Flutter异步编程详解(1)

Future compute(isolates.ComputeCallback callback, Q message, { String? debugLabel }) async {}// 耗时操作的方法:Future bigCompute(int initalNumber) async {int total = initalNumber;for (var i = 0; i < 10000000

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988人浏览 · 2024-05-06 10:40:47

2401_84407867 · 2024-05-06 10:40:47 发布

Future compute<Q, R>(isolates.ComputeCallback<Q, R> callback, Q message, { String? debugLabel }) async {

}

compute接收两个必传参数：1，需要执行的方法；2，传入的参数，这参数最多只能是1个，所以多个参数需要封装到Map中；

最开始的代码

// 耗时操作的方法:bigCompute

Future bigCompute(int initalNumber) async {

int total = initalNumber;

for (var i = 0; i < 1000000000; i++) {

total += i;

}

return total;

}

// 点击按钮调用的方法:calculator

void calculator() async {

int result = await bigCompute(0);

print(result);

}

// FloatingActionButton的点击事件

FloatingActionButton(

onPressed: calculator,

tooltip: ‘Increment’,

child: Icon(Icons.add),

)

修改代码

新建一个calculatorByComputeFunction方法，用compute调用bigCompute方法：

void calculatorByComputeFunction() async {

// 使用compute调用bigCompute方法，传参0

int result = await compute(bigCompute, 0);

print(result);

}

修改FloatingActionButton的点击事件方法为calculatorByComputeFunction

FloatingActionButton(

onPressed: calculatorByComputeFunction,

tooltip: ‘Increment’,

child: Icon(Icons.add),

)

咱点击试试？

[VERBOSE-2:ui_dart_state.cc(186)] Unhandled Exception: Invalid argument(s): Illegal argument in isolate message : (object is a closure - Function ‘bigCompute’:.)

解决Error：将bigCompute改为为static方法(改为全局函数也是可行的)

static Future bigCompute(int initalNumber) async {

int total = initalNumber;

for (var i = 0; i < 1000000000; i++) {

total += i;

}

return total;

}

警告：还有一个需要注意的是所有的Platform-Channel的通信必须在Main Isolate中执行，譬如在其他Isolate中调用rootBundle.loadString("assets/***")就掉坑里了。

2. 直接使用Isolate

上面我们用compute方法，基本上没有看到Isolate的身影，因为Flutter帮我们做了很多工作，包括Isolate创建，销毁，方法的执行等等。一般情况下我们使用这个方法就够了。

但是这个方法有个缺陷，我们只能执行一个任务，当我们有多个类似的耗时操作时候，如果使用这个compute方法将会出现大量的创建和销毁，是一个高消耗的过程，如果能复用Isolate那就是最好的实现方式了。

多线程Isolate间通信的原理如下：

当前Isolate接收其他Isolate消息的实现逻辑: Isolate之间是通过Port进行通信的，ReceivePort是接收器，它配套有一个SendPort发送器, 当前Isolate可以把SendPort发送器送给其他Isolate，其他Isolate通过这个SendPort发送器就可以发送消息给当前Isolate了。
当前Isolate给其他Isolate发消息的实现逻辑: 其他Isolate通过当前Isolate的SendPort发送器发送一个SendPort2发送器2过来，其他的Isolate则持有SendPort 2发送器2对应的接收器ReceivePort2接收器2，当前Isolate通过SendPort 2发送消息就可以被其他Isolate收到了。

是不是很绕！我再打个比喻：市面上有一套通信工具套件，这套通信工具套件包括一个接电话的工具和一个打电话的工具。A留有接电话的，把打电话的送给B，这样B就可以随时随地给A打电话了（此时是单向通信）。如果B也有一套工具，把打电话的送给A，这样A也能随时随地给B打电话了（此时是双向通信了）。

上代码：

class _MyHomePageState extends State

with SingleTickerProviderStateMixin {

// 1.1 新建的isolate

Isolate isolate;

// 1.2 Main Isolate的接收器

ReceivePort mainIsolaiteReceivePort;

// 1.3 Other Isolate的发送器

SendPort otherIsolateSendPort;

// 新建(复用)Isolate

void spawnNewIsolate() async {

// 2.1 建一个接收Main Isolate的接收器

if (mainIsolaiteReceivePort == null) {

mainIsolaiteReceivePort = ReceivePort();

}

try {

if (isolate == null) {

// 2.2 新建的isolate, 把Main Isolate发送器传给新的isolate，calculatorByIsolate是需要执行的任务

isolate = await Isolate.spawn(

calculatorByIsolate, mainIsolaiteReceivePort.sendPort);

// 2.3 Main Isolate 通过接收器接收新建的isolate发来的消息

mainIsolaiteReceivePort.listen((dynamic message) {

if (message is SendPort) {

// 2.4 如果新建的isolate发来的是一个发送器，就通过这个发送器给新建的isolate发送值过去(此时双向通讯建立成功)

otherIsolateSendPort = message;

otherIsolateSendPort.send(1);

print(“双向通讯建立成功，主isolate传递初始参数1”);

