[Flutter必備]-Dart中的異步與文件操做全面解析

前面在Flutter之旅：Dart語法掃尾-包訪問-泛型--異常-異步-mixin中向你們說過:
會有一篇專門介紹Dart中異步的文章,如今如約而至，我將用精緻的圖文加上生動的例子向你闡述
各位，下面一塊兒來看看吧。

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1.同步

1.1：同步的演示

程序同步是按順序執行:一個任務執行完才能進入下一個任務，
就像下面的代碼，掃地用了15分鐘，而後才能燒水，必須等水開了才能洗衣服。

main() {
  print("A任務: 掃地 15min");
  print("B任務: 燒水 25min");
  print("C任務: 洗衣服 25min");
}
複製代碼

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1.2:同步的劣勢

若是把一我的看做勞動力，那麼這樣執行會減小勞動力的利用率。
對於殘酷的剝削者而言，這樣的工做方式顯然是不能讓他滿意的:
徹底能夠先燒水，開火以後去掃地，掃完地倒垃圾，而後再洗衣服，
等到水開了，停下洗衣服的動做，衝完水再去洗衣服，這纔是剝削者的思路

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1.3:關於異步

CPU就是那個勞動力，而程序員就是殘酷的剝削者。爲了讓它能賣命的工做，就產生了異步
當咱們須要鏈接網絡，讀取文件，數據庫操做等耗時操做，就像在等水燒開
你確定不想一個勞動力傻傻站那等水開吧，因此你要告訴它，如今去洗衣服，水開了再來沖水
因而就涉及到了一個問題，我怎麼知道誰燒開了呢?這是發生在將來的不肯定時間點的事件
因而須要搞點東西來標識一下，就像水開了會嗚嗚響，否則的話，一直洗衣服，還不燒乾了?

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二、從讀取文件開始看異步

2.1:關於Future對象

在讀取文件的時候，經過File對象的readXXX方法，你會驚奇的發現:
沒有Sync後綴的方法名都是一個Future對象，它代表該操做返回的是一個將來的對象
在將來的對象，如今固然還拿不到,那怎麼用呢?能夠看到Future有一個then方法

---->[sky_engine/lib/async/future.dart:601]----
Future<R> then<R>(FutureOr<R> onValue(T value), {Function onError});
複製代碼

該方法上註釋以下: then方法用來註冊未來完成時要調用的回調。
當這個future使用一個值完成時，將該值在[onValue]中回調。
若是這個future已經完成，那麼回調將不會當即調用，而是將在稍後的微任務中調度。
另外能夠看到一個可選參數onError，當執行錯誤時會進行錯誤回調

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2.2:使用Future異步讀取文件

既然知道then中能夠傳遞一個回調來獲取文件內容，那就簡單了
看下圖的結果，能夠感覺到讀取文件是異步的，文件讀取的代碼在上，運行時在下面
說明該程序在讀取文件這個耗時操做時，先執行後面代碼,讀取完成後才執行then的回調

import 'dart:io';

main() {
  var path = '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/漫感.txt';
  Future<String> futureStr = File(path).readAsString();
  futureStr.then((value){
    print(value);
  });
  print("=======看看控制檯，我是第在哪裏?======");
}
複製代碼

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2.3:使用async和await異步讀取文件

給一個方法名加上async標註，就說明該方法是異步方法，其中能夠執行異步操做
好比異步讀取文件，只須要在Future對象前加上await,便可獲取將來的值。

import 'dart:io';

main() {
  readByAsync();
  print("=======看看控制檯，我是第在哪裏?======");
}

readByAsync() async{
  var path = '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/漫感.txt';
  var result = await File(path).readAsString();
  print(result);
}
複製代碼

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2.4:同步讀取文件

同步讀取就像等着燒開水，完成再去作別的事，讀取文件接收才能執行下一行代碼

main() {
  readBySync();
  print("=======看看控制檯，我是第在哪裏?======");
}

readBySync() {
  var path = '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/漫感.txt';
  var result = File(path).readAsStringSync();
  print(result);
}
複製代碼

