());
}

Future<int> getData() async {
  final a = await Future.delayed(Duration(seconds: 1), () => 1);
  final b = await Future.delayed(Duration(seconds: 1), () => 1);
  return a + b;
}

3 Isolate介绍

前面讲到耗时任务不适合放到 microtask 队列或 event 队列中执行，会导致 UI 卡顿。那么在 Flutter 中有没有既可以执行耗时任务又不影响 UI 绘制呢，其实是有的，前面提到 microtask 队列和 event 队列是在 main isolate 中运行的，而 isolate 是在线程中运行的，那我们开启一个新的 isolate 就可以了，相当于开启一个新的线程，使用多线程的方式来执行任务，Flutter 也为我们提供了相应的 Api。

3.1 compute

void main() async {
  compute<String, String>(
    getData,
    'Alex',
  ).then((result) {
    print(result);
  });
}

String getData(String name) {
  // 模拟耗时3秒
  sleep(Duration(seconds: 3));
  return 'Hello $name';
}

compute 第一个参数是要执行的任务，第二个参数是要向任务发送的消息，需要注意的是第一个参数只支持顶层参数。使用 compute() 可以方便的执行耗时任务，但是滥用的话也会适得其反，因为每次调用，相当于新建一个 isolate。上面的代码执行一个经历了 isolate 的创建以及销毁过程，还有数据的传递会经历两次拷贝，因为 isolate 之间是完全隔离的，不能共享内存，整个过程除去任务本身的执行时间，也会非常的耗时，isolate 的创建也比较消耗内存，创建过多的 isolate 还有 OOM 的风险。这时我们就需要一个更优的解决方案，减少频繁创建销毁 isolate 所带来的消耗，最好是能创建一个类似于线程池的东西，只要提前初始化好，后面就可以随时使用，不用担心会发生前面所讲的问题，这时候 LoadBalancer 就派上用场了

3.2 LoadBalancer

// 用来创建 LoadBalancer
Future<LoadBalancer> loadBalancerCreator = LoadBalancer.create(2, IsolateRunner.spawn);

// 全局可用的 loadBalancer
late LoadBalancer loadBalancer;

void main() async {
  // 初始化 LoadBalancer
  loadBalancer = await loadBalancerCreator;

  // 使用 LoadBalancer 执行任务
  final result = await loadBalancer.run<String, String>(getData, 'Alex');
  print(result);
}

String getData(String name) {
  // 模拟耗时3秒
  sleep(Duration(seconds: 3));
  return 'Hello $name';
}

使用 LoadBalancer.create（） 方法可以创建出一个 isolate 线程池，能够指定 isolate 的数量，并自动实现了负载均衡。应用启动后在合适的时机将其初始化好，后续就有一个全局可用的 LoadBalancer 了。

4 实用经验

4.1 指定任务的执行顺序

在开发中经常会有需要连续执行异步任务的场景，例如下面的例子，后面的一步任务直接需要以来前面任务的结果，所有任务正常执行完毕才算成功。

void main() async {
  print(await getData());
}

Future<int> getData() {
  final completer = Completer<int>();
  int value = 0;

  Future(() {
    return 1;
  }).then((result1) {
    value += result1;
    return Future(() {
      return 2;
    }).then((result2) {
      value += result2;
      return Future(() {
        return 3;
      }).then((result3) {
        value += result3;
        completer.complete(value);
      });
    });
  });

  return completer.future;
}

这种方式出现了回调地狱，代码非常难以阅读，实际开发中还会有处理异常的代码，会显得更加臃肿，编写难度也大，显然这种方式是不建议使用的。

4.2 使用 then 的链式调用

void main() async {
  print(await getData());
}

Future<int> getData() {
  int value = 0;
  return Future(() => 1).then((result1) {
    value += result1;
    return Future(() => 2);
  }).then((result2) {
    value += result2;
    return Future(() => 3);
  }).then((result3) {
    value += result3;
    return value;
  });
}

回调地狱的问题解决了，代码可读性提高很多。

4.3 使用 async、await

void main() async {
  print(await getData());
}


Future<int> getData() async {
  int value = 0;

  value += await Future(() => 1);
  value += await Future(() => 2);
  value += await Future(() => 3);

  return value;
}

效果显而易见，代码更加清晰了。

4.4 取消任务

在前面讲到了 Dart 方法执行时是不能被中断的，这就意味着一个 Future 任务开始后必然会走到完成的状态，但是很多时候我们需要又取消一个异步任务，唯一的办法就是在任务结束后不执行回调代码，就可以实现类似取消的效果。

 

4.5 CancelableOperation

在 Flutter 的 async 包中，提供了一个 CancelableOperation 给我们使用，使用它可以很简单的实现取消任务的需求。

void main() async {
  // 创建一个可以取消的任务
  final cancelableOperation = CancelableOperation.fromFuture(
    Future(() async {
      print('start');
      await Future.delayed(Duration(seconds: 3)); // 模拟耗时3秒
      print('end');
    }),
    onCancel: () => print('cancel...'),
  );

