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flutter 线程及队列 async await future

flutter 线程及队列 async await future

作者: 帅气的阿斌 | 来源:发表于2021-08-03 16:49 被阅读0次

    一、异步、队列的基本概念

    应用程序启动后,开始执行main函数并运行main isolate
    (ps.isolate更像进程而不是线程)

    每个isolate包含一个事件循环以及两个事件队列,event loop事件循环,以及event queuemicrotask queue事件队列。

    event queue:负责处理I/O事件、绘制事件、手势事件、接收其他isolate消息等外部事件。
    microtask queue:手势识别、文本输入、滚动视图、保存页面效果等需要高优执行任务的场景。可以自己向isolate内部添加事件,事件的优先级比event queue高。

    DartEvent Queue 的任务建立提供了一层封装,叫作 Future
    Future对象表示异步操作的结果,我们通常通过then()来处理返回的结果
    async用于标明函数是一个异步函数,其返回值类型是Future类型
    await用来等待耗时操作的返回结果,这个操作会阻塞到后面的代码

    event loop流程

    Futrue Microtask放入队列的先后以及优先级
    异步不能解决耗时操作造成的卡顿,卡顿的原因在于依然是在 main isolate进行了耗时任务,所以要将耗时任务放入其他isolate中执行

      testAsync() {
        //main执行会创建一个isolate,isolate包含一个事件循环以及两个事件队列,event loop事件循环,以及event queue和microtask queue事件队列
        //优先级规则 每一次的事件循环中 先执行
        //异步操作都会放入队列中,执行顺序和代码顺序无关 比如Microtask在最后声明,但却是最优先执行的
        print("testAsync start");
        //这两个是异步 所以先执行 print("testAsync start");print("testAsync end");
        //这两个被放到event queque中,先进先执行
        Future(() => print("F1"));
        Future(() => print("F2"));
        //??不懂啥意思
        Future(() => null).then((value) => print(
            "Future 函数体是 null,这意味着它不需要也没有事件循环,因此后续的 then 也无法与它共享。在这种场景下,Dart 会把后续的 then 放入微任务队列,在下一次事件循环中执行。"));
    
        //then:then 与 Future 函数体共用一个事件循环,也就是说Future执行体执行完后会立即执行then
        Future(() => print("F3")).then((value) => print("F3 then"));
        //Future执行体为null时
        Future future = Future(() => print("future var"));
        Future(() => print("F4")).then((value) => print("F4 then"));
        //并不因为位置的改变而改变执行顺序,依然会在nullFuture执行体执行完后立即执行then,并不会晚于F4执行
        future.then((value) => print("future then"));
    
        //异步中再嵌套声明一个异步任务,嵌套的异步任务会在下一次事件循环中执行,执行依然按照优先级规则执行
        Future(() => Future(()=> print("A异步执行体中再声明一个 Future(异步任务)会在下一次事件循环中执行")));
        Future(() => scheduleMicrotask(()=> print("异步执行体中再声明一个 Microtask(异步任务)会在下一次事件循环中执行")));
        Future(() => Future(()=> print("B异步执行体中再声明一个 Future(异步任务)会在下一次事件循环中执行")));
    
        scheduleMicrotask(() => print("Microtask 我的优先级高多了"));
    
        print("testAsync end");
        //最后的执行结果
        //testAsync start
        //testAsync end
        //F1
        //F2
      }
    }
    

    二、Isolate使用

    FutureIsolate的区别
    • Isolate异步并行
      (每个isolate的执行是相互独立并行的,没有执行顺序的依赖,Aisolate Bisolate Cisolate各自独立执行其内部的事件)
    • Future异步串行
      (异步的意思是在执行过程中,不会阻塞main isolate,串行的意思是
      Future(() => print("F1"));
      执行完了才会执行
      Future(() => print("F2")); )
      是在同一个线程中且有序的,前面的执行玩才会执行下一个
      e.g
      testAsync() {
        print("testAsync start");
        Future(() => print("F1"));
        Future(() => print("F2"));
        print("testAsync end");
        //最后的执行结果
        //testAsync start
        //testAsync end
        //F1
        //F2
      }
    
    • Isolate的基本使用流程:

    ReceivePort()创建的port与 当前的isolate关联(即在哪个isolate创建了port,这个port就属于哪个isolate,且可以通过这个port向关联的isolate发送数据)
    两个isolate相互传递数据,其实就是相互持有对方的port,然后通过对方的port发送数据即能达到向port隶属的isolate发送数据的效果

      testIsolate() async {
        //当前isolate的port 可通过port的sendport向port归属的isolate发送数据
        var mainIsolatePort = new ReceivePort();
        //newSendPort 用来存储新建isolate的sendport
        SendPort? newSendPort;
    