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3.Dart中的Stream流

Stream流也不是什麼新鮮的玩意了，各大語言基本上都有流的操做，
這裏就Dart中的Stream流進行詳細的闡述。首先看Stream的幾個建立方法

factory Stream.empty() = _EmptyStream<T>//建立一個空的流
Stream.fromFuture(Future<T> future)//由一個Future對象建立
Stream.fromFutures(Iterable<Future<T>> futures)//由多個Future對象建立
Stream.fromIterable(Iterable<T> elements)//由可迭代對象建立
Stream.periodic(Duration period,[T computation(int computationCount)])//有周期的流
複製代碼

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3.1 : 最重要的一點！

我以爲Stream的認知中最重要的是區別它和列表有什麼不一樣,下面先親身體驗一下

• 普通列表遍歷

var fishes = ["A", "B", "C"];
fishes.forEach((e){
  print(e);
});
print("====");
---->[打印結果]----
A
B
C
====
複製代碼

• 流遍歷

void byStream() {
  var fishes = ["A", "B", "C"];
  var stream =Stream.fromIterable(fishes);
  stream.forEach((e){
    print(e);
  });
  print("====");
}
---->[打印結果]----
====
A
B
C
複製代碼

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3.2:關於二者的解釋

不知有心人是否看出二者的區別:Stream在遍歷的時候竟然是異步的，這就是它和列表最大的不一樣
一個List在遍歷的那一刻，我就知道里面是什麼，有多少元素，能夠怎麼這麼操做它。
List就像後宮佳麗三千都在宮裏等你隨時操做，Stream則是後宮佳麗三千正在趕來的路上,你再急也沒辦法。
算了，換個例子,List就像魚缸，裏面盛着魚，你知道魚就在那，並且隨時能夠拿出來吃了
Stream像一條小溪，你只是知道里面的魚在向你游來，在這一刻你不能撈出它們，
何時游到你這裏也未知，對你而言它們都是你將來的財富。

• 話說這樣有什麼用

如今，邪惡的我在魚遊動的過程當中偷偷給A下毒，而後將來你拿到A後吃掉就傻傻的死掉
這就是Stream中的元素到達目的地以前，均可以進行控制和操做，我黑你幾條魚你也不知道。

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3.3:訂閱:listen

也就是站在前面的你，在等待着魚過來。說明你訂閱了這個流中的元素。
在風平浪靜，沒人下毒的狀況下，將來你必定能拿到河裏向你游來的這三條魚。

var fishes = ["A", "B", "C"];
var stream =Stream.fromIterable(fishes);
stream.listen((fish)=>print("拿到了$fish"));

---->[打印結果]----
拿到了A
拿到了B
拿到了C
複製代碼

• 訂閱的回調

var fishes = ["A", "B", "C"];
var stream = Stream.fromIterable(fishes);
stream.listen((fish) => print("拿到了$fish"),
    onDone: () => print("已所有拿到"),//完成回調
    onError: () => print("產生錯誤"),//錯誤回調
    cancelOnError: false);//錯誤時是否取消訂閱
複製代碼

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3.4：訂閱的取消

一旦訂閱取消成功，onDone不會回調，即便你已經拿到了最後一條魚
下面就說明你在拿到B後，你就取消訂閱，走人

var fishes = ["A", "B", "C"];
var stream = Stream.fromIterable(fishes);
var you = stream.listen(null);//你訂閱了這條小溪
you.onData((fish){//聲明魚到達你那裏你的行爲
  print("拿到了$fish");
  if(fish=="B"){//拿到B後，你就取消訂閱，走人
    you.cancel();
  }
});
you.onError((e)=>print("產生錯誤$e"));
you.onDone(()=>print('已所有拿到'));
複製代碼

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3.5:Stream流中的元素添加

裏面就只有三條魚，你感受很不爽，這時善良的管理員說，我如今就給你加
StreamController中有一個stream對象，能夠經過它進行流的操做
因爲是異步的，能夠在訂閱後繼續添加，也是不影響你對數據的獲取
就像你訂閱以後，管理員將魚放在水裏，魚也會游到你的面前。

StreamController controller = StreamController();
controller.add("A");
controller.add("B");
controller.add("C");

controller.stream.listen((fish) => print("拿到了$fish"));

controller.add("D");
controller.add("E");
controller.add("F");
controller.close();
複製代碼

