Dart 有一些语言特性来支持 异步编程。 最常见的特性是
async方法和await表达式。Dart 库中有很多返回 Future 或者 Stream 对象的方法。 这些方法是 异步的， 这些函数在设置完基本的操作后就返回了， 而无需等待操作执行完成。 例如读取一个文件，在打开文件后就返回了。
Future 和 JavaScript 中的 Promise 类似，代表在将来某个时刻会返回一个 结果。Stream 是一种用来获取一些列数据的方式，例如 事件流。 Future, Stream, 以及其他异步操作的类在 dart:async 库中。
dart:async 库在 web app 和命令行 app 都可以使用。 只需要导入 dart:async 即可使用：
import 'dart:async';
一、Future
有两种方式可以使用 Future 对象中的 数据：
- 使用
async和await(要使用await，其方法必须带有async关键字) - 使用 Future API
- 使用
await的表达式比直接使用 Future api 的代码要更加容易理解。
在 Dart 库中随处可见 Future 对象，通常异步函数返回的对象就是一个 Future。 当一个 future 执行完后，他里面的值 就可以使用了。
checkVersion() async {
var version = await lookUpVersion();
if (version == expectedVersion) {
// Do something.
} else {
// Do something else.
}
}
可以使用 try, catch, 和 finally 来处理使用 await 的异常：
try {
server = await HttpServer.bind(InternetAddress.LOOPBACK_IP_V4, 4044);
} catch (e) {
// 无法绑定到端口时作出反应...
}
1.1.Declaring async functions（声明异步方法）
async 方法： 是函数体被标记为 async 的方法。 虽然异步方法的执行可能需要一定时间，但是异步方法立刻返回 (在方法体还没执行之前就返回了)。
checkVersion() async {
// ...
}
lookUpVersion() async => /* ... */;
在一个方法上添加 async 关键字，则这个方法返回值为 Future。 例如，下面是一个返回字符串 的同步方法：
String lookUpVersionSync() => '1.0.0';
如果使用 async 关键字，则该方法 返回一个 Future，并且 认为该函数是一个耗时的操作。
Future<String> lookUpVersion() async => '1.0.0';
注意：方法的函数体并不需要使用 Future API。 Dart 会自动在需要的时候创建 Future 对象。
1.2.Using await expressions with Futures（使用 await 表达式）
await 表达式具有如下的形式：
await expression
在一个异步方法内可以使用多次 await 表达式。 例如，下面的示例使用了三次 await 表达式 来执行相关的功能：
var entrypoint = await findEntrypoint();
var exitCode = await runExecutable(entrypoint, args);
await flushThenExit(exitCode);
在 await expression 中， expression 的返回值通常是一个 Future； 如果返回的值不是 Future，则 Dart 会自动把该值放到 Future 中返回。 Future 对象代表返回一个对象的 promise 。 await expression 执行的结果为这个返回的对象。 await expression 会阻塞住，直到需要的对象返回为止。
如果 await 无法正常使用，请确保是在一个 async 方法中。 例如要在 main() 方法中使用 await， 则 main() 方法的函数体必须标记为 async：
main() async {
checkVersion();
print('In main: version is ${await lookUpVersion()}');
}
1.3.Future 的API
使用 Future 的 then() 函数来 执行三个异步方法， 每个方法执行完后才继续执行后一个方法。
runUsingFuture() {
//...
findEntrypoint().then((entrypoint) {
return runExecutable(entrypoint, args);
}).then(flushThenExit);
}
下面是使用 await 表达式实现的同样功能的代码， 看起来更像是同步代码，更加容易理解：
runUsingAsyncAwait() async {
//...
var entrypoint = await findEntrypoint();
var exitCode = await runExecutable(entrypoint, args);
await flushThenExit(exitCode);
}
可以使用 then() 来在 future 完成的时候执行其他代码。例如 HttpRequest.getString() 返回一个Future，由于 HTTP 请求是一个 耗时操作。使用then() 可以在 Future 完成的时候执行其他代码 来解析返回的数据：
HttpRequest.getString(url).then((String result) {
print(result);
});
// Should handle errors here.