  // 注册任务结束后的回调
  cancelableOperation.value.then((val) {
    print('finished');
  });

  // 模拟1秒后取消任务
  Future.delayed(Duration(seconds: 1)).then((_) => cancelableOperation.cancel());
}

CancelableOperation 是对 Future 的代理， 对 Future 的 then 进行了接管，判断 isCanceled 标记决定是否需要执行用户提供的回调。   

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/796122.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Windows 11的最新人工智能应用Windows Copilot面世！

Windows 11的最新人工智能应用Windows Copilot面世！

Windows Copilot是Windows 11预览版中的一项AI辅助功能。 Windows 11还包括设置应用程序的更改&#xff0c;更广泛的支持压缩文件格式。 上个月&#xff0c;微软宣布将继续其将ChatGPT应用于所有产品的冒险之旅&#xff0c;推出了名为Copilot的新Windows 11功能。几个月前&…
阅读更多...
难评的Worldcoin，正在登月中

难评的Worldcoin，正在登月中

7月24日&#xff0c;前段时间搅混加密舆论界一汪春水的Worldcoin正式上线代币WLD。 由Openai创始人Sam Altman牵头的Worldcoin项目在其试点之初就备受关注&#xff0c;而该种关注在其融资近一亿美金后更是空前&#xff0c;币种上架的呼声不断。 但当代币真的狼来了时&#xff0…
阅读更多...
使用CRM分析数据有哪些功能？

使用CRM分析数据有哪些功能？

CRM数据分析软件可以帮助企业增强竞争力&#xff0c;并更好地了解客户需求及市场变化&#xff0c;助力企业数据分析&#xff0c;并提供实时更新的数据和分析结果&#xff0c;CRM数据分析软件的主要特点是什么&#xff1f;包括以下6个特点。 CRM数据分析软件的主要功能通常包括…
阅读更多...
四、约束-2.演示

四、约束-2.演示

【案例】 根据需求&#xff0c;完成表结构的创建 创建一个user表&#xff1a; create table user(id int primary key auto_increment comment 主键,name varchar(10) not null unique comment 姓名,age int check ( age > 0 && age < 120 ) comment 年龄,statu…
阅读更多...
《嵌入式系统工程师》精讲视频-希赛网--视频笔记

《嵌入式系统工程师》精讲视频-希赛网--视频笔记

只看我不熟的内容 P8 04流水线 理论公式必须熟悉 P29 01OSI&#xff0f;RM 1年大概考4分&#xff0c;主要考察前3个知识点 应用层--与用户打交道&#xff1b;表示层--压缩、加密等&#xff1b;会话层--建立、终止会话&#xff1b; 传输层--建立端到端连接&#xff1b;网络层--路…
阅读更多...
vue-cli-service requires Node ^12.0.0 || ＞= 14.0.0

vue-cli-service requires Node ^12.0.0 || ＞= 14.0.0

运行npm run serve 时&#xff0c;报错如下&#xff1a; 系统&#xff1a;win7 node版本&#xff1a;13.14.0 解决方法&#xff1a; 根据路径&#xff08;node_modules/vue/cli-service/package.json&#xff09;找到package.json文件&#xff0c;并将engines的node属性值改为…
阅读更多...
关于Ubuntu 18.04 LTS环境下运行程序出现的问题

关于Ubuntu 18.04 LTS环境下运行程序出现的问题

关于Ubuntu 18.04 LTS环境下运行程序出现的问题 1.运行程序时出现以下情况 2.检查版本 strings /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 |grep GLIBC_​ 发现Ubuntu18.04下的glibc版本最高为2.27，而现程序所使用的是glibc2.34，所以没办法运行， 3.解决办法 安装glibc2.34库， …
阅读更多...
C语言每日一题：7.寻找数组中心下标。

C语言每日一题：7.寻找数组中心下标。

思路一&#xff1a; 暴力求解&#xff1a; 1.定义一个ps作为中间下标去记录下标值。 2.循环下标ps从头到位&#xff0c;定义四个变量分别是left sum_left,right,sum_right… 3.初始化leftps-1和rightps1.当ps0—>就让sum_left0,和psn-1->>>sum_right0; 4.循环结尾判…
阅读更多...
深入探索文心千帆大模型平台：实现企业级大模型训练和推理

深入探索文心千帆大模型平台：实现企业级大模型训练和推理

摘要&#xff1a;本文将介绍百度智能云推出的文心千帆大模型平台&#xff0c;以满足企业和个人客户的需求。通过该平台&#xff0c;用户可以进行大模型训练和推理&#xff0c;并且享受一站式的工具链和环境。作者将分享自己在平台上的亲身体验&#xff0c;并提供相关的代码示例…
阅读更多...
阿里云RDS数据库高可用版升级为集群版

阿里云RDS数据库高可用版升级为集群版

文章目录 1.在集群中添加两个只读实例1.1.点击添加只读实例1.2.配置实例的计费方式及所在可用区1.3.设置实例的资源规格1.4.选择实例使用的专有网络1.5.确认参数配置及订单信息1.6.查看购买的只读实例 2.开启RDS数据库的读写分离2.1.查看只读实例提供的集群地址2.2.开启RDS的读…
阅读更多...
算法（2）