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3.6:邪惡的我上線

邪惡的我來了，在中游截獲一條條魚。記住這幅圖，Stream流的思想就差很少了。

StreamController controller = StreamController();
controller.add("A");
controller.add("B");
controller.add("C");
controller.stream
    .map((fish) {//每條魚都從我面前遊過
      if (fish == "C") {
        print("我已經已經對C下毒");
        return "中毒的C";
      }
      if(fish=="D"){
        print("D已經被我吃完了");
        return "D的骨頭";
      }
      return fish;
    })
    .skip(2)//扔掉前兩個
    .take(2)//最終只能拿兩個
    .listen((fish) => print("傻傻的你拿到了$fish"));
controller.add("D");
controller.add("E");
controller.add("F");
controller.close();

---->[打印結果]----
我已經已經對C下毒
傻傻的你拿到了中毒的C
D已經被我吃完了
傻傻的你拿到了D的骨頭
複製代碼

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3.七、你的朋友也來了

當魚塘里加到B魚以後，你朋友和你站在一塊兒，也訂閱了,這時候他只能監聽到以後添加的。
使用broadcast方法可讓一個流被多人監聽，不然異常:Stream has already been listened to.

StreamController<String> controller = StreamController<String>.broadcast();
StreamSubscription you =
    controller.stream.listen((value) => print('監聽到 $value魚游到你身邊'));
controller.sink.add("A");
controller.sink.add("B");
StreamSubscription youFriend =
    controller.stream.listen((value) => print('監聽到 $value魚游到你朋友身邊'));
controller.sink.add("C");
controller.sink.add("D");
controller.close();
複製代碼

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4.Dart的文件系統

在Dart中文件的頂層爲FileSystemEntity抽象類，其下有三個孩子:
File接口，Directory接口，Link接口,其中三個各有一個私有類分別繼承之

文件夾類Directory

---->[構造方法]----
Directory(String path)//從路徑
Directory.fromUri(Uri uri)//從uri
Directory.fromRawPath(Uint8List path)//從原生路徑

Uri get uri;
Directory get current;
Directory get absolute;

---->[異步操做]----
Future<Directory> create({bool recursive: false});//建立文件夾
Future<Directory> createTemp([String prefix]);//建立臨時文件夾
Future<Directory> rename(String newPath);//重命名
Stream<FileSystemEntity> list(//遍歷
    {bool recursive: false, bool followLinks: true});
    
---->[同步操做]----
void createSync({bool recursive: false});
Directory createTempSync([String prefix]);
Directory renameSync(String newPath);
Stream<FileSystemEntity> list(
    {bool recursive: false, bool followLinks: true});
複製代碼

var dir=Directory(path);
print(dir.path);//Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data
print(Directory.current.path);//當前項目磁盤路徑:/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey
print(dir.absolute.path);//Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data
dir.createTemp("-");//隨機建立自定義前綴的一個文件夾，

dir.list(recursive: true).forEach((e){
  print(e.path);
}).then((v){
  print("遍歷完畢");
});
print("----");//驗證list方法爲異步
複製代碼

File基本操做的API

• 文件操做相關

---->[異步操做]----
Future<File> create({bool recursive: false}); //異步建立一個文件(是否遞歸)
Future<File> rename(String newPath);//異步重命名文件
Future<File> copy(String newPath);//異步拷貝文件到新路徑
Future<RandomAccessFile> open({FileMode mode: FileMode.read});//異步打開文件

---->[同步操做]----
void createSync({bool recursive: false});//同步建立一個文件(是否遞歸)
File renameSync(String newPath);//同步重命名文件
File copySync(String newPath);//同步拷貝文件到新路徑
RandomAccessFile openSync({FileMode mode: FileMode.read});//同步打開文件
複製代碼

不知簡寫成下面的樣子你們可不能夠接受，這是Future對象的鏈式調用
咱們能夠看到create返回的還是一個Future對象,也就是說then方法的回調值還是File對象
你就能夠繼續調用相應的異步方法再進行then,再回調，再then,是否是頗有趣。

var path =
    '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍.txt';
var pathCopy =
    '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍-copy.txt';
var pathRename =
    '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍-rename.txt';
var file = File(path);
file
    .create(recursive: true)
    .then((file) => file.copy(pathCopy)
    .then((file) => file.rename(pathRename)
    .then((file)=>print("建立，拷貝，重命名完畢"))));
複製代碼

