अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग: वायदा

सामग्री

• परिचय
• भविष्य क्या है?
• Async - प्रतीक्षा करें
  
  • हैंडलिंग में त्रुटि
  • अनुक्रमिक निष्पादन
• भविष्य एपीआई
  
  • हैंडलिंग में त्रुटि
  • भविष्य में लौटने वाले कई कार्यों को कॉल करना
• और क्या पढ़ना है?

क्या महत्वपूर्ण है:

• डार्ट में कोड एक एकल थ्रेड ( नोट थ्रेड - थ्रेड ) निष्पादन में चलता है।
• कोड को लंबे समय तक थ्रेड (ब्लॉक) लेने के कारण, प्रोग्राम फ्रीज हो सकता है।
• Future ( futures ) वस्तुएं अतुल्यकालिक संचालन के परिणामों का प्रतिनिधित्व करती हैं - प्रसंस्करण या I / O, जो बाद में पूरा हो जाएगा।
• भविष्य में पूरा होने के लिए निष्पादन को निलंबित करने के लिए, एसिंक्रोनस फ़ंक्शन (या then() जब Future एपीआई का उपयोग करके then() में await का उपयोग करें।
• त्रुटियों को पकड़ने के लिए, अतुल्यकालिक फ़ंक्शन में catchError() try-catch कंस्ट्रक्शन (या catchError() उपयोग try-catch catchError() का उपयोग करें।
• एक साथ प्रसंस्करण के लिए, एक अलग (या वेब एप्लिकेशन के लिए कार्यकर्ता) बनाएं।

डार्ट में कोड एक एकल निष्पादन थ्रेड में चलता है। यदि कोड लंबी गणना के साथ व्यस्त है या I / O ऑपरेशन की प्रतीक्षा कर रहा है, तो पूरे कार्यक्रम को रोक दिया जाता है।

अतुल्यकालिक संचालन आपके प्रोग्राम को अन्य कार्यों को पूरा करने की अनुमति देते हैं जबकि ऑपरेशन पूरा होने की प्रतीक्षा कर रहे हैं। डार्ट एसिंक्रोनस ऑपरेशन के परिणामों को प्रस्तुत करने के लिए futures का उपयोग करता है। फ्यूचर के साथ काम करने के लिए आप एसिंक्स और वेट या फ्यूचर एपीआई का भी उपयोग कर सकते हैं।

एक नोट

सभी कोड को आइसोलेट के संदर्भ में निष्पादित किया जाता है, जो कोड द्वारा उपयोग की जाने वाली सभी मेमोरी का मालिक है। एक से अधिक कोड निष्पादन को एक ही आइसोलेट में शुरू नहीं किया जा सकता है।

कोड ब्लॉक के समानांतर निष्पादन के लिए, आप उन्हें अलग आइसोलेट्स में अलग कर सकते हैं। (वेब एप्लिकेशन आइसोलेट्स के बजाय श्रमिकों का उपयोग करते हैं।) आमतौर पर, आइसोलेट्स में से प्रत्येक अपने स्वयं के प्रोसेसर कोर पर चलता है। आइसोलेट्स स्मृति को साझा नहीं करते हैं, और जिस तरह से वे बातचीत कर सकते हैं वह एक दूसरे को संदेश भेजने के लिए है। विषय में गोता लगाने के लिए, अलगाव या श्रमिकों के लिए दस्तावेज देखें।

परिचय

आइए कोड के एक उदाहरण को देखें जो प्रोग्राम को "फ्रीज" कर सकता है:

 // Synchronous code void printDailyNewsDigest() { var newsDigest = gatherNewsReports(); // Can take a while. print(newsDigest); } main() { printDailyNewsDigest(); printWinningLotteryNumbers(); printWeatherForecast(); printBaseballScore(); } 

हमारा कार्यक्रम दिन के लिए फ़ाइल से समाचार पढ़ता है, उन्हें प्रदर्शित करता है, फिर वह जानकारी प्रदर्शित करता है जो उपयोगकर्ता के लिए अभी भी रूचि है:

 <gathered news goes here> Winning lotto numbers: [23, 63, 87, 26, 2] Tomorrow's forecast: 70F, sunny. Baseball score: Red Sox 10, Yankees 0 