算法（2）

二叉树 镜像二叉树 树轴对称 第一个节点的左子树与第二个节点的右子树同步递归对比&#xff0c;第一个节点的右子树与第二个节点的左子树同步递归比较。 二叉树序列化、反序列化 当然你也可以根据满二叉树结点位置的标号规律来序列化&#xff0c;还可以根据先序遍历和中序遍…
阅读更多...
客户体验：妙鸭相机(AI)与线下摄影的体验比较

客户体验：妙鸭相机(AI)与线下摄影的体验比较

Guofu 第 103⭐️ 篇原创文章分享 &#xff08;点击&#x1f446;&#x1f3fb;上方卡片关注我&#xff0c;加⭐️星标⭐️~&#xff09; &#x1f68f; 写在前面 最近 AI 的发展&#xff0c;每天都在刷新着我们的认知&#xff0c;人工智能已经渗透到我们生活的各个角落。其中&…
阅读更多...
ssh2-sftp-client实现前端项目自动部署

ssh2-sftp-client实现前端项目自动部署

首先要npm安装插件 npm i ssh2-sftp-client 项目中新建一个js文件 npm run build 之后在终端中 执行这个js文件就可以直接将文件上传到 服务器 import Client from ssh2-sftp-client; import { join } from path;const sftp new Client();const deploy async () > {try…
阅读更多...
内存管理：判断对象是否存活

内存管理：判断对象是否存活

引用计数算法 引用计数算法&#xff08;Reference Counting&#xff09;判断对象是否存活的基本思路是&#xff1a;在对象中添加一个引用计数器&#xff0c;每当有一个地方引用该对象时&#xff0c;计数器的值就加一&#xff1b;当引用失效时&#xff0c;计数器的值就减一&…
阅读更多...
Vector - CAPL - 诊断模块函数（TP层配置）

Vector - CAPL - 诊断模块函数（TP层配置）

诊断TP层常见参数值 网络层定时参数的放置 常见的时间参数在诊断数据交互中的位置&#xff0c;后续会专门出一期关于ISO 15765-2的介绍。 CAPL对于此类函数介绍 CanTpGetTimeoutAr & CanTpGetTimeoutAr long CanTpGetTimeoutAr(long connHandle); long CanTpSetTimeoutAr(…
阅读更多...
RabbitMQ 教程 | RabbitMQ 简介

RabbitMQ 教程 | RabbitMQ 简介

&#x1f468;&#x1f3fb;‍&#x1f4bb; 热爱摄影的程序员 &#x1f468;&#x1f3fb;‍&#x1f3a8; 喜欢编码的设计师 &#x1f9d5;&#x1f3fb; 擅长设计的剪辑师 &#x1f9d1;&#x1f3fb;‍&#x1f3eb; 一位高冷无情的编码爱好者 大家好&#xff0c;我是 DevO…
阅读更多...
充分了解java阻塞队列机制

充分了解java阻塞队列机制

多线程基础 1.阻塞队列1.1 什么是 阻塞队列1.2 阻塞队列的特点 1.3 阻塞队列常用方法1.3.1 抛出异常:add、remove、element1.3.2 返回结果但是不抛出异常offer、poll、peek1.3.3 阻塞put和take1.3.4 小结 1.4 常见的阻塞队列1.4.1 ArrayListBlockingQueue1.4.2 LinkedBlockingQ…
阅读更多...
国标GB28181协议视频平台EasyCVR修改录像计划等待时间较长的原因排查与解决

国标GB28181协议视频平台EasyCVR修改录像计划等待时间较长的原因排查与解决

音视频流媒体视频平台EasyCVR拓展性强&#xff0c;视频能力丰富&#xff0c;具体可实现视频监控直播、视频轮播、视频录像、云存储、回放与检索、智能告警、服务器集群、语音对讲、云台控制、电子地图、H.265自动转码H.264、平台级联等。为了便于用户二次开发、调用与集成&…
阅读更多...
【PMP】有没有项目经理能看得懂这九张图？求挑战

【PMP】有没有项目经理能看得懂这九张图？求挑战

这九张图&#xff0c;全是圈圈我的肺腑之言啊&#xff01;谁痛谁知道&#xff01; 做技术时&#xff0c;就想着30岁就转管理&#xff0c;管理岗位赚得多&#xff0c;结果发现全是烟雾弹。 做技术和代码打交道&#xff0c;做管理跟人打交道。天天开不完的会、说不完的话&#xf…
阅读更多...
https证书怎么选择？

https证书怎么选择？

https证书即SSL数字证书&#xff0c;是遵守 SSL 协议的一种数字证书&#xff0c;由全球信任的证书颁发机构 (CA) 验证服务器身份后颁发&#xff0c;将 SSL 证书安装在网站服务器上&#xff0c;会激活挂锁和 https 协议。SSL 证书解决了网民登录网站的信任问题&#xff0c;网民可…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023