Flutter--Future原理

2019年5月8日 240次阅读

Flutter–Future

什么是Future？

简单来说future就是一个Future<T>对象，当执行return await。。。的时候，实际上返回的是一个延迟计算的Future对象，这个Future对象是Dart内置的，有自己的队列策略，它将要操作的事件放入EventQueue中，在队列中的事件按照先进先出的原则去逐一处理事件，当事件处理完成后，将结果返回给Future对象。

在这个过程中涉及到了异步和等待：

  • 异步：就是不用阻塞当前线程，来等待该线程任务处理完成再去执行其他任务。
  • 等待：await，声明运算为延迟执行

async和await

首先看一个例子：

getData() async{
   return await http.get(Uri.encodeFull(url), headers: {"Accept": "application/json"});
}
//然后调用函数来获取结果
String data = getData();

这段代码在运行的时候会报错。
因为data是String类型，而函数getData()是一个异步操作函数，其返回值是一个await延迟执行的结果。
在Dart中，有await标记的运算，结果都是一个Future对象，Future不是String类型，所以就报错了。
如何获取异步函数的结果呢？Dart规定有async标记的函数，只能由await来调用，那么我们可以在函数前加一个await关键字：

String data = await getData();

但是这违背了await必须要在async标记的函数中使用，所以赋值代码可以改成：

String data;
setData() async {
  data = await getData();    //getData()延迟执行后赋值给data
}

总结：
async和await的使用其实就只有两点：

  • await关键字必须在async函数内部使用
  • 调用async函数必须使用await关键字

Dart异步

Dart是单线程模型，是一种Event-Looper以及Event-Queue的模型，所有的事件都是通过EventLooper的依次执行。

Event Loop的执行顺序

  • 从EventQueue中获取Event

  • 处理Event直到EventQueue为空

    《Flutter--Future原理》

    Event即事件，包括输入，点击，Timer，文件IO等

    《Flutter--Future原理》

单线程模型

所谓单线程，就是一旦一个函数开始执行，就必须将这个函数执行完，才能去执行其他函数。

Dart中没有线程的概念，只有isolate，每个isolate都是隔离的，并不会共享内存。一个Dart程序是在Main isolate中的main函数开始，而在Main函数结束后，Main isolate线程开始一个个（one by one）的处理Event Queue中的每一个Event。

《Flutter--Future原理》

Event Queue、Microtask Queue

Dart中的Main Isolate只有一个Event Looper，但是存在两个Event Queue:

  1. Event Queue

  2. Microtask Queue
    这两者之间的关系可以用一张图来说明：

    《Flutter--Future原理》

  • Microtask Queue中的Event优先被处理
  • 直到Microtask Queue队列中的Event为空时，才会去执行Event Queue中的Event

异步任务调度

当有代码可以在后续任务执行的时候，有两种方式，通过dart:async这个Lib中的API即可：

  • 使用Future类，可以将任务加入到Event Queue的队尾
  • 使用scheduleMicrotask函数，将任务加入到Microtask Queue队尾

当使用EventQueue时，需要考虑清楚，尽量避免microtask queue过于庞大，否则会阻塞其他事件的处理

《Flutter--Future原理》

Future的使用

一般常用的Future构造函数：

new Future((){
    //  doing something
});

而一般常用的还有当有分治任务时，需要将一个大任务拆成很多小任务一步步执行时，就需要使用到Future.then函数来拆解任务:

void main(){
new Future(() => futureTask)  //  异步任务的函数
        .then((m) => "futueTask execute result:$m")  //   任务执行完后的子任务
        .then((m) => m.length)  //  其中m为上个任务执行完后的返回的结果
        .then((m) => printLength(m))
        .whenComplete(() => whenTaskCompelete);  //  当所有任务完成后的回调函数
}

int futureTask() {
    return 21; 
}

void printLength(int length) {
    print("Text Length:$length");
}

void whenTaskCompelete() {
    print("Task Complete");
}

当任务需要延迟执行时，可以使用new Future.delay来将任务延迟执行，而如上所述，只有当Main isolate的Event Queue处于Idle的状态时，才会延迟1s执行，否则等待的时间会比1s长很多

new Future.delayed(const Duration(seconds: 1), () => futureTask);

Tips

  1. Future中的then并没有创建新的Event丢到Event Queue中，而只是一个普通的Function Call，在FutureTask执行完后，立即开始执行
  2. 当Future在then函数先已经执行完成了，则会创建一个task，将该task的添加到microtask queue中，并且该任务将会执行通过then传入的函数
  3. Future只是创建了一个Event，将Event插入到了Event Queue的队尾
  4. 使用Future.value构造函数的时候，就会和第二条一样，创建Task丢到microtask Queue中执行then传入的函数
  5. Future.sync构造函数执行了它传入的函数之后，也会立即创建Task丢到microtask Queue中执行

关于Future的原理基本就到这里了～～～

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