Dart语言（九）之异步支持

简介

Dart类库有非常多的返回Future或者Stream对象的函数。这些函数被称为异步函数。

它们只会在设置好一些耗时操作之后返回，比如像 IO操作。而不是等到这个操作完成。

async和await关键词支持了异步编程，允许您写出和同步代码很像的异步代码。

Future

Future:

表示一个异步操作的最终完成（或失败）及其结果值的表示。
简单来说，它就是用于处理异步操作的，异步处理成功了就执行成功的操作，异步处理失败了就捕获错误或者停止后续操作。
一个Future只会对应一个结果，要么成功，要么失败。
Future 的所有API的返回值仍然是一个Future对象，可以很方便的进行链式调用。

Future.then

Future.then表示等待一个耗时任务并获取返回的结果，例如下面模拟一个耗时的代码：

//2秒后then获取‘hello’，data就是前面的返回的结果
Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
   return "hello";
}).then((data){
   print(data);
});

Future.catchError

catchError：

异步任务如果发生错误，我们可以在catchError中捕获错误

Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
   //return "hello world!";
   throw AssertionError("Error");  
}).then((data){
   //执行成功会走到这里  
   print("success");
}).catchError((e){
   //执行失败会走到这里  
   print(e);
});

Future.then({onError})

then方法还有一个可选参数onError也可以捕获异常。代码如下：

Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
    throw AssertionError("Error");
}).then((data) {
    print("success");
}, onError: (e) {
    print(e);
});

Future.whenComplete

如果这个异步成功还是失败都走这个whenComplete方法，

Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
   //return "hi world!";
   throw AssertionError("Error");
}).then((data){
   //执行成功会走到这里 
   print(data);
}).catchError((e){
   //执行失败会走到这里   
   print(e);
}).whenComplete((){
   //无论成功或失败都会走到这里
});

Future.wait

多个异步任务都执行结束后才会执行的操作。例如：
我们有一个界面，需要先分别从两个网络接口获取数据，获取成功后，我们需要将两个接口数据进行特定的处理后再显示到UI界面上，应该怎么做？答案是Future.wait

接受一个Future数组参数
只有数组中所有Future都执行成功后，才会触发then的成功回调
成功回调返回的参数是数组形式
只要有一个Future执行失败，就会触发错误回调

Future.wait([
  // 2秒后返回结果  
  Future.delayed(new Duration(seconds: 2), () {
    return "hello";
  }),
  // 4秒后返回结果  
  Future.delayed(new Duration(seconds: 4), () {
    return " world";
  })
]).then((results){
  //results是一个List数组
  print(results[0]+results[1]);
}).catchError((e){
  //只要两个有一个异常，都走这个函数方法
  print(e);
});

Callback Hell（回调地狱）

代码中有大量异步逻辑，并且出现大量异步任务依赖其它异步任务的结果时，必然会出现Future.then回调中套回调情况。

举个例子:

例如现在有个需求场景是用户先登录，登录成功后会获得用户ID，
然后通过用户ID，再去请求用户个人信息，获取到用户个人信息后，
为了使用方便，我们需要将其缓存在本地文件系统

代码如下：

//先分别定义各个异步任务
Future<String> login(String userName, String pwd){
   ...
   //用户登录
   return userId
};

Future<String> getUserInfo(String userId){
   ...
   //获取用户信息 
   return userInfo
};

Future saveUserInfo(Map userInfo){
   ...
   // 保存用户信息 
};

login("alice","******").then((id){
   //登录成功后通过，id获取用户信息    
   getUserInfo(id).then((userInfo){
       //获取用户信息后保存 
       saveUserInfo(userInfo).then((){
       //保存用户信息，接下来执行其它操作
       });
   });
})

这种情况称为回调地狱（Callback Hell），并且会导致：

过多的嵌套会导致的代码可读性下降
出错率提高并且非常难维护

解决Callback Hell（回调地狱）方法：

一、使用Future消除Callback Hell

login("alice","******").then((id){
      return getUserInfo(id);
}).then((userInfo){
    return saveUserInfo(userInfo);
}).then((e){
   //执行接下来的操作 
}).catchError((e){
  //错误处理  
  print(e);
});

Future 的所有API的返回值仍然是一个Future对象,可以很方便的进行链式调用
如果在then中返回的是一个Future的话，该future会执行，执行结束后会触发后面的then回调，这样依次向下，就避免了层层嵌套。

二、使用async/await消除callback hell

Dart中的async/await 和JavaScript中的async/await功能和用法是一模一样的。

通过Future回调中再返回Future的方式虽然能避免层层嵌套，但是还是有一层回调。

有没有一种方式能够让我们可以像写同步代码那样来执行异步任务而不使用回调的方式？答案是肯定的，这就要使用async/await了，代码如下：

task() async {
    try {
        String id = await login("alice","******");
        String userInfo = await getUserInfo(id);
        await saveUserInfo(userInfo);
        //执行接下来的操作   
    } catch(e){
        //错误处理   
        print(e);   
   }  
}

async用来表示函数是异步的，定义的函数会返回一个Future对象，可以使用then方法添加回调函数。
await 后面是一个Future，表示等待该异步任务完成，异步完成后才会往下走.await相当于给Future异步加锁
await必须出现在 async 函数内部。

我们通过async/await将一个异步流用同步的代码表示出来.

Stream

Stream:

用于接收异步事件数据
和Future 不同的是，它可以接收多个异步操作的结果（成功或失败）。就是在执行异步任务时，可以通过多次触发成功或失败事件来传递结果数据或错误异常。
Stream 常用于会多次读取数据的异步任务场景，如网络内容下载、文件读写等。

例子代码如下：

Stream.fromFutures([
  // 1秒后返回结果
  Future.delayed(new Duration(seconds: 1), () {
    return "hello 1";
  }),
  // 抛出一个异常
  Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
    throw AssertionError("Error");
  }),
  // 3秒后返回结果
  Future.delayed(new Duration(seconds: 3), () {
    return "hello 3";
  })
]).listen((data){
   print(data);
}, onError: (e){
   print(e.message);
},onDone: (){
    //当所有异步都执行完毕才执行onDone
});

代码可以看到listen用来监听Future异步的完成，还有onError，onDone可选参数。