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Dart 2.异步编程：期货

异步编程：期货


目录内容



重要的是：


  • Dart中的代码在单个线程（ 请注意线程-线程 ）执行中运行。
  • 由于长时间占用（阻止）线程的代码，程序可能会冻结。
  • Future （ futures ）对象表示异步操作的结果-处理或I / O，将在以后完成。
  • 要在将来暂停执行直至完成，请在异步函数中使用await （或在使用Future API时， then()使用then() ）。
  • 要捕获错误，请在异步函数中使用try-catch构造（或使用Future API时使用catchError() ）。
  • 为了同时进行处理，请创建一个隔离（或Web应用程序的工作程序）。

Dart中的代码在单个执行线程中运行。 如果代码忙于长时间计算或正在等待I / O操作，则整个程序将暂停。


异步操作允许您的程序在等待操作完成的同时完成其他任务。 Dart使用futures来呈现异步操作的结果。 您还可以使用async and await或Future API与futures 。


笔记


所有代码都是在代码所使用的所有内存所属的隔离环境中执行的。 不能在同一隔离中启动多个代码执行。

对于并行执行代码块，可以将它们分成单独的隔离区。 （Web应用程序使用工作程序而不是隔离程序。）通常，每个隔离程序都在其自己的处理器核心上运行。 隔离区不共享内存，它们进行交互的唯一方法是相互发送消息。 要深入探讨该主题，请参阅有关隔离或工作人员的文档。

引言


让我们看一个可以“冻结”程序执行的代码示例：


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

我们的程序从当天的文件中读取新闻，进行显示，然后显示用户仍然感兴趣的信息：


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

在此示例中，问题在于，调用gatherNewsReports()之后的所有操作都将一直等到gatherNewsReports()返回文件的内容， gatherNewsReports()花费多长时间。 如果读取文件需要很长时间，则将迫使用户等待彩票，天气预报和近期游戏获胜者的结果。


为了保持应用程序的响应能力，Dart作者使用异步模型来识别执行潜在昂贵工作的功能。 这些函数使用futures返回其价值。


未来会怎样？


future是Future <T>类的实例，该类是一个异步操作，返回类型T的结果。如果未使用该操作的结果，则Future<void>的类型由Future<void>指示。 调用返回future的函数时，会发生两件事：


  1. 该函数排队执行，并返回不完整的Future对象。
  2. 稍后，当操作完成时， future终止于一个值或错误。

要编写future依赖的代码，您有两个选择：


  • 使用async - await
  • 使用Future API

异步-等待


async和await关键字是Dart async 支持的一部分 。 它们使您可以编写看起来像同步代码并且不使用Future API的异步代码。 异步函数是在其主体前面带有async关键字的函数。 await关键字仅在异步函数中起作用。


注意：在Dart 1.x中，异步函数会立即延迟执行。 在Dart 2中，异步函数不是立即暂停，而是同步执行直到第一次await或return 。

以下代码模拟使用async从文件读取新闻。 使用应用程序打开DartPad ，启动并单击控制台以查看结果。


范例程式码
 // 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', // );

请注意，我们首先调用printDailyNewsDigest() ，但是即使文件仅包含一行，新闻也会最后打印。 这是因为读取和打印文件的代码是异步运行的。


在此示例中， printDailyNewsDigest()调用不阻塞的gatherNewsReports() 。 调用gatherNewsReports()方法gatherNewsReports()作业gatherNewsReports() ，但不会停止其余代码的执行。 该程序显示棒球比赛的彩票号码，预测和得分； 该程序在gatherNewsReports()的收集gatherNewsReports()之后打印新闻。 如果gatherNewsReports()需要一些时间来完成其工作，则不会发生任何不好的情况：用户可以在打印每日新闻摘要之前阅读其他内容。


注意返回类型。 gatherNewsReports()函数的返回类型为Future<String> ，这意味着它将返回以字符串值结尾的Future<String> 。 不返回值的printDailyNewsDigest()函数的返回类型为Future<void> 。


下图显示了代码执行步骤。



  1. 该应用程序开始运行。
  2. main()函数printDailyNewsDigest()异步函数，该函数开始同步运行。
  3. printDailyNewsDigest()使用await来调用gatherNewsReports()函数，该函数开始运行。
  4. gatherNewsReports()返回未完成的Future<String> （ Future<String>的实例）。
  5. 由于printDailyNewsDigest()是一个异步函数并需要一个值，因此它将暂停执行并将未完成的future返回future main ()函数（在本例中为Future<void>的实例）。
  6. 其余的输出功能将执行。 由于它们是同步的，因此在继续进行下一个功能之前，将完全执行每个功能。 例如，所有中奖彩票号码将在天气预报之前显示。
  7. 完成main()异步函数可以恢复执行。 首先，我们获得关于gatherNewsReports()完成的新闻的future 。 然后printDailyNewsDigest()继续执行，显示新闻。
  8. 在printDailyNewsDigest()执行结束时，原始接收到的future ，并且应用程序退出。

