Android开发—Flutter 中的事件驱动【附：Flutter开发环境搭建和测试全套PDF资料】

2024-02-07 19:03:17

1. 何谓驱动

Android开发—Flutter 中的事件驱动【附：Flutter开发环境搭建和测试全套PDF资料】

百度百科告诉我们，驱动即用推动，事件驱动就是用一个个的事件，推动某个操作的执行。

2. Loop

在我们的Java编程的程序系列中，Android就是一个典型的事件驱动应用，熟悉Android开发的同学一定知道，其底层不断地有一个Looper在循环，遇到消息则处理，否则阻塞在MessageQueue.next()方法处。我们非常常用的一个方法：runOnUiThread的作用是在主线程执行一个操作，因为在子线程安卓系统不允许我们操作UI。但是你想过他是如何实现的吗？

其实很简单：

public final void runOnUiThread(Runnable action) {
    if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
        mHandler.post(action);
    } else {
        action.run();
    }
}

判断一下当前线程是否主线程，是的话直接执行，否则的话，通过Handler机制，post到主线程，然后由子线程的Looper取出执行。

比如我们在请求网络后，想让系统加载一个数据，数据返回后，更新视图，那么“数据返回”实际上就是一个事件，既然是事件我们肯定要消费，所以就调用runOnUiThread交给主线程消费。

其实，我们在任何一个主线程的调用栈中，调用栈底的方法一定是loop方法，因为所有发生在主线程的操作都是先给主线程的MessageQueue加入一个Message，然后looper取出执行操作，Message甚至可以附带一个Runnable来执行代码。也可以附带一些信息，在回调处统一处理。

3. OnClickListener 事件

我们通常会调用View下的setOnClickListener设定点击事件，比较常见的写法除了简单的设置View.OnClickListener、XML指定以外，通常是使用当前的Activity去实现View.OnClickListener接口，重写onClick方法，根据ID来判断点击事件产生的对象，进而确定具体的点击事件。

比如设置一个按钮，我们点击按钮就要请求网络，那么点击事件就会作为请求网络的驱动，这就是一个非常简单的事件驱动的流程。

4. 事件驱动模型

事件驱动模型有三个要素：事件源，监听器，事件。熟悉设计模式的同学应该很快就能反应过来，这三要素和Observer模式中的三个构成非常相似。实际上事件驱动模型就是基于观察者而定制的。

事件驱动模型的工作步骤：

  1. 定义监听器，为每一个事件编写处理方法。
  2. 将监听器对象注册给事件源
  3. 事件源发生某个事件时，调用监听器中对应的方法完成事件的处理。

以上的3步，在OnClick事件中，分别对应：

    //1\. 监听器，处理响应事件
    val events = View.OnClickListener {
        Toast.makeText(this@MainActivity,"HelloWorld!",Toast.LENGTH_SHORT).show()
    }

    //2\. 注册到事件源
    findViewById<TextView>(R.id.tv).setOnClickListener (events)

	//3\. 当我们手指点击屏幕，产生事件时（即事件源产生事件），就向着目标分发事件，最终被触摸到的View所消费。

5. Dart和Flutter

(这部分的内容主要来自泪已无痕：[译] Flutter 异步编程：Future、Isolate 和事件循环，原文更详细，这里是完全参考着他写的，详细了解建议看原文。)

Dart是单线程模型，而Flutter则依赖于Dart，单线程模型有一个问题：同一时间执行一个操作，而其他的操作只能再其之后执行。

我们知道在Android中不能写死循环，否则会导致ANR，而Flutter也是一样，在Dart中如果我们写一个很大的for循环，那么在循环中执行操作同样会导致线程的阻塞，界面也被阻塞，例如在重写的setState()中执行循环，则必须等到结束后才能加载出界面。

但是在如今纷繁复杂的业务逻辑要求中，我们单线程模型实际上很难满足各种各样的需求了。所以，Dart采用了了一个代码序列器（事件循环）。

当我们启动一个DartApp时，将会构建一个新的线程进程，在Dart中为Isolate，该线程将是你在整个应用中唯一需要关注的。

所以，此线程创建后，Dart将会自动地：

  1. 初始化2个FIFO队列（MicroTask和Event）
  2. 并且当该方法执行完成后，执行Main方法
  3. 启动事件循环

事件循环是一种无限循环，在每个时钟周期内，如果没有其他的Dart代码执行，则：

void eventLoop(){
    while (microTaskQueue.isNotEmpty){
        fetchFirstMicroTaskFromQueue();
        executeThisMicroTask();
        return;
    }

    if (eventQueue.isNotEmpty){
        fetchFirstEventFromQueue();
        executeThisEventRelatedCode();
    }
}

从先后顺序我们可以看出，MicoTask队列优先于Event队列。

5.1 MicroTask队列

MicroTask队列用于非常简短且需要异步执行的的内部动作，这些动作需要在其他事件完成后 并 在将执行权交给Event队列之前运行。

5.2 Event队列

Event 队列适用于以下参考模型：

  • IO
  • 手势
  • 绘图
  • 计时器
  • 流
  • futures

事实上，每次外部事件被触发时，需要执行的代码都会被Event队列所引用。一旦没有MicroTask运行，事件循环将考虑Event队列中的第一项并执行它，而Future操作也将由Event队列执行。