इस उदाहरण में, समस्या यह है कि gatherNewsReports() बाद सभी ऑपरेशन gatherNewsReports() हो gatherNewsReports() तब तक इंतजार करना होगा जब तक कि सब gatherNewsReports() हो जाता है, तब तक फ़ाइल की सामग्री वापस नहीं होगी। यदि फ़ाइल को पढ़ने में लंबा समय लगता है, तो उपयोगकर्ता लॉटरी, मौसम के पूर्वानुमान और हाल के गेम के विजेता के परिणामों के लिए इंतजार करने के लिए मजबूर हो जाएगा।

अनुप्रयोग प्रतिक्रियाशीलता बनाए रखने के लिए, डार्ट लेखक उन कार्यों की पहचान करने के लिए एक अतुल्यकालिक मॉडल का उपयोग करते हैं जो संभावित रूप से महंगे काम करते हैं। इस तरह के फ़ंक्शंस futures का उपयोग करके उनके मूल्य को वापस करते हैं

भविष्य क्या है?

future में Future <T> वर्ग का एक उदाहरण है, जो एक अतुल्यकालिक ऑपरेशन है जो टाइप T का परिणाम देता है। यदि ऑपरेशन के परिणाम का उपयोग नहीं किया जाता है, तो future प्रकार Future<void> द्वारा इंगित किया future है। future लौटने वाले फ़ंक्शन को कॉल करते समय, दो चीजें होती हैं:

1. फ़ंक्शन निष्पादन के लिए कतार में है और एक अपूर्ण Future ऑब्जेक्ट देता है।
2. बाद में, जब ऑपरेशन पूरा हो जाता है, तो future एक मूल्य या त्रुटि के साथ समाप्त हो जाता है।

future निर्भर कोड लिखने के लिए, आपके पास दो विकल्प हैं:

• async - async उपयोग करें
• Future एपीआई का उपयोग करें

Async - प्रतीक्षा करें

async और await खोजशब्द Dart के async समर्थन का हिस्सा हैं। वे आपको अतुल्यकालिक कोड लिखने की अनुमति देते हैं जो तुल्यकालिक कोड की तरह दिखता है और Future एपीआई का उपयोग नहीं करता है। एक एसिंक्रोनस फ़ंक्शन एक फ़ंक्शन है जिसके शरीर के सामने async कीवर्ड है। await कीवर्ड केवल अतुल्यकालिक कार्यों में काम करता है।

नोट: डार्ट 1.x में, एसिंक्रोनस फ़ंक्शन तुरंत निष्पादन में देरी करते हैं। डार्ट 2 में, तुरंत रुकने के बजाय, अतुल्यकालिक फ़ंक्शन पहले await या return तक समकालिक रूप से निष्पादित होते return ।

निम्न कोड async का उपयोग कर एक फ़ाइल से समाचार पढ़ने का अनुकरण await - await । एप्लिकेशन के साथ डार्टपैड खोलें, लॉन्च करें और परिणाम देखने के लिए CONSOLE पर क्लिक करें।

 // Copyright (c) 2013, the Dart project authors. Please see the AUTHORS file // for details. All rights reserved. Use of this source code is governed by a // BSD-style license that can be found in the LICENSE file. import 'dart:async'; Future<void> printDailyNewsDigest() async { var newsDigest = await gatherNewsReports(); print(newsDigest); } main() { printDailyNewsDigest(); printWinningLotteryNumbers(); printWeatherForecast(); printBaseballScore(); } printWinningLotteryNumbers() { print('Winning lotto numbers: [23, 63, 87, 26, 2]'); } printWeatherForecast() { print("Tomorrow's forecast: 70F, sunny."); } printBaseballScore() { print('Baseball score: Red Sox 10, Yankees 0'); } const news = '<gathered news goes here>'; const oneSecond = Duration(seconds: 1); // Imagine that this function is more complex and slow. :) Future<String> gatherNewsReports() => Future.delayed(oneSecond, () => news); // Alternatively, you can get news from a server using features // from either dart:io or dart:html. For example: // // import 'dart:html'; // // Future<String> gatherNewsReportsFromServer() => HttpRequest.getString( // 'https://www.dartlang.org/f/dailyNewsDigest.txt', // ); 

ध्यान दें कि हम पहले printDailyNewsDigest() , लेकिन समाचार अंतिम रूप से मुद्रित होता है, भले ही फ़ाइल में केवल एक पंक्ति हो। ऐसा इसलिए है क्योंकि फ़ाइल को पढ़ने और प्रिंट करने वाला कोड एसिंक्रोनस रूप से चलता है।