使用 catchError() 来处理 Future 对象可能抛出的 各种异常和错误：
HttpRequest.getString(url).then((String result) {
print(result);
}).catchError((e) {
// Handle or ignore the error.
});
then().catchError() 模式就是异步版本的 try-catch。
重要： 确保是在
then()返回的 Future 上调用catchError()， 而不是在 原来的 Future 对象上调用。否则的话，catchError()就只能处理原来 Future 对象抛出的异常而无法处理then()代码 里面的异常。
1.4.Chaining multiple asynchronous methods(链接多个异步方法)
then() 函数返回值为 Future，可以把多个异步调用给串联起来。 如果 then() 函数注册的回调函数也返回一个 Future，而 then() 返回一个同样的 Future。如果回调函数返回的是一个其他类型的值， 则 then() 会创建一个新的 Future 对象 并完成这个 future。
Future result = costlyQuery();
return result.then((value) => expensiveWork())
.then((value) => lengthyComputation())
.then((value) => print('done!'))
.catchError((exception) => print('DOH!'));
上面的示例中，代码是按照如下顺序执行的：
costlyQuery()expensiveWork()lengthyComputation()
1.5.Waiting for multiple futures(等待多个future)
有时候，你的算法要求调用很多异步方法，并且等待 所有方法完成后再继续执行。使用 Future.wait()这个静态函数来管理多个 Future 并等待所有 Future 执行完成。
Future deleteDone = deleteLotsOfFiles();
Future copyDone = copyLotsOfFiles();
Future checksumDone = checksumLotsOfOtherFiles();
Future.wait([deleteDone, copyDone, checksumDone])
.then((List values) {
print('Done with all the long steps');
});
二、Stream
Stream 在 Dart API 中也经常出现，代表一些列数据。 例如， HTML 按钮点击事件就可以使用 stream 来表示。 还可以把读取文件内容当做一个 Stream。
从 Stream 中获取数据两种方式：
- 使用
async和一个 异步 for 循环 (await for) - 使用 Stream API
2.1.Using asynchronous for loops with Streams（在循环中使用异步）
异步 for 循环具有如下的形式：
await for (variable declaration in expression) {
// Executes each time the stream emits a value.
}
上面 expression 返回的值必须是 Stream 类型的。 执行流程如下：
- 等待直到 stream 返回一个数据
- 使用 stream 返回的参数 执行
for循环代码， - 重复执行 1 和 2 直到 stream 数据返回完毕。
- 使用
break或者return语句可以 停止接收 stream 的数据， 这样就跳出了for循环并且 从 stream 上取消注册了。
如果异步 for 循环不能正常工作， 确保是在一个 async 方法中使用。 例如，要想在 main() 方法中使用异步 for 循环，则需要把 main() 方法的函数体标记为 async：
main() async {
...
await for (var request in requestServer) {
handleRequest(request);
}
...
}
2.2.Using an asynchronous for loop（for循环的异步使用）
有时候可以使用异步 for 循环(await for)来 替代 Stream API。
例如下面的示例中，使用 Stream 的 listen() 函数来订阅 一些文件，然后使用一个方法参数来 搜索每个文件和目录。
void main(List<String> arguments) {
...