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• 文件信息相關

這一組沒什麼好說的，顧名思義，須要的時候知道有這些API就好了

---->[異步操做]----
Future<int> length();//異步獲取文件大小
Future<DateTime> lastAccessed();//異步獲取最後訪問時間
Future setLastAccessed(DateTime time);//異步設置最後訪問時間
Future<DateTime> lastModified();//異步獲取最後修改時間
Future setLastModified(DateTime time);//異步設置最後修改時間

---->[同步操做]----
int lengthSync();//同步獲取文件大小
DateTime lastAccessedSync();//同步獲取最後訪問時間
void setLastAccessedSync(DateTime time);//同步設置最後訪問時間
DateTime lastModifiedSync();//同步獲取最後修改時間
void setLastModifiedSync(DateTime time);//異步設置最後修改時間

File get absolute;//獲取絕對文件
String get path;//獲取路徑
Directory get parent => new Directory(parentOf(path));//獲取父文件
複製代碼

• 文件讀寫相關

文件的讀寫可謂是重中之重

IOSink openWrite({FileMode mode: FileMode.write, Encoding encoding: utf8});
---->[異步寫操做]----
Future<File> writeAsBytes(List<int> bytes,
    {FileMode mode: FileMode.write, bool flush: false});
Future<File> writeAsString(String contents,
    {FileMode mode: FileMode.write,Encoding encoding: utf8,bool flush: false});

---->[同步寫操做]----
void writeAsBytesSync(List<int> bytes,
    {FileMode mode: FileMode.write, bool flush: false});
void writeAsStringSync(String contents,
    {FileMode mode: FileMode.write,Encoding encoding: utf8,bool flush: false});

Stream<List<int>> openRead([int start, int end]);
---->[異步讀操做]----
Future<List<int>> readAsBytes();
Future<String> readAsString({Encoding encoding: utf8});
Future<List<String>> readAsLines({Encoding encoding: utf8});

---->[同步讀操做]----
List<int> readAsBytesSync();
String readAsStringSync({Encoding encoding: utf8});
List<String> readAsLinesSync({Encoding encoding: utf8});
複製代碼

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文件的讀寫

• openWrite方法

其一，它返回了一個IOSink對象;其二，它就收模式和編碼兩個入參
這裏測試了一下，它能夠自動建立文件並寫入字符，注意它並不能自動建立文件夾

var path =
      '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍-openWrite.txt';
var file=File(path);
file.openWrite().write("應龍");
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其中返回的IOSink對象有幾個方法能夠對不一樣的的類型進行寫入，好比數組
在寫入時能夠自定義分隔符

var li=["Java","Dart","Kotlin","Swift"];
file.openWrite().writeAll(li,"￥￥");

---->[結果]----
Java￥￥Dart￥￥Kotlin￥￥Swift
複製代碼

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• 關於讀入模式

默認狀況下是FileMode.write，名稱寫入都會先將原來的內容清空,除此以外，還有:

FileMode.write//打開可讀寫文件，會覆蓋已有文件
FileMode.append//打開可讀寫文件，日後追加
FileMode.writeOnly//打開只寫文件，會覆蓋已有文件
FileMode.writeOnlyAppend//打開只寫文件，日後追加
複製代碼

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文件的讀操做

openRead返回一個Stream<List>對象，它和Future比較像，有一個listen回調方法
它能夠回調多個將來的對象的序列 ，你能夠測試一下，它也是異步的
這裏回調出的是一個List，也就是對應的字節在碼錶中的數值集合。

var path =
      '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍-openRead.txt';
file.openRead().listen((li) => li.forEach((e) => print(String.fromCharCode(e))));
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能夠看到openRead方法中有兩個不定參數，能夠控制讀取的起止點
至於爲何這樣作:若是一個很是大的文件經過readAsString,那麼會一次加載到內存中
若是內存不足就會崩掉,Stream就像是細水長流，一點一點進行讀取。

var path =
      '/Volumes/coder/Project/Flutter/flutter_journey/lib/day6/data/應龍-openRead.txt';
file.openRead().listen((li) => li.forEach((e) => print(String.fromCharCode(e))));
複製代碼

另外的一些方法，使用上都大同小異，就不贅述了。

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結語

本文到此接近尾聲了，若是想快速嚐鮮Flutter，《Flutter七日》會是你的必備佳品;若是想細細探究它,那就跟隨個人腳步，完成一次Flutter之旅。
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