इस उदाहरण में, printDailyNewsDigest() एक कॉल करता है gatherNewsReports() करने के लिए gatherNewsReports() , जो गैर-अवरुद्ध है। gatherNewsReports() लिए gatherNewsReports() विधि काम को gatherNewsReports() , लेकिन बाकी कोड को निष्पादित करने से नहीं रोकती है। कार्यक्रम एक बेसबॉल खेल की लॉटरी संख्या, पूर्वानुमान और स्कोर प्रदर्शित करता है; यह कार्यक्रम इकट्ठा होने के बाद समाचार को प्रिंट करता gatherNewsReports() । यदि gatherNewsReports() को अपना काम पूरा करने में कुछ समय लगता है, तो कुछ भी बुरा नहीं होता है: दैनिक समाचार डाइजेस्ट के प्रिंट होने से पहले उपयोगकर्ता अन्य चीजों को पढ़ सकता है।

वापसी के प्रकारों पर ध्यान दें। gatherNewsReports() का gatherNewsReports() प्रकार gatherNewsReports() फ़ंक्शन Future<String> , जिसका अर्थ है कि यह एक स्ट्रिंग मान के साथ समाप्त होने वाला future देता है। printDailyNewsDigest() फ़ंक्शन, जो मान नहीं लौटाता है, का रिटर्न प्रकार Future<void> ।

निम्नलिखित आरेख कोड निष्पादन चरणों को दर्शाता है।

1. एप्लिकेशन चलना शुरू हो जाता है।
2. main() फ़ंक्शन को printDailyNewsDigest() एसिंक्रोनस फ़ंक्शन printDailyNewsDigest() , जो समकालिक रूप से चलना शुरू करता है।
3. printDailyNewsDigest() करने के लिए await का उपयोग await gatherNewsReports() समारोह, जो चलना शुरू होता है।
4. gatherNewsReports() एक अधूरा future ( future एक उदाहरण Future<String> ) देता है।
5. चूंकि printDailyNewsDigest() एक एसिंक्रोनस फ़ंक्शन है और एक मूल्य की उम्मीद करता है, यह निष्पादन को रोक देता है और अपूर्ण मुख्य future (इस मामले में, Future<void> ) को कॉलिंग main () फ़ंक्शन पर लौटाता है।
6. बाकी आउटपुट कार्य निष्पादित किए जाते हैं। चूंकि वे समकालिक हैं, प्रत्येक फ़ंक्शन अगले पर जाने से पहले पूरी तरह से किया जाता है। उदाहरण के लिए, सभी पूर्वानुमानित लॉटरी संख्याएं मौसम के पूर्वानुमान से पहले प्रदर्शित की जाएंगी।
7. main() पूरा होने के बाद main() एसिंक्रोनस फ़ंक्शन निष्पादन को फिर से शुरू कर सकते हैं। सबसे पहले हम future के समाचार के साथ gatherNewsReports() हैं जब आप पहले से ही जमा हो जाते future । तब printDailyNewsDigest() समाचार प्रदर्शित करते हुए, निष्पादन जारी रखता है।
8. printDailyNewsDigest() निष्पादन के अंत में, मूल रूप से प्राप्त future और आवेदन बाहर निकल जाता है।

ध्यान दें कि एसिंक्रोनस फ़ंक्शन तुरंत (सिंक्रोनस) शुरू होता है। फ़ंक्शन निष्पादन को रोक देता है और अधूरा future जब निम्न में से किसी एक की पहली घटना होती है:

• पहले await अभिव्यक्ति (फ़ंक्शन के बाद इस अभिव्यक्ति से अधूरा future मिलता है)।
• किसी फ़ंक्शन में कोई return ।
• फ़ंक्शन बॉडी का अंत।

हैंडलिंग में त्रुटि

सबसे अधिक संभावना है कि आप future वापस लाने वाले फ़ंक्शन के निष्पादन में एक त्रुटि "पकड़" करना चाहेंगे। अतुल्यकालिक कार्यों में, आप ट्राइ try-catch का उपयोग करके त्रुटियों को संभाल सकते हैं:

 Future<void> printDailyNewsDigest() async { try { var newsDigest = await gatherNewsReports(); print(newsDigest); } catch (e) { // Handle error... } } 

एसिंक्रोनस कोड के साथ एक try-catch तुल्यकालिक कोड के साथ वैसा ही व्यवहार करता है: यदि try ब्लॉक में कोड एक अपवाद try है, तो catch के अंदर कोड निष्पादित होता है।

अनुक्रमिक निष्पादन

आप यह सुनिश्चित करने के लिए एकाधिक await अभिव्यक्तियों का उपयोग कर सकते हैं कि प्रत्येक कथन निम्नलिखित को क्रियान्वित करने से पहले पूरा करता है:

 // Sequential processing using async and await. main() async { await expensiveA(); await expensiveB(); doSomethingWith(await expensiveC()); } 

expensiveB() फ़ंक्शन को तब तक निष्पादित नहीं किया जाता है जब तक कि expensiveA() पूरा नहीं हो जाता है, और इसी तरह।

भविष्य एपीआई

डार्ट 1.9 में async और await होने से पहले, आपको Future API का उपयोग करना था। आप अभी भी Future API का उपयोग पुराने कोड में देख सकते हैं और कोड में जिसे async–await से अधिक कार्यक्षमता की आवश्यकता है async–await की पेशकश करनी होगी।

Future API का उपयोग करके एसिंक्रोनस कोड लिखने के लिए, कॉलबैक को पंजीकृत करने के लिए then() विधि का उपयोग करें। future पूरा होने पर यह कॉलबैक काम करेगा।

निम्न कोड Future एपीआई का उपयोग करके एक फ़ाइल से समाचार पढ़ने का अनुकरण करता है। एप्लिकेशन के साथ डार्टपैड खोलें, लॉन्च करें और परिणाम देखने के लिए CONSOLE पर क्लिक करें।

 // Copyright (c) 2013, the Dart project authors. Please see the AUTHORS file // for details. All rights reserved. Use of this source code is governed by a // BSD-style license that can be found in the LICENSE file. import 'dart:async'; Future<void> printDailyNewsDigest() { final future = gatherNewsReports(); return future.then(print); // You don't *have* to return the future here. // But if you don't, callers can't await it. } main() { printDailyNewsDigest(); printWinningLotteryNumbers(); printWeatherForecast(); printBaseballScore(); } printWinningLotteryNumbers() { print('Winning lotto numbers: [23, 63, 87, 26, 2]'); } printWeatherForecast() { print("Tomorrow's forecast: 70F, sunny."); } printBaseballScore() { print('Baseball score: Red Sox 10, Yankees 0'); } const news = '<gathered news goes here>'; const oneSecond = Duration(seconds: 1); // Imagine that this function is more complex and slow. :) Future<String> gatherNewsReports() => Future.delayed(oneSecond, () => news); // Alternatively, you can get news from a server using features // from either dart:io or dart:html. For example: // // import 'dart:html'; // // Future<String> gatherNewsReportsFromServer() => HttpRequest.getString( // 'https://www.dartlang.org/f/dailyNewsDigest.txt', // ); 

ध्यान दें कि हम पहले printDailyNewsDigest() , लेकिन समाचार अंतिम रूप से मुद्रित होता है, भले ही फ़ाइल में केवल एक पंक्ति हो। ऐसा इसलिए है क्योंकि फ़ाइल को पढ़ने और प्रिंट करने वाला कोड एसिंक्रोनस रूप से चलता है।

यह एप्लिकेशन निम्नानुसार चलता है:

1. एप्लिकेशन चलना शुरू हो जाता है।
2. मुख्य फ़ंक्शन printDailyNewsDigest() कॉल करता है, जो तुरंत परिणाम नहीं लौटाता है, लेकिन पहले कॉल करते हैं gatherNewsReports() ।
3. gatherNewsReports() समाचार पढ़ना शुरू कर देता है और future देता future ।
4. printDailyNewsDigest() then() कॉलबैक को पंजीकृत करने के लिए printDailyNewsDigest() का उपयोग करता है जो future के अंत में प्राप्त मान को एक पैरामीटर के रूप में लेगा। then() कॉल एक नया future देता है, जो then() से कॉलबैक द्वारा लौटाए गए मूल्य के साथ समाप्त होता है।
5. बाकी आउटपुट कार्य किए जाते हैं। चूंकि वे समकालिक हैं, प्रत्येक फ़ंक्शन अगले पर जाने से पहले पूरी तरह से किया जाता है। उदाहरण के लिए, सभी पूर्वानुमानित लॉटरी संख्याएं मौसम के पूर्वानुमान से पहले प्रदर्शित की जाएंगी।
6. जब सभी समाचार प्राप्त हो गए हैं, तो एकत्र किए गए समाचार वाले स्ट्रिंग के साथ future ने वापस इकट्ठा किया है।
7. then() printDailyNewsDigest() में निर्दिष्ट कोड समाचार को printDailyNewsDigest() करने के लिए निष्पादित किया जाता है।
8. आवेदन बंद हो रहा है।

