1.前言
在Dart库中,有两种实现异步编程的方式(Future
和Stream
),使用它们只需要在代码中引入dart:async
即可。
本文主要介绍Stream的相关概念及利用其异步特性来实现简单的响应式编程。
2.什么是Stream?
为了将Stream的概念可视化与简单化,可以将它想成是管道(pipe)的两端,它只允许从一端插入数据并通过管道从另外一端流出数据。
在Flutter中,
- 我们将这样的管道称作Stream;
- 为了控制Stream,我们通常可以使用StreamController来进行管理;
- 为了向Stream中插入数据,StreamController提供了类型为StreamSink的属性
sink
作为入口; - StreamController提供
stream
属性作为数据的出口。
通常在本文范围内我们会使用StreamController来管理Stream,后续文章在引入
rxdart
这个库之后会更多的使用Subject。
3.Stream可以传输什么?
任何东西都可以!包括简单的值,事件,对象,集合,map,error或者其他的Stream,任何类型的数据都可以使用Stream来传输。
4.如何感知Stream中传输的数据?
当你需要使用Stream中传输的数据时,可以简单地使用listen
函数来监听StreamController的stream
属性。
在定义完listener(监听者)之后,我们会收到StreamSubscription(订阅)对象,通过这个订阅对象我们就可以接收到Stream发送数据变更的通知。
只要至少有一个活跃的监听者,Stream会创建以下事件来通知订阅对象:
- 数据从Stream中流出;
- Stream接收到错误信息;
- Stream关闭。
同时,你也可以通过订阅对象来:
- 停止监听;
- 暂停监听;
- 恢复监听。
5.Stream是单纯的管道?
肯定不是!Stream均可以在数据流入之前和流出之前对数据进行处理。
我们可以使用StreamTransformer来处理Stream中的数据,它具有以下特点:
- 它是Stream中能够捕获数据流的一系列函数;
- 可以对Stream中的数据进行处理加工;
- 经过处理的Stream依然是Stream(链式编码的前提)。
StreamTransformer可以用于以下场景(包括但不仅限于):
- 过滤:过滤基于条件的任何类型数据;
- 修改:对任何类型数据进行修改;
- 重新分组:对数据进行重新分组;
- 向其他Stream注入数据;
- 缓存
- 其他基于数据的行为和操作;
- ...
6.Stream的类型
有两种类型的Stream。
单点订阅(单播)Stream
该类型的Stream在其整个生命周期中只有一个监听者。
如果订阅已经被取消,就不能再次监听这个Stream。
多点订阅(广播)Stream
对比前者,该类型的Stream不限制监听者的数量。
我们可以在广播Stream的任何周期添加监听者,新的监听者会在监听的同时收到相应的订阅。
7.如何使用Stream流出数据构建Widget?
Flutter提供了名为StreamBuilder的类,它监听Stream,并且在Stream数据流出时会自动重新构建widget,通过其builder
进行回调。
以下是示例代码:
StreamBuilder<T>(key: <#该组件的唯一ID,可选#>, stream: <#被监听的Stream#>, initialData: <#初始数据,可选#>, builder:(BuildContext context, AsyncSnapshot<T> snapshot) {
return <#实际的widget构造代码#>;
})
为了下文更加清楚地了解该模式的执行过程,我们着手编写一个demo。安装完Flutter开发环境后,我们使用命令创建一个新的Flutter工程项目stream_demo
:
$ flutter create stream_demo
完成之后打开工程,在main.dart
中模板自动为我们生成了一个计数器的程序,它实现了点击右下角浮动按钮完成数字累加的功能。在下文我们将一起改造它,运行后显示效果如下:
8.什么是响应式编程?
简单说来,响应式编程是使用异步数据流的编程思想。
任何从事件(如点击),值的改变,消息,...创建请求,任何可能改变的数据都可以被Stream传递和触发。
使用了响应式编程编写的应用,它具有以下特征:
- 异步性;
- 由Stream和listener组成主要架构;
- 当应用中某处(事件,数值改变...)发生时,Stream会收到这些变化的通知;
- 如果某个监听者监听到Stream的订阅时,它会做出相应的处理,不管在应用的何处;
- 组件之间弱耦合。
举例来说,如果Widget向Stream传递数据,Widget本身并不关心:
- 传递后会发生的后续情况;
- 何处会使用该数据;
- 数据的使用者是谁;
- 数据会被如何使用...
Widget只关心自己的业务逻辑!如此一来,看似应用变得无状态
,但它会让应用程序具有以下优点:
- 应用中模块职责单一;
- 易于模拟数据以方便测试;
- 方便组件重用;
- 应用易于重构...
9.BLoc设计模式
BLoc(Business Logic Component)这一设计模式最先在2018年的DartConf提出,它由以下几个概念组成:
- 业务逻辑由一个或多个blocs组成;
- 业务逻辑应该尽量从展示层剥离开来,UI只关心UI层面的问题;
- 使用Stream的高级特性,sink作为输入,stream作为输出;
- 保持平台独立性;
- 保持环境独立性。
事实上,BLoc最初构想是独立于各个平台间(web,移动端,后端)的代码最大复用。
我们来看看官方有关这一模式的术语:
- Widget通过sink向BLoc发送事件;
- Widget通过stream接收BLoc发送事件;
- 业务逻辑由BLoc处理,Widget并不关心。
使用该模式后,得益于业务逻辑从UI上的解耦,我们可以:
- 任何时候都可以改变业务逻辑,并只会对应用造成轻微影响;
- 改变UI时并不会对业务逻辑造成干扰;
- 使得业务逻辑易于测试。
10.将BLoc运用到计数器程序
首先这里声明一下,该模式在这里使用难免会有杀鸡用牛刀之嫌。
撸码开始!
这里我们可以将_MyHomePageState
中处理counter自增的逻辑拆分到CounterBloc
中,
拆分后_MyHomePageState
中只需要对stream进行监听即可。
示例代码:stream_with_bloc
11.扩展一下
观察上述改造后的代码,bloc由page管理。但在实际开发当中,一个页面不只有一个bloc,可能有数据处理bloc,事件处理bloc等。
由此使用一个工具类来管理这些业务逻辑组件显得尤为必要,我们定义个BlocProvider
,结构如下:
该工具类将Page/Widget对于bloc的管理变得简单,使用前我们只需要将页面和blocs相关联,然后调用以下代码即可:
final _blocs = BlocProvider.of<SomeBloc>(context);
附上最终版代码片段: