Flutter异步操作实现流程详解

一、FutureBuilder

二、StreamBuilder

在Flutter中，借助 FutureBuilder 组件和 StreamBuilder 组件，可以非常方便地完成异步操作。

一、FutureBuilder

在讲解FutureBuilder之前，你首先要知道Future是什么，了解了这个，后面再了解该组件就轻松许多。

在不同的编程语言中会有不同的名词来定义，在Dart语言中选择使用Future类型配合async、await关键字来实现异步支持。

Future 表示一个现在不确定，但以后应该可以确定的值。这个值可以是任意类型，如 Future<int>表示一个未来获取到的整型值，Future<String>表示一个未来获取到的字符串。

我们通常会在定时器、网络请求中使用Future，它会有三种状态：uncompleted(未完成)、completed with data(获取到一个数据)、completed with error(捕获到一个错误)，所以在实战过程中，我们需要根据这三种状态来判断当前界面应该是怎样的，加载中、数据正常显示、提示错误重新操作。

小示例：

定义一个getValue方法：

Future<String> getValue() async {
    await Future.delayed(Duration(seconds: 3));
    return "100";
}

结合FutureBuilder组件来调用方法：

FutureBuilder(
  future: getValue(),
   builder:
       (BuildContext context, AsyncSnapshot<String> snapshot) {
     if (snapshot.hasData) {
       return Text(
           "${snapshot.data}",
           style: TextStyle(fontSize: 30, fontWeight: FontWeight.bold),
         );
     } else if (snapshot.hasError) {
       return Text("${snapshot.error}");
     } else {
       return Container(
         height: 50,
         width: 50,
         margin: EdgeInsets.only(top: 10),
         child: CircularProgressIndicator(
           strokeWidth: 8.0,
         )
       );
     }
   }),

我们逐步来分解上面的示例代码：

这里使用async关键字将函数标为异步函数，这样函数的返回值就会被封装为异步。

FutureBuilder组件的future属性是此组件的必传参数。FutureBuilder组件得到future之后，便开始通过future的then等方法追踪它（监听future执行的结果），当其状态改变时自动调用builder函数重绘。

builder函数。每次绘制时，FutureBuilder都会调用这里的builder回传函数，并提供BuildContext（上下文）和AsyncSnapshot<>（异步快照）。在这里AsyncSnapshot<> 封装的类型就是future参数里的Future<> 所封装的类型。像上例一样，Future返回一个String，那么对应的AsyncSnapshot也是String类型。

AsyncSnapshot 中含有 Future的最新状态及被封装的数据或异常。另外ConnectionState 属性描述了 Future 的四种状态，其分别为 none、waiting、active、done。

大多数时间做异步操作都是为了获取最终的数据，那么这个数据的获取即是在Future的done（完成）之后，所以我们的逻辑代码可以这样写。

FutureBuilder(
   future: getValue(),
   builder:
       (BuildContext context, AsyncSnapshot<String> snapshot) {
     if(snapshot.connectionState == ConnectionState.done) {
       if (snapshot.hasData) {
         return Text(
           "${snapshot.data}",
           style: TextStyle(fontSize: 30, fontWeight: FontWeight.bold),
         );
       } else {
         return Text("${snapshot.error}");
       }
     }else {
       return Container(
           height: 50,
           width: 50,
           margin: const EdgeInsets.only(top: 10),
           child: const CircularProgressIndicator(
             strokeWidth: 8.0,
           )
       );
     }
   }),

首先判断Future的状态是否完成，未完成的情况下就加载动画组件。加载完成的情况下再进行判断snapshot返回的是正确数据还是异常，此时data和error必有一个且只有一个不是空。

总结一下：在Future完成之前，data和error都为空，Future完成之后，data和error有且仅有一个为空。所以这个时候我们可以不检查Future的状态是否完成，而是直接通过snapshot的hasData数据和hasError异常来判断。如果既没有数据又没有异常，那就是当前的Future还未完成，可直接返回加载动画组件。这个时候的代码就如最开始的那个示例一样直接检查hasData和hasError。

初始值 initialData

在Future完成之前，initialData属性提供一个数据的初始值给FutureBuilder组件使用。在有初始值的情况下，Future完成之前hasData会返回true，并且data中存储着所设置的初始值。当Future完成之后，FutureBuilder组件会自动切换到Future的真实值并重新渲染。

FutureBuilder(
   future: getValue(),
   initialData: "加载中...",
   builder:
       (BuildContext context, AsyncSnapshot<String> snapshot) {
       if (snapshot.hasData) {
         return Text(
           "${snapshot.data}",
           style: TextStyle(fontSize: 30, fontWeight: FontWeight.bold),
         );
       } else {
         return Text("${snapshot.error}");
       }
   }),

二、StreamBuilder

StreamBuilder组件与FutureBuilder组件相同之外的不同之处在于它是一个可以自动跟踪Stream的状态，并在Stream有变化时自动重绘的组件。

那么问题来了，什么是Stream？在这里，我们称之为数据流或事件流。Data Stream、Event Stream。

顾名思义，既然称之为“流”，那可以想象出这是一种不间断的操作。

我们可以通过使用Stream.periodic构造函数，并借助其count参数（当前Stream已被调用的次数，从0开始递增），制作一个一秒加一的计数器数据流。

方法：

Stream<int> counter() {
    return Stream.periodic(
      const Duration(seconds: 1),
      (count) => count
    );
  }

在组件中使用：

StreamBuilder(
    stream: counter(),
    builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<int> snapshot) {
      switch(snapshot.connectionState) {
        case ConnectionState.none:
          return Text("无数据流");
        case ConnectionState.done:
          return Text("数据流关闭");
        case ConnectionState.waiting:
          return Text("等待数据");
        case ConnectionState.active:
          if(snapshot.hasData) {
            return Text("${snapshot.data}");
          }else {
            return Text("${snapshot.error}");
          }
        default:
          throw "connect error";
      }
    })

这种用法有点像js中的 setInterval() 一样。

StreamBuilder组件与FutureBuilder组件用法类似，只是在这里所传的参数不是future，而是stream，同时可以通过builder回传函数获取Stream的4中状态，编写业务逻辑。用法与FutureBuilder组件中的状态类似，这里不过多重复。

上面这种普通数据流的写法只监听count()方法，如果需要支持多个监听者同时监听，则可以通过控制器的StreamController.broadcast构造函数创建一个广播数据流。实现界面多处位置监听并重绘StreamBuilder组件。

例如：

final _stream = StreamController<int>();
StreamBuilder(
    stream: _stream.stream.map((event) => "value:${event}"),
    builder: (context, snapshot) {
      if(snapshot.connectionState == ConnectionState.done) {
        return Text("close stream");
      }
      if(snapshot.hasData) return Text("${snapshot.data}");
      if(snapshot.hasError) return Text("${snapshot.error}");
      return CircularProgressIndicator();
  }),
  Row(
    children: [
      ElevatedButton(onPressed: () => _stream.add(666), child: Text("添加666")),
    SizedBox(width: 20,),
     ElevatedButton(onPressed: () => _stream.add(888), child: Text("添加888")),
     SizedBox(width: 20,),
     ElevatedButton(onPressed: () => _stream.close(), child: Text("关闭数据流")),
    ],
  )