请注意，异步功能立即启动（同步）。 当以下任何一项的第一次出现时，该函数暂停执行并返回未完成的future ：


  • 第一个await表达式（函数从该表达式获取不完整的future ）。
  • 函数中的任何return 。
  • 函数主体的末尾。

错误处理


您最有可能希望在执行中返回“ future ”的函数中“捕获”错误。 在异步函数中，您可以使用try-catch处理错误：


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

带有异步代码的try-catch行为与同步代码相同：如果try块中的代码try异常，则执行catch内的代码。


顺序执行


您可以使用多个await表达式来确保每个语句在执行以下操作之前完成：


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

expensiveB()操作之后，才能执行expensiveB()函数。


未来的API


在Dart 1.9中添加async和await之前，您必须使用Future API。 您仍然可以在旧代码以及需要比async–await功能更多的代码中看到Future API的使用async–await必须提供。


要使用Future API编写异步代码，请使用then()方法注册回调。 future完成时，此回调将起作用。


以下代码模拟使用Future API从文件读取新闻。 使用应用程序打开DartPad ，启动并单击控制台以查看结果。


范例程式码
 // 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', // );

请注意，我们首先调用printDailyNewsDigest() ，但是即使文件仅包含一行，新闻也会最后打印。 这是因为读取和打印文件的代码是异步运行的。


该应用程序运行如下：


  1. 该应用程序开始运行。
  2. 主要函数调用printDailyNewsDigest() ，该函数不会立即返回结果，而是首先调用gatherNewsReports() 。
  3. gatherNewsReports()开始阅读新闻并返回gatherNewsReports() 。
  4. printDailyNewsDigest()使用then()注册一个回调，该回调将采用在future结束时获得的值作为参数。 then()调用返回一个新的future ，其结尾是then()的回调返回的值。
  5. 其余输出功能将执行。 由于它们是同步的，因此在继续进行下一个功能之前，将完全执行每个功能。 例如，所有中奖彩票号码将在天气预报之前显示。
  6. 接收到所有新闻后， gatherNewsReports()函数返回的future以包含所收集新闻的字符串结尾。
  7. 执行printDailyNewsDigest()中then()中指定的代码以printDailyNewsDigest()新闻。
  8. 该应用程序正在关闭。

注意：在printDailyNewsDigest()函数中，代码future.then(print)等效于以下内容： future.then((newsDigest) => print(newsDigest)) 。

另外， then()的代码可以使用花括号：


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

即使future的类型为Future<void> ，也必须在then()指定回调参数。 按照惯例，未使用的参数通过_ （下划线）定义。


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

错误处理


使用Future API，您可以使用catchError()捕获错误：


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

如果新闻不可读，则执行以下代码：


  1. gatherNewsReports()返回的future失败。
  2. future then()返回的future失败， print()不会调用print() 。
  3. catchError() （ handleError() ）中的catchError()捕获该错误， catchError()返回的future正常完成，并且该错误不会进一步传播。

then()链catchError()是使用Future API时的常见模式。 将此对视为Future API中的try-catch的等效项。

像then（）一样，catchError（）返回一个新的Future，以回调的返回值结尾。 要深入探讨该主题，请阅读期货和错误处理 。


调用多个函数返回future


让我们考虑三个函数： expensiveA() ， expensiveB() ， expensiveC() ，它们返回future 。 您可以依次调用它们（一个函数在上一个函数完成后启动），也可以同时运行它们，并在所有值返回后立即执行操作。 Future的界面足够灵活，可以实现两个用例。


使用then()的函数调用链
当返回future的函数必须按顺序执行时，请使用then()的链：


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

附加回调也可以，但是很难阅读。 （ 请注意http://callbackhell.com/ ）


使用Future.wait()等待多个futures完成
如果函数的执行顺序不重要，则可以使用Future.wait() 。 当为Future.wait（）函数的参数指定futures列表时，它将立即返回future 。 在所有指定的future futures之前，这个future不会结束。 该future将以所有指示的futures的结果列表结尾。


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

如果对任何函数的调用失败，则Future.wait()返回的Future.wait()也将失败。 使用catchError()捕获此错误。



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Dart 2.异步编程：数据流

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN442282/

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