「快速上手Flutter开发系列教程」之线程和异步UI

Posted by manbetx客户端应用下载 on March 16, 2019

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Flutter异步编程

在这篇文章中,将向大家分享在Flutter中:

这些Flutter开发的实用技能。

怎么编写异步的代码?

Dart有一个单线程执行模型,支持Isolate(一种在另一个线程上运行Dart代码的方法),一个事件循环和异步编程。除非你自己创建一个 Isolate ,否则你的 Dart 代码永远运行在主UI 线程,并由 event loop 驱动。Flutter 的 event loop 和 iOS 中的 main loop 相似:Looper 是附加在主线程上的。

Dart 的单线程模型,并不意味着你写的代码一定要作为阻塞操作的方式运行,从而卡住 UI。相反,可以使用 Dart 语言提供的异步工具,例如 async / await ,来实现异步操作。

举个例子,你可以使用 async / await 来让 Dart 帮你做一些繁重的工作,编写网络请求代码而不会挂起 UI:

loadData() async { String dataURL = "https://boke.nrnlibrary.com/posts"; http.Response response = await http.get(dataURL); setState(() { widgets = json.decode(response.body); }); } 

上面做法等价于Android中的runOnUiThread。 以上代码片段的完整部分可以在课程源码中查找。

一旦 await 的网络请求完成,通过调用 setState() 来更新 UI,这会触发 widget 子树的重建,并更新相关数据。

下面的例子展示了异步加载数据,并用 ListView 展示出来:

loadData-async

import 'dart:convert'; import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:http/http.dart' as http; void main() { runApp(SampleApp()); } class SampleApp extends StatelessWidget { @override Widget build(BuildContext context) { return MaterialApp( title: 'Sample App', theme: ThemeData( primarySwatch: Colors.blue, ), home: SampleAppPage(), ); } } class SampleAppPage extends StatefulWidget { SampleAppPage({Key key}) : super(key: key); @override _SampleAppPageState createState() => _SampleAppPageState(); } class _SampleAppPageState extends State<SampleAppPage> { List widgets = []; @override void initState() { super.initState(); loadData(); } @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text("Sample App"), ), body: ListView.builder( itemCount: widgets.length, itemBuilder: (BuildContext context, int position) { return getRow(position); })); } Widget getRow(int i) { return Padding( padding: EdgeInsets.all(10.0), child: Text("Row ${widgets[i]["title"]}") ); } loadData() async { String dataURL = "https://boke.nrnlibrary.com/posts"; http.Response response = await http.get(dataURL); setState(() { widgets = json.decode(response.body); }); } } 

怎么把工作放到后台线程执行?

由于 Flutter 是单线程并且跑着一个 event loop(就像 Node.js),因此你不必担心线程管理或生成后台线程。如果你正在做 I/O 操作,如访问磁盘或网络请求,可以安全地使用 async / await来完成。如果你需要做让 CPU 执行繁忙的计算密集型任务,你需要使用 Isolate 来避免阻塞 event loop。

在Android中,当你想访问一个网络资源时,你通常会创建一个AsyncTask,当你需要一个耗时的后台任务时,你通常需要IntentService,在Flutter中则不需要这么繁琐。

对于 I/O 操作,通过关键字 async把方法声明为异步方法,然后通过await关键字等待该异步方法执行完成:

loadData() async { String dataURL = "https://boke.nrnlibrary.com/posts"; http.Response response = await http.get(dataURL); setState(() { widgets = json.decode(response.body); }); } 

在Android中,当你继承AsyncTask时,通常会覆盖3个方法,OnPreExecute、doInBackground和onPostExecute。 在Flutter中没有这种模式的等价物,因为你只需await函数执行完成,而Dart的事件循环将负责其余的事情。

以上就是对诸如网络请求、数据库访问等,I/O 操作的典型做法。

然而,有时候你需要处理大量的数据,这会导致你的 UI 挂起。在 Flutter 中,使用 Isolate 来发挥多核心 CPU 的优势来处理那些长期运行或是计算密集型的任务。