5.3 Future

Future是一个异步执行并且在未来某一个时刻完成或者失败的任务，当实例化一个Future时：

  • 该Future的实例被创建、并记录在由Dart管理的内部数组中。
  • 需要由此Future执行的代码直接推送到Event中。
  • 该Future实例返回一个状态（=incomplete）
  • 如果存在下一个同步代码，则执行它。

只要事件循环从Event循环中获取它，被Future引用的代码将像其他任何Event一样执行。

当改代码将被执行完成（或者失败）时，then或者cacheError回调将被触发。

在如下例子中：

void main(){
    print('Before the Future');
    Future((){
        print('Running the Future');
    }).then((_){
        print('Future is complete');
    });
    print('After the Future');
}

输出的顺序：

Before the Future
After the Future
Running the Future
Future is complete

执行的流程：

  1. print(‘Before the Future’)
  2. 将 (){print(‘Running the Future’);} 添加到 Event 队列；
  3. print(‘After the Future’)
  4. 事件循环获取（在第二步引用的）代码并执行它
  5. 当代码执行时，它会查找 then() 语句并执行它

所以，Flutter/Dart是使用Event循环机制来模拟并发的请求的。

Aysnc方法在使用时，Dart会认为该方法的返回值是一个Future，它同步执行该方法，直到遇到第一个await关键字，然后它暂停该方法其他部分的执行，一旦await关键字引用的Future执行完成，下一行代码将立即执行。

例如这个例子：

void main() async {
  methodA();
  await methodB();
  await methodC('main');
  methodD();
}

methodA(){
  print('A');
}

methodB() async {
  print('B start');
  await methodC('B');
  print('B end');
}

methodC(String from) async {
  print('C start from $from');

  Future((){                // <== 该代码将在未来的某个时间段执行
    print('C running Future from $from');
  }).then((_){
    print('C end of Future from $from');
  });

  print('C end from $from');
}

methodD(){
  print('D');
}

从Main方法开始执行，遇到第一个await则暂停，按照以往的认知，打印应该是：

A
B start
C start from B
C running Future from B
C end of Future from B
C end from B
B end
C start from A
C running Future from A
C end of Future from A
C end from A
D

但是其实是：

A
B start
C start from B
C end from B
--- C中的Future代码会在之后执行，不会立即执行。
B end
C start from main
C end from main
D
---到此处代码执行完了，才开始执行Event中的代码
C running Future from B
C end of Future from B
C running Future from main
C end of Future from main

这和我们想象的多线程（异步）处理有点不一样，异步只是线程各自以未知的顺序向前推进，但是单线程的Dart依靠事件循环机制，模拟了异步操作，但是我们发现所有的Future都放到了代码的最后执行。预测程序执行变得非常困难。

我们又知道，await会阻塞在当前代码的位置，所以，await和Future配合使用，可以获得同步的效果，即该代码等到Future执行完了再向下执行：

methodC(String from) async {
  print('C start from $from');

  await Future((){                  // <== 在此处进行修改
    print('C running Future from $from');
  }).then((_){
    print('C end of Future from $from');
  });
  print('C end from $from');
}

这样一来，可能在C start之后，等到C执行完成再向下执行。

所以，Dart中的异步执行实际上只是按照Event的事件处理规则执行，并不是真正的异步执行：

Android开发—Flutter 中的事件驱动【附：Flutter开发环境搭建和测试全套PDF资料】

5.4 Isolate

那么Flutter/Dart有自己的线程吗？Isolate。

Isolate在Flutter中不共享内存，不同的Isolate之间通过消息进行通信。

而每个Isolate都有自己的事件循环及队列（MicroTask和Event），这就意味着一个Isolate中运行的代码和另外一个Isolate不存在任何的关联。

是不是有点像Loop。

5.4.1 如何启用Isolate呢?

我们需要在调用者和新的Isolate之间建立通信。

每个Isolate都暴露了一个将消息传递给Isolate的被称为SendPort的端口（这是一个监听端口，不是用来发送的）。

这意味着调用者和new Isolate需要知道彼此的端口才能进行通信。
我们有了端口就能发送消息，最后记得在dispose中销毁即可。

这是一种单工的通信方式（单监听流），我们只能从一方听到另一方发送的消息，如果要实现双工的通信需要彼此之间建立两条监听流。

5.5 结论

Flutter的事件循环机制有点像Android线程的Looper，但是Dart是单线程的，而Future和Isolate则可以实现或者是模拟异步操作，在开发中有非常重要的作用。

最后

Flutter学习进阶——开发环境搭建和测试

每一个移动开发者都在为 Flutter 带来的“快速开发、富有表现力和灵活的 UI、原生性能”的特色和理念而痴狂，从超级 App 到独立应用，从纯 Flutter 到混合栈，开发者们在不同的场景下乐此不疲的探索和应用着 Flutter 技术，也在面临着各种各样不同的挑战。

本篇知识要点：

  • 1、Flutter跨平台开发概述
  • 2、Windows中Flutter开发环境搭建
  • 3、编写你的第一个Flutter APP
  • 4、Flutter Dart语言系统入门

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