Flutter/Dart第04天：Dart異步編程（Future和async/await）詳情 - Dart 老牛啊動態日志

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Flutter/Dart第04天：Dart異步編程（Future和async/await） - 動態詳情

12:40 下午 · 11月 06 ,2025

Dart官網代碼實驗室：https://dart.dev/codelabs/async-await

重要説明：本博客基於Dart官網代碼實驗室，但並不是簡單的對官網文章進行翻譯，我會根據個人研發經驗，在覆蓋官網文章核心內容情況下，加入自己的一些擴展問題和問題演示和總結，包括名稱解釋、使用場景説明、代碼樣例覆蓋、最後完整的場景編程等。

啓蒙：錯誤的異步編程樣例

下面是一個錯誤的異步編程樣例，大概過程：通過模擬網絡API獲取訂單ID，然後組織訂單ID文案，最終輸出問題。

我們期望最終輸出的是正確的訂單ID文案，可結果並不符合我們的期望：訂單ID並不是T2023092900001，而是Instance of 'Future<String>'

// 1.1 創建訂單消息
String createOrderMessage() {
  var order = fetchOrderID();
  return '訂單ID: $order';
}

// 1.2 獲取訂單ID內容
Future<String> fetchOrderID() =>
  // 假設獲取訂單ID是一次網絡交互，處理過程需要2秒鐘，因此模擬了2秒鐘返回訂單ID
  Future.delayed(
  const Duration(seconds: 2),
  () => 'T2023092900001',
);

void main() {
  // 1. 啓蒙：錯誤的異步編程樣例
  final message = createOrderMessage();
  print(message);

  // 結果：訂單ID: Instance of 'Future<String>'
}

同步編程和異步編程説明：

同步編程：按照代碼塊順序執行代碼塊，前面代碼塊沒有執行完成之前，後面代碼被阻塞。
異步編程：異步操作代碼塊完成初始化之後，後面代碼塊就可以執行了（非阻塞），異步代碼塊執行完成（如上面樣例等待2秒鐘），執行完成回調代碼塊（即回調）。

Future異步結果説明

異步操作的結果都是Future類的實例（https://api.dart.cn/stable/3.1.3/dart-async/Future-class.html），異步操作有2種狀態：未完成和完成狀態。調用異步代碼塊（或函數），返回值都是未完成狀態的結果。

未完成狀態：調用一個異步函數，返回一個Future<T>結果，在異步操作執行結束或者執行出錯之前的狀態。
完成狀態：異步操作執行結束正常返回結果或者執行出錯，都是完成狀態。正常完成的返回結果即Futrue<T>的T（如：Future<String>），如果無需返回結果，則為void，即異步函數的返回值為Future<void>。如果異步函數執行出錯，則返回結果是一個Error，可以進行捕獲。

下面2個代碼樣例，分別為返回值為void和出錯結果：

// 2.1 異步操作無返回值
Future<void> fetchOrderID2() {
  // 模擬了2秒鐘輸出了訂單ID
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => print('ID2:T2023092900002'));
}

// 2.2 異常操作返回錯誤
Future<void> fetchOrderID3() {
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => throw Exception('網絡異常'));
}

void main() {
  // 2. Future/async/await異步結果説明
  fetchOrderID2();
  print('2. fetchOrderID2-Future/async/await異步結果説明...');

  // 結果：
  // 2. fetchOrderID2-Future/async/await異步結果説明...
  // ID2:T2023092900002
  
  fetchOrderID3();
  print('2. fetchOrderID3-Future/async/await異步結果説明...');

  // 結果：
  // 2. fetchOrderID3-Future/async/await異步結果説明...
  // Unhandled exception:
  // Exception: 網絡異常
}

async/await異步操作定義和使用

async定義一個異步操作，而await則是使用一個異步操作的結果。

在應用async和await是，有2點需要遵守的基本規則：

如果需要定義一個異步函數，則在函數體之前增加async關鍵字
只有在異步函數中（即函數體前有async關鍵字的函數），await關鍵字才會生效（也就是await必須配合async使用）