Isolate 是分离的运行线程,并且不和主线程的内存堆共享内存。这意味着你不能访问主线程中的变量,或者使用 setState() 来更新 UI。正如它们的名字一样,Isolate 不能共享内存。

下面的例子展示了一个简单的Isolate是如何把数据返回给主线程来更新 UI 的:

import 'dart:isolate'; ... loadData() async { // 打开ReceivePort以接收传入的消息 ReceivePort receivePort = ReceivePort(); //创建并生成与当前Isolate共享相同代码的Isolate await Isolate.spawn(dataLoader, receivePort.sendPort); // 流的第一个元素 SendPort sendPort = await receivePort.first; // 流的第一个元素被收到后监听会关闭,所以需要新打开一个ReceivePort以接收传入的消息 ReceivePort response = ReceivePort(); //通过此发送端口向其对应的“ReceivePort”①发送异步[消息],这个“消息”指的是发送的参数②。 sendPort.send( ["https://boke.nrnlibrary.com/posts", response.sendPort]); // 获取端口发送来的数据③ List msg = await response.first; setState(() { widgets = msg; }); } // isolate的入口函数,该函数会在新的Isolate中调用,Isolate.spawn的message参数会作为调用它时的唯一参数 static dataLoader(SendPort sendPort) async { // 打开ReceivePort①以接收传入的消息 ReceivePort port = ReceivePort(); // 通知其他的isolates,本isolate 所监听的端口 sendPort.send(port.sendPort); // 获取其他端口发送的异步消息 msg② -> ["https://boke.nrnlibrary.com/posts", response.sendPort] await for (var msg in port) { //等价于List msg= await port.first; String data = msg[0]; SendPort replyTo = msg[1]; String dataURL = data; http.Response response = await http.get(dataURL); // 其对应的“ReceivePort”发送解析出来的JSON数据③ replyTo.send(json.decode(response.body)); } } 

以上代码片段的完整部分可以在课程源码中查找。

这里,dataLoader() 是一个运行于自己独立执行线程上的 Isolate。在 Isolate 里,你可以执行 CPU 密集型任务(例如解析一个庞大的 json,解析json也是很耗时的哦),或是计算密集型的数学操作,如加密或信号处理等。

你可以运行下面的完整例子:

import 'dart:convert'; import 'dart:isolate'; import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:http/http.dart' as http; void main() { runApp(SampleApp()); } class SampleApp extends StatelessWidget { @override Widget build(BuildContext context) { return MaterialApp( title: 'Sample App', theme: ThemeData( primarySwatch: Colors.blue, ), home: SampleAppPage(), ); } } class SampleAppPage extends StatefulWidget { SampleAppPage({Key key}) : super(key: key); @override _SampleAppPageState createState() => _SampleAppPageState(); } class _SampleAppPageState extends State<SampleAppPage> { List widgets = []; @override void initState() { super.initState(); loadData(); } showLoadingDialog() { if (widgets.length == 0) { return true; } return false; } getBody() { if (showLoadingDialog()) { return getProgressDialog(); } else { return getListView(); } } getProgressDialog() { return Center(child: CircularProgressIndicator()); } @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text("Sample App"), ), body: getBody()); } ListView getListView() => ListView.builder( itemCount: widgets.length, itemBuilder: (BuildContext context, int position) { return getRow(position); }); Widget getRow(int i) { return Padding( padding: EdgeInsets.all(10.0), child: Text("Row ${widgets[i]["title"]}")); } loadData() async { // 打开ReceivePort以接收传入的消息 ReceivePort receivePort = ReceivePort(); //创建并生成与当前Isolate共享相同代码的Isolate await Isolate.spawn(dataLoader, receivePort.sendPort); // 流的第一个元素 SendPort sendPort = await receivePort.first; // 流的第一个元素被收到后监听会关闭,所以需要新打开一个ReceivePort以接收传入的消息 ReceivePort response = ReceivePort(); //通过此发送端口向其对应的“ReceivePort”①发送异步[消息],这个“消息”指的是发送的参数②。 sendPort.send( ["https://boke.nrnlibrary.com/posts", response.sendPort]); // 获取端口发送来的数据③ List msg = await response.first; setState(() { widgets = msg; }); } // isolate的入口函数,该函数会在新的Isolate中调用,Isolate.spawn的message参数会作为调用它时的唯一参数 static dataLoader(SendPort sendPort) async { // 打开ReceivePort①以接收传入的消息 ReceivePort port = ReceivePort(); // 通知其他的isolates,本isolate 所监听的端口 sendPort.send(port.sendPort); // 获取其他端口发送的异步消息 msg② -> ["https://boke.nrnlibrary.com/posts", response.sendPort] await for (var msg in port) { //等价于List msg= await port.first; String data = msg[0]; SendPort replyTo = msg[1]; String dataURL = data; http.Response response = await http.get(dataURL); // 其对应的“ReceivePort”发送解析出来的JSON数据③ replyTo.send(json.decode(response.body)); } } } 