        //新建的isolate会通过mainisolate的sendport发送自己的sendport
    
        // //监听mainisolate的port获取传过来的sendport
        // mainIsolatePort.listen((message) {
        //   newSendPort = (message is SendPort) ? (message) : null;
        //   //通过监听我们拿到了新建的isolate的sendport
        //   print("开始通过newisolate的sendport发送数据");
        //   newSendPort?.send("在mainisolate向newisolate发送数据");
        // });
    
        //传入的函数会被执行,第二个参数是当前isolate的sendport,可用于将新建的isolate的sendport发送出来,
        //通过接收到新创建的isolate的sendport就可以向新建的isolate发数据了
        print("新建newIsolate");
        Isolate newIsolate =
            await Isolate.spawn(entryMethod, mainIsolatePort.sendPort);
    
        //获取port收到数据的第二个方式 与listen冲突 且必须在spawn后执行 因为获取port是阻塞式,会阻塞后面的代码
        //entryMethod 执行在以下方法后面(原因我也不知道为啥😭),并不用当心在下面获取port时,entryMethod执行过了导致收不到数据
        print("通过await port first 方式获取newsendport");
        //阻塞当前isolate执行listen port 操作直到获取到了发送的数据
        SendPort awaitNewSendPort = await mainIsolatePort.first;
        awaitNewSendPort.send("await port first 发送数据啦~~");
        print("通过await port first 方式发送了数据");
      }
    }
    
    /// 新isolate的入口函数 必须是top-level函数 不属于任何类或者对象(类似于 main 函数,是app的入口)
    entryMethod(SendPort mainIsolateSendPort) {
      print("entryMethod 入口函数被执行");
      //创建一个和isolate关联的port
      var port = new ReceivePort();
      //监听向这个port发送的数据
      port.listen((message) {
        print("newIsolate收到的数据=" + message);
      });
      //通过mainisolate的sendport将新建的isolate的sendport发送给mainisolate
      print("将新建的isolate的sendport发送出去");
      mainIsolateSendPort.send(port.sendPort);
    }
    

    isolate复杂计算的实际应用:

    testUseIsolate() async {
        var mainPort = ReceivePort();
        mainPort.listen((message) {
          print("收到数据");
          if (message is int){
            print("最后计算结果 = ${message}");
          }
        });
        await Isolate.spawn(caculateSum, mainPort.sendPort);
      }
    
    //这个要作为顶层函数 不要包含到任何类或者对象里面 参照main函数
    caculateSum(SendPort sendPort) {
      print("执行caculateSum");
    
      int j = 0;
      for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        //⚠️❌不要进行频繁的print操作,这会导致出现循环提前终止原因未知
        // print("循环 ${i}");
        j = j + i;
        if (i == 9999) {
          print("计算出的结果 ${j}");
          sendPort.send(j);
        }
      }
    }
    
    • 以上的sendPort传递有点复杂啰嗦,而且main isolate也是通过sendPort除了传递数据外还传递了sendPort,在listen里还要区别出;

    好在Dart 还有另一个类 IsolateNameServer class

    注册global的 SendPort
    IsolateNameServer.registerPortWithName(receivePort.sendPort, 'example');
    这里要注意的是,新注册的并不会覆盖旧注册的,要先进行移除
    IsolateNameServer.removePortNameMapping('example');

    获取global的 SendPort,并发送数据
    final port = IsolateNameServer.lookupPortByName('example'); port?.send('ping');

    testIsolateNameServer() async {
        print("testIsolateNameServer start");
        var mainPort = ReceivePort();
    
        IsolateNameServer.removePortNameMapping("testIsolateNameServer");
        IsolateNameServer.registerPortWithName(
            mainPort.sendPort, "testIsolateNameServer");
    
        Isolate? newIsolate =
            await Isolate.spawn(isolateNameServerCaculateSum, mainPort.sendPort);
    
        mainPort.listen((message) {
          print("收到数据");
          if (message is int) {
            print("testIsolateNameServer 最后计算结果 = ${message}");
          }
    
          //计算完成后的销毁
          IsolateNameServer.removePortNameMapping("testIsolateNameServer");
          mainPort.close();
          //关闭Isolate对象
          newIsolate?.kill(priority: Isolate.immediate);
          newIsolate = null;
        });
      }
    
    //这个要作为顶层函数 不要包含到任何类或者对象里面 参照main函数
    isolateNameServerCaculateSum(SendPort sendPort) {
      print("执行isolateNameServerCaculateSum");
      int j = 0;
      for (int i = 0; i < 20000; i++) {
        j = j + i;
        if (i == 19999) {
          //⚠️❌不要进行频繁的print操作,这会导致出现循环提前终止原因未知
          // print("isolateNameServerCaculateSum 计算出的结果 ${j}");
          SendPort? sendPort =
              IsolateNameServer.lookupPortByName("testIsolateNameServer");
    
          sendPort?.send(j);
        }
      }
      print("执行isolateNameServerCaculateSum end");
    }
    

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