异步编程

isolate机制

Dart是基于单线程模型的语言。但是在开发当中我们经常会进行耗时操作比如网络请求,这种耗时操作会堵塞我们的代码,所以在Dart也有并发机制,名叫isolate。APP的启动入口main函数就是一个类似Android主线程的一个主isolate。和Java的Thread不同的是,Dart中的isolate无法共享内存。

import 'dart:isolate';

int i;

void main() {

  i = 10;

  //创建一个消息接收器

  ReceivePort receivePort = new ReceivePort();

  //创建isolate

  Isolate.spawn(isolateMain, receivePort.sendPort);

  //接收其他isolate发过来的消息

  receivePort.listen((message) {

    //发过来sendPort,则主isolate也可以向创建的isolate发送消息

    if (message is SendPort) {

      message.send("好呀好呀!");

    } else {

      print("接到子isolate消息:" + message);

    }

  });

}

/// 新isolate的入口函数

void isolateMain(SendPort sendPort) {

  // isolate是内存隔离的,i的值是在主isolate定义的所以这里获得null

  print(i);

  ReceivePort receivePort = new ReceivePort();

  sendPort.send(receivePort.sendPort);

  // 向主isolate发送消息

  sendPort.send("去大保健吗?");

  receivePort.listen((message) {

    print("接到主isolate消息:" + message);

  });

}

event-loop

可以看到代码中,我们接收消息使用了listene函数来监听消息。假设我们现在在main方法最后加入sleep休眠,会不会影响listene回调的时机?

import'dart:io';

import'dart:isolate';

inti;

voidmain() {

i=10;

//创建一个消息接收器

ReceivePort receivePort=new ReceivePort();

//创建isolate

Isolate.spawn(isolateMain,receivePort.sendPort);

//接收其他isolate发过来的消息

receivePort.listen((message) {

//发过来sendPort,则主isolate也可以向创建的isolate发送消息

if(messageisSendPort) {

message.send("好呀好呀!");

}else{

print("接到子isolate消息:"+message);

   }

  });

//增加休眠,是否会影响listen的时机?

sleep(Duration(seconds:2));

print("休眠完成");

}

/// 新isolate的入口函数

void isolateMain(SendPortsendPort) {

// isolate是内存隔离的,i的值是在主isolate定义的所以这里获得null

print(i);

ReceivePort receivePort=new ReceivePort();

sendPort.send(receivePort.sendPort);

// 向主isolate发送消息

sendPort.send("去大保健吗?");

receivePort.listen((message) {

print("接到主isolate消息:"+message);

  });

}

结果是大概2s后,我们的listene才打印出其他isolate发过来的消息。同Android Handler类似,在Dart运行环境中也是靠事件驱动的,通过event loop不停的从队列中获取消息或者事件来驱动整个应用的运行,isolate发过来的消息就是通过loop处理。但是不同的是在Android中每个线程只有一个Looper所对应的MessageQueue,而Dart中有两个队列,一个叫做event queue(事件队列),另一个叫做microtask queue(微任务队列)

Dart在执行完main函数后,就会由Loop开始执行两个任务队列中的Event。首先Loop检查微服务队列,依次执行Event,当微服务队列执行完后,就检查Event queue队列依次执行,在执行Event queue的过程中,没执行完一个Event就再检查一次微服务队列。所以微服务队列优先级高,可以利用微服务进行插队。

我们先来看个例子:

import'dart:io';

void main(){

new File("/Users/a.txt").readAsString().then((content){

print(content);

  });

while(true){}

}

文件内容永远也无法打印出来,因为main函数还没执行完。而then方法是由Loop检查Event queue执行的。

如果需要往微服务中插入Event进行插队:

import'dart:async';

import'dart:io';

//结果是限制性了microtask然后执行then方法。

void main(){

new File("/Users/a.txt").readAsString().then((content){

print(content);

  });

//future内部就是调用了 scheduleMicrotask

Future.microtask((){

print("future: excute microtask");

  });

//  scheduleMicrotask((){

//    print("");

//  });

}

Future

在 Dart 库中随处可见 Future 对象,通常异步函数返回的对象就是一个 Future。 当一个 future 执行完后,他里面的值 就可以使用了,可以使用 then() 来在 future 完成的时候执行其他代码。Future对象其实就代表了在事件队列中的一个事件的结果。

异常

//当给到一个不存在的文件地址时会发生异常,这时候可以利用catchError捕获此异常。

//then().catchError() 模式就是异步的 try-catch。

new File("/Users/a1.txt").readAsString().then((content) {

print(content);

}).catchError((e,s) {

print(s);

  });

