钟文志的架构师之路

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你提供的这段内容是对 Dart 中异步编程（asynchronous programming） 的官方说明，重点讲解了如何使用 async/await 处理 Future 和 Stream。下面我将为你系统化梳理核心要点，并补充一些最佳实践和常见误区，帮助你更清晰地掌握 Dart 异步编程。

🧩 一、Future 与 async/await ​

1. 什么是 Future？ ​

  • 表示一个尚未完成的异步操作。
  • 最终会成功（返回值）或失败（抛出异常）。
  • 常见于 I/O 操作：文件读取、网络请求、数据库查询等。

2. 使用 await 获取结果 ​

dart
Future<void> checkVersion() async {
  var version = await lookUpVersion(); // 暂停执行，直到 Future 完成
  print('Version: $version');
}

✅ 关键规则：

  • await 只能在 async 函数中使用。
  • async 函数总是返回 Future<T>（即使你写的是 void，实际是 Future<void>）。

3. 错误处理：try/catch ​

dart
try {
  var version = await lookUpVersion();
} on Exception catch (e) {
  print('Failed to get version: $e');
}

💡 await 会自动将 Future 的错误转换为可被 catch 捕获的异常。

4. 多次使用 await ​

dart
void main() async {
  final entry = await findEntryPoint();
  final code = await runExecutable(entry, args);
  await flushThenExit(code);
}
  • 每个 await 会顺序等待，但不会阻塞整个 Dart 线程（事件循环仍可处理其他事件）。

5. main() 函数也可以是 async ​

dart
void main() async {
  print('Version: ${await lookUpVersion()}');
}

⚠️ 常见陷阱：调用 async 函数但不 await，可能导致逻辑未按预期执行。

dart
void main() async {
  checkVersion(); // ❌ 未 await，可能在 main 结束前未完成
  print('Done');
}

✅ 解决方案：启用 unawaited_futures lint 规则，或显式 await。

📦 二、Stream 与 await for ​

1. 什么是 Stream？ ​

  • 表示随时间多次发出值的异步序列（如：传感器数据、WebSocket 消息、用户点击流）。
  • 与 Future（单值）不同，Stream 是多值的。

2. 使用 await for 遍历流 ​

dart
void main() async {
  await for (final request in requestServer) {
    handleRequest(request);
  }
}

✅ 执行流程：

  1. 等待流发出一个值；
  2. 执行循环体；
  3. 重复，直到流关闭。

3. 何时使用 await for？ ​

  • ✅ 适合：需要处理完整数据流（如日志处理、批量数据导入）。
  • ❌ 不适合：UI 事件监听（如按钮点击），因为 UI 事件流通常是“无限”的，await for 会阻塞后续代码。

🔁 对于 UI 事件，应使用 Stream.listen()：

dart
button.onClick.listen((event) => handleTap(event));

4. 提前退出 ​

  • 使用 break 或 return 可取消订阅流，避免内存泄漏。

🛠 三、async 函数的返回类型 ​

同步函数异步函数（加 async）
String foo()Future<String> foo() async
void bar()Future<void> bar() async

💡 即使函数体没有显式返回 Future，加 async 后 Dart 会自动包装返回值为 Future。

示例：

dart
// 同步
String getVersion() => '1.0';

// 异步（未来可能变耗时）
Future<String> getVersion() async => '1.0'; // 自动包装为 Future

🚫 四、常见误区与最佳实践 ​

误区正确做法
在非 async 函数中使用 await编译报错！确保函数标记为 async
调用 async 函数但不 await可能导致竞态条件；要么 await，要么用 unawaited()（谨慎）
在 UI 中对无限流用 await for改用 .listen()，避免阻塞
忘记处理 Future 错误总是用 try/catch 或 .catchError()

📚 五、总结：Dart 异步编程模型 ​

特性说明
单线程 + 事件循环所有 Dart 代码运行在单线程，通过事件循环实现“并发”
Future表示单个异步结果
Stream表示多个异步结果（事件流）
async/await语法糖，让异步代码像同步一样易读
错误处理使用 try/catch 捕获异步异常
并发扩展真正并行需用 Isolates（另见并发文档）

✅ 推荐学习路径：

  1. 掌握 Future + async/await
  2. 学习 Stream + await for / .listen()
  3. 了解 Isolate 实现 CPU 并行
  4. 在 Flutter 中结合 FutureBuilder / StreamBuilder 构建 UI

如需动手练习，可参考 Dart 官方 Asynchronous Programming Tutorial。