关于Flutter的更多异步编程知识,可以学习《Flutter从入门到进阶-实战携程网App》

如何进行网络请求?

在 Flutter 中,使用流行的 http package 做网络请求非常简单。它把你可能需要自己做的网络请求操作抽象了出来,让发起请求变得简单。

要使用 http 包,在 pubspec.yaml 中添加如下依赖:

dependencies: ... http: ^0.12.0+1 

发起网络请求,在 http.get() 这个 async 方法中使用 await

import 'dart:convert'; import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:http/http.dart' as http; [...] loadData() async { String dataURL = "https://boke.nrnlibrary.com/posts"; http.Response response = await http.get(dataURL); setState(() { widgets = json.decode(response.body); }); } } 

以上代码片段的完整部分可以在课程源码中查找。

一旦获得结果后,你可以通过调用setState来告诉Flutter更新其状态,setState将使用网络调用的结果更新UI。

关于网络请求的更多内容和实战技巧可学习《基于Http实现网络操作》部分的课程。

如何为长时间运行的任务添加一个进度指示器?

  • 在 iOS 中,在后台运行耗时任务时我们通常会使用 UIProgressView。
  • 在 Android 中,在后台运行耗时任务时我们通常会使用 ProgressBar。

那么,在Flutter也有与之对应的widget叫ProgressIndicator。通过一个布尔 flag 来控制是否展示进度。在任务开始时,告诉 Flutter 更新状态,并在结束后隐藏。

在下面的例子中,build 函数被拆分成三个函数。如果 showLoadingDialog()true (当 widgets.length == 0 时),则渲染 ProgressIndicator。否则,当数据从网络请求中返回时,渲染 ListView

import 'dart:convert'; import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:http/http.dart' as http; void main() { runApp(SampleApp()); } class SampleApp extends StatelessWidget { @override Widget build(BuildContext context) { return MaterialApp( title: 'Sample App', theme: ThemeData( primarySwatch: Colors.blue, ), home: SampleAppPage(), ); } } class SampleAppPage extends StatefulWidget { SampleAppPage({Key key}) : super(key: key); @override _SampleAppPageState createState() => _SampleAppPageState(); } class _SampleAppPageState extends State<SampleAppPage> { List widgets = []; @override void initState() { super.initState(); loadData(); } showLoadingDialog() { return widgets.length == 0; } getBody() { if (showLoadingDialog()) { return getProgressDialog(); } else { return getListView(); } } getProgressDialog() { return Center(child: CircularProgressIndicator()); } @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text("Sample App"), ), body: getBody()); } ListView getListView() => ListView.builder( itemCount: widgets.length, itemBuilder: (BuildContext context, int position) { return getRow(position); }); Widget getRow(int i) { return Padding(padding: EdgeInsets.all(10.0), child: Text("Row ${widgets[i]["title"]}")); } loadData() async { String dataURL = "https://boke.nrnlibrary.com/posts"; http.Response response = await http.get(dataURL); setState(() { widgets = json.decode(response.body); }); } } 

未完待续

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