FileSystemEntity.isDirectory(searchPath).then((isDir) {
if (isDir) {
final startingDir = new Directory(searchPath);
startingDir
.list(
recursive: argResults[RECURSIVE],
followLinks: argResults[FOLLOW_LINKS])
.listen((entity) {
if (entity is File) {
searchFile(entity, searchTerms);
}
});
} else {
searchFile(new File(searchPath), searchTerms);
}
});
}
下面是使用 await 表达式和异步 for 循环 实现的等价的代码， 看起来更像是同步代码：
main(List<String> arguments) async {
...
if (await FileSystemEntity.isDirectory(searchPath)) {
final startingDir = new Directory(searchPath);
await for (var entity in startingDir.list(
recursive: argResults[RECURSIVE],
followLinks: argResults[FOLLOW_LINKS])) {
if (entity is File) {
searchFile(entity, searchTerms);
}
}
} else {
searchFile(new File(searchPath), searchTerms);
}
}
注意： 在使用
await for之前请确保使用之后的代码看起来确实是 更加清晰易懂了。例如，对于 DOM时间监听器通常 不会使用await for，原因在于 DOM 发送 无尽的事件流。 如果使用 await for 来在同一行注册两个 DOM 事件监听器， 则第二个事件在不会被处理。
2.3.Listening for stream data(监听stream数据)
要想在每个数据到达的时候就去处理，则可以选择使用 await for 或者 使用 listen() 函数来订阅事件：
// Find a button by ID and add an event handler.
querySelector('#submitInfo').onClick.listen((e) {
// When the button is clicked, it runs this code.
submitData();
});
上面的示例中， onClick 属性是 “submitInfo” 按钮提供的一个 Stream 对象。
如果你只关心里面其中一个事件，则可以使用这些属性： first, last, 或者 single。要想在处理事件之前先测试是否满足条件，则 使用 firstWhere(), lastWhere(), 或者 singleWhere() 函数。
如果你关心一部分事件，则可以使用 skip(), skipWhile(), take(), takeWhile(), 和 where() 这些函数。
2.4.Transforming stream data(转换stream数据)
经常你需要先转换 stream 里面的数据才能使用。 使用 transform() 函数可以生产另外一个数据类型 的 Stream 对象：
var stream = inputStream
.transform(UTF8.decoder)
.transform(new LineSplitter());
上面的代码使用两种转换器（transformer）。第一个使用 UTF8.decoder 来把整数类型的数据流转换为字符串类型的数据流。然后使用 LineSplitter 把字符串类型数据流转换为按行分割的数据流。 这些转换器都来至于 dart:convert 库。 参考 dart:convert ) 了解详情。
2.5.Handling errors and completion(处理错误和完善)
使用异步 for 循环 (await for) 和使用 Stream API 的 异常处理情况是有 区别的。
如果是异步 for 循环，则可以 使用 try-catch 来处理异常。
在 stream 关闭后执行的代码位于异步 for 循环 之后。
readFileAwaitFor() async {
var config = new File('config.txt');
Stream<List<int>> inputStream = config.openRead();
var lines = inputStream
.transform(UTF8.decoder)
.transform(new LineSplitter());
try {
await for (var line in lines) {
print('Got ${line.length} characters from stream');
}
print('file is now closed');
} catch (e) {
print(e);
}
}
如果你使用 Stream API，则需要 使用 onError 函数来处理异常。 stream 完成后执行的代码要通过 onDone 函数 来执行。
var config = new File('config.txt');
Stream<List<int>> inputStream = config.openRead();
inputStream
.transform(UTF8.decoder)
.transform(new LineSplitter())
.listen((String line) {
print('Got ${line.length} characters from stream');
}, onDone: () {
print('file is now closed');
}, onError: (e) {
print(e);
});
2.6.More information(更多信息)
关于在命令行应用中使用 Future 和 Stream 的更多示例，请参考 dart:io 里面的内容。 下面也是一些可以参考的文章和教程：
三、Isolates
现代的浏览器以及移动浏览器都运行在多核 CPU 系统上。 要充分利用这些 CPU，开发者一般使用共享内存数据来保证多线程的正确执行。然而， 多线程共享数据通常会导致很多潜在的问题，并导致代码运行出错。
所有的 Dart 代码在 isolates 中运行而不是线程。 每个 isolate 都有自己的堆内存，并且确保每个 isolate 的状态都不能被其他 isolate 访问。
待续。。。