} else {

// 2.5 如果新建的isolate发来了一个值，我们知道是耗时操作的计算结果。

print(“新建的isolate计算得到的结果$message”);

}

});

} else {

// 2.6 复用otherIsolateSendPort

if (otherIsolateSendPort != null) {

otherIsolateSendPort.send(1);

print(“双向通讯复用，主isolate传递初始参数1”);

}

} catch (e) {}

}

// 这个是新的Isolate中执行的任务

static void calculatorByIsolate(SendPort sendPort) {

// 3.1 新的Isolate把发送器发给Main Isolate

ReceivePort receivePort = new ReceivePort();

sendPort.send(receivePort.sendPort);

// 3.2 如过Main Isolate发过来了初始数据，就可以进行耗时计算了

receivePort.listen((val) {

print(“从主isolate传递过来的初始参数是$val”);

int total = val;

for (var i = 0; i < 1000000000; i++) {

total += i;

}

// 3.3 通过Main Isolate的发送器发给Main Isolate计算结果

sendPort.send(total);

});

}

@override

void dispose() {

// 释放资源

mainIsolaiteReceivePort.close();

isolate.kill();

super.dispose();

}

代码注释的很详细了，就不再解释了。是不是代码好多的感觉，其实如果理解流程了逻辑倒不复杂。

关于Isolate的概念和使用我们就介绍到这里，接下来我们来介绍Isolate中的一个重要知识点Event Loop.

Event Loop

Loop这个概念绝大部分开发者都应该很熟悉了，iOS中有NSRunLoop，Android中有Looper， js中有Event Loop，名字上类似，其实所做的事情也是类似的。

Event Loop的官方介绍如下图：

静态示意图

执行完main()函数后将会创建一个Main Isolate。

动态示意图
Event Loop会处理两个队列MicroTask queue和Event queue中的任务；
Event queue主要处理外部的事件任务：I/O,手势事件,定时器,isolate间的通信等；
MicroTask queue主要处理内部的任务：譬如处理I/O事件的中间过程中可能涉及的一些特殊处理等；
两个队列都是先进先出的处理逻辑，优先处理MicroTask queue的任务，当MicroTask queue队列为空后再执行Event queue中的任务；
当两个队列都为空的时候就进行GC操作，或者仅仅是在等待下个任务的到来。

为了比较好的理解 Event Loop 的异步逻辑，我们来打个比喻：就像我去长沙某网红奶茶品牌店买杯“幽兰拿铁”(由于是现做的茶，比较耗时)的过程。

我来到前台给服务员说我要买一杯你们店的“幽兰拿铁”，然后服务员递给了我一个有编号的飞盘(获取凭证)；

奶茶店的备餐员工就将我的订单放在订单列表的最后面，他们按照顺序准备订单上的商品，准备好一个就让顾客去领取（Event queue 先进先出进行处理），而我就走开了，该干啥干啥去了(异步过程，不等待处理结果)；

突然他们来了个超级VIP会员的订单，备餐员工就把这个超级VIP订单放在了其他订单的最前面，优先安排了这个订单的商品(MicroTask优先处理)—此场景为虚构；

当我的订单完成后，飞盘开始震动(进行结果回调)，我又再次回到了前台，如果前台妹子递给我一杯奶茶（获得结果），如果前台妹子说对不起先生，到您的订单的时候没水了，订单没法完成了给我退钱（获得异常错误错误）。

我们常用的异步操作Future,async,await都是基于Event Loop，我们接下来就来介绍他们异步操作背后的原理。

Future

我们接下来用代码总体说明一下Future背后的逻辑：

final myFuture = http.get(‘https://my.image.url’);

myFuture.then((resp) {

setImage(resp);

}).catchError((err) {

print(‘Caught $err’); // Handle the error.

});

// 继续其他任务

…

http.get('https://my.image.url')返回的是一个未完成状态的Future, 可以理解为一个句柄，同时http.get('https://my.image.url')被丢进了Event queue中等待被执行，然后接着执行当前的其他任务；

当Event queue执行完这个get请求成功后会回调then方法，将结果返回,Future为完成状态，就可以进行接下来的操作了；

当Event queue执行完这个get请求失败后会回调catchError方法，将错误返回，Future为失败状态，就可以进行错误处理了。

我们接下来分别介绍下Future的一些相关函数：

构造函数

Future(FutureOr<T> computation())

final future1 = Future(() {

return 1;

});

computation被放入了Event queue队列中

Future.value

final future2 = Future.value(2);

值在MicroTask queue队列中返回

Future.error(Object error, [StackTrace? stackTrace])

final future3 = Future.error(3);

这个error表示出现了错误，其中的值不一定需要给一个Error对象

Future.delay

final future4 = Future.delayed(Duration(seconds: 1), () {

return 4;

});

延迟一定时间再执行

Future结果回调then

final future = Future.delayed(Duration(seconds: 1), () {

print(‘进行计算’);

return 4;

});

future.then((value) => print(value));

学习宝典

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