नोट: printDailyNewsDigest() फ़ंक्शन में, कोड future.then(print) निम्न के बराबर है: future.then((newsDigest) => print(newsDigest)) ।

इसके अलावा, अंदर कोड then() घुंघराले ब्रेसिज़ का उपयोग कर सकते हैं:

 Future<void> printDailyNewsDigest() { final future = gatherNewsReports(); return future.then((newsDigest) { print(newsDigest); // Do something else... }); } 

आपको कॉलबैक तर्क को then() निर्दिष्ट करना होगा then() , भले ही future प्रकार का हो Future<void> । सम्मेलन द्वारा, एक अप्रयुक्त तर्क को _ (अंडरस्कोर) के माध्यम से परिभाषित किया गया है।

 final future = printDailyNewsDigest(); return future.then((_) { // Code that doesn't use the `_` parameter... print('All reports printed.'); }); 

हैंडलिंग में त्रुटि

Future API का उपयोग करके, आप catchError() का उपयोग करके त्रुटि को पकड़ सकते हैं:

 Future<void> printDailyNewsDigest() => gatherNewsReports().then(print).catchError(handleError); 

यदि समाचार पढ़ने योग्य नहीं है, तो ऊपर दिए गए कोड को निम्नानुसार निष्पादित किया जाता है:

1. gatherNewsReports() द्वारा लौटाया गया विफल।
2. then() लौटाया गया future then() विफल रहता है, print() नहीं कहा जाता है।
3. catchError() ( handleError() ) में catchError() त्रुटि को पकड़ता है, catchError() द्वारा लौटाया गया future सामान्य रूप से पूरा होता है, और त्रुटि आगे प्रचारित नहीं करती है।

Future API का उपयोग करते समय then() श्रृंखला - catchError() एक सामान्य पैटर्न है। इस जोड़ी को Future एपीआई में एक try-catch के बराबर मानें।

तब की तरह (), catchError () एक नया future देता है जो कॉलबैक के वापसी मूल्य के साथ समाप्त होता है। विषय में गोता लगाने के लिए, वायदा और त्रुटि हैंडलिंग पढ़ें।

future लौटने वाले कई कार्यों को कॉल करना

आइए तीन कार्यों expensiveA() विचार करें: expensiveA() , expensiveB() , expensiveC() , जो future वापस करते future । आप उन्हें क्रमिक रूप से कह सकते हैं (एक फ़ंक्शन पिछले एक के पूरा होने के बाद शुरू होता है), या आप उन सभी को एक ही समय में चला सकते हैं और जैसे ही सभी मान वापस आते हैं, कुछ कर सकते हैं। दोनों उपयोग मामलों को लागू करने के लिए भविष्य का इंटरफ़ेस पर्याप्त लचीला है।

then() का उपयोग करके फ़ंक्शन कॉल की एक श्रृंखला
जब future लौटने वाले कार्यों को क्रम में निष्पादित किया जाना चाहिए, then() से श्रृंखला का उपयोग करें then() :

 expensiveA() .then((aValue) => expensiveB()) .then((bValue) => expensiveC()) .then((cValue) => doSomethingWith(cValue)); 

कॉलबैक संलग्न करना भी काम करता है, लेकिन इसे पढ़ना मुश्किल है। ( नोट http://callbackhell.com/ )

Future.wait() का उपयोग करके कई futures पूरा होने की प्रतीक्षा कर रहा है
यदि फ़ंक्शन का निष्पादन क्रम महत्वपूर्ण नहीं है, तो आप Future.wait() उपयोग कर सकते हैं। जब आप Future.wait () फ़ंक्शन के मापदंडों की futures सूची निर्दिष्ट करते हैं, तो यह तुरंत future लौटाता है। यह future तब तक समाप्त नहीं होगा जब तक कि सभी निर्दिष्ट futures । यह future सभी निर्दिष्ट futures लिए परिणामों की एक सूची के साथ समाप्त होगा।

 Future.wait([expensiveA(), expensiveB(), expensiveC()]) .then((List responses) => chooseBestResponse(responses, moreInfo)) .catchError(handleError); 

यदि किसी फ़ंक्शन का कॉल विफल हो जाता है, तो Future.wait() द्वारा लौटाया गया future भी विफल हो जाता है। इस त्रुटि को पकड़ने के लिए catchError() का उपयोग करें।

और क्या पढ़ना है?

डार्ट 2. एसिंक्रोनस प्रोग्रामिंग: डेटा स्ट्रीम