组合

then()的返回值同样是一个future对象,可以利用队列的原理进行组合异步任务

new File("/Users/a.txt").readAsString().then((content) {

print(content);

return1;//1被转化为 Future类型 返回

}).then((i){

print(i);

}).catchError((e,s) {

print(s);

  });

上面的方式是等待执行完成读取文件之后,再执行一个新的future。如果我们需要等待一组任务都执行完成再统一处理一些事情,可以通过wait()完成。

Future readDone=newFile("/Users/a.txt").readAsString();

//延迟3s

Future delayedDone=Future.delayed(Duration(seconds:3));

Future.wait([readDone,delayedDone]).then((values) {

print(values[0]);//第一个future的结果

print(values[1]);//第二个future的结果

  });

Stream

Stream(流) 在 Dart API 中也经常出现,表示发出的一系列的异步数据。 Stream 是一个异步数据源,它是 Dart 中处理异步事件流的统一 API。

Future 表示稍后获得的一个数据,所有异步的操作的返回值都用 Future 来表示。但是 Future 只能表示一次异步获得的数据。而 Stream 表示多次异步获得的数据。比如 IO 处理的时候,每次只会读取一部分数据和一次性读取整个文件的内容相比,Stream 的好处是处理过程中内存占用较小。而 File 的 readAsString()是一次性读取整个文件的内容进来,虽然获得完整内容处理起来比较方便,但是如果文件很大的话就会导致内存占用过大的问题。

new File("/Users/app-release.apk").openRead().listen((Listbytes) {

print("stream执行");//执行多次

  });

new File("/Users/app-release.apk").readAsBytes().then((_){

print("future执行");//执行1次

  });

listen()其实就是订阅这个Stream,它会返回一个StreamSubscription订阅者。订阅者肯定就提供了取消订阅的cancel(),去掉后我们的listen中就接不到任何信息了。除了cancel()取消方法之外,我们还可以使用onData()重置listene方法,onDone监听完成等等操作。

StreamSubscription>listen=new File("/Users/app-release.apk").openRead().listen((Listbytes) {

print("stream执行");

  });

listen.onData((_){

print("替代listene");

  });

listen.onDone((){

print("结束");

  });

listen.onError((e,s){

print("异常");

  });

//暂停,如果没有继续则会退出程序

listen.pause();

//继续

listen.resume();

广播模式

Stream有两种订阅模式:单订阅和多订阅。单订阅就是只能有一个订阅者,上面的使用我们都是单订阅模式,而广播是可以有多个订阅者。通过 Stream.asBroadcastStream() 可以将一个单订阅模式的 Stream 转换成一个多订阅模式的 Stream,isBroadcast 属性可以判断当前 Stream 所处的模式。

var stream=new File("/Users/app-release.apk").openRead();

stream.listen((Listbytes) {

  });

//错误 单订阅只能有一个订阅者

//  stream.listen((_){

//    print("stream执行");

//  });

var broadcastStream=new File("/Users/app-release.apk").openRead().asBroadcastStream();

broadcastStream.listen((_){

print("订阅者1");

  });

broadcastStream.listen((_){

print("订阅者2");

  });

需要注意的是,多订阅模式如果没有及时添加订阅者则可能丢数据。

//默认是单订阅

var stream=Stream.fromIterable([1,2,3]);

//3s后添加订阅者 不会丢失数据

new Timer(newDuration(seconds:3), ()=>stream.listen(print));

//创建一个流管理器 对一个stream进行管理

var streamController=StreamController.broadcast();

//添加

streamController.add(1);

//先发出事件再订阅 无法接到通知

streamController.stream.listen((i){

print("broadcast:$i");

  });

//记得关闭

streamController.close();

//这里没有丢失,因为stream通过asBroadcastStream转为了多订阅,但是本质是单订阅流,并不改变原始 stream 的实现特性

var broadcastStream=Stream.fromIterable([1,2,3]).asBroadcastStream();

new Timer(newDuration(seconds:3), ()=>broadcastStream.listen(print));

async/await

使用async和await的代码是异步的,但是看起来很像同步代码。当我们需要获得A的结果,再执行B,时,你需要then()->then(),但是利用async与await能够非常好的解决回调地狱的问题:

//async 表示这是一个异步方法,await必须再async方法中使用

//异步方法只能返回 void和Future

FuturereadFile()async{

//await 等待future执行完成再执行后续代码

String content=awaitnewFile("/Users/xiang/enjoy/a.txt").readAsString();

String content2=awaitnewFile("/Users/xiang/enjoy/a.txt").readAsString();

//自动转换为 future

return content;

}

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