定義一個異步函數方法樣例（即增加async關鍵字）：

// 1. 同步函數轉異步函數：無返回結果
// 1.1 同步函數
void funcVoid() {}

// 1.2 異步返回
Future<void> funcVoid() async {}

// 2. 同步函數轉異步函數：有返回結果
// 2.1 同步函數
String funcResult() {}

// 2.2 異常函數
Future<String> funcResult() async {}

接下來，我們來重寫第1張中，異步函數代碼，以使結果符合我們預期：

獲取訂單ID函數fetchOrderID()前，增加await關鍵字。
創建訂單消息的函數createOrderMessageV2()，增加async關鍵字變成異步函數，同返回結果由String變成Future<String>異步結果。
同樣的，main()函數調用了異步函數，因此也需要增加async關鍵字。

// 3. async/await異步操作定義和使用
Future<String> createOrderMessageV2() async {
  var order = await fetchOrderID();
  return '訂單ID: $order';
}

void main() async {
  // 3. async/await異步操作定義和使用
  final messageV2 = await createOrderMessageV2();
  print('3. async/await異步操作定義和使用');
  print('$messageV2');

  // 結果：
  // 3. async/await異步操作定義和使用
  // 訂單ID: T2023092900001
}

try/catch異步操作的異常處理

在第2章節中，fetchOrderID3()異步方法會拋出異常，從而中斷程序處理。異步操作的異常，我們也可以和同步函數調用一樣，通過try-catch的方式進行處理。

下面我們把fetchOrderID3()使用的地方進行改寫，捕獲異常從而不中斷我們的程序：

void main() async {
  // 4. try/catch異步操作的異常處理
  try {
    await fetchOrderID3();
    print('4. try/catch異步操作的異常處理.');
  } catch (e) {
    print('4. try/catch異步操作的異常處理: $e');
  }

  // 結果：4. try/catch異步操作的異常處理: Exception: 網絡異常
}

場景編程：異步編程的大合唱

應用場景假設：對當前登錄的用户打個招呼，同時用户退出登錄。因為退出登錄操作可被降級，因此退出登錄需要捕獲所有異常。

獲取當前登錄的用户名，因為是網絡API操作，因此是異步操作。
退出登錄時，需要獲取當前緩存的用户名，設計到存儲操作，因此也是異步操作。

// 5.1 組裝用户歡迎語
String makeGreeting(String userName) {
  return '歡迎你 $userName';
}

// 5.2 獲取用户名，異步操作
Future<String> fetchUserName() async {
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => 'NTopic.CN');
}

// 5.3 用户登錄-打聲招呼
Future<String> greeting() async {
  final userName = await fetchUserName();
  return makeGreeting(userName);
}

// 5.4 用户退出-再見
Future<String> goodbye() async {
  final userName = await fetchUserName();
  return '$userName 下次再見！';
}

void main() async {
  // 5. 場景編程：異步編程的大合唱
  print('5. 場景編程：異步編程的大合唱...');
  print(await greeting());

  try {
    print(await goodbye());
  } catch (e) {
    print('5. 場景編程：異步編程的大合唱-Goodbye異常: $e');
  }

  // 結果：
  // 5. 場景編程：異步編程的大合唱...
  // 歡迎你 NTopic.CN
  // NTopic.CN 下次再見！
}

最後-完整的實例代碼

本文介紹的完整的實例代碼：

// 第04天：異步編程

// 1.1 創建訂單消息
String createOrderMessage() {
  var order = fetchOrderID();
  return '訂單ID: $order';
}

// 1.2 獲取訂單ID內容
Future<String> fetchOrderID() =>
    // 假設獲取訂單ID是一次網絡交互，處理過程需要2秒鐘，因此模擬了2秒鐘返回訂單ID
    Future.delayed(
      const Duration(seconds: 2),
      () => 'T2023092900001',
    );

// 2.1 異步操作無返回值
Future<void> fetchOrderID2() {
  // 模擬了2秒鐘輸出了訂單ID
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => print('ID2:T2023092900002'));
}

// 2.2 異常操作返回錯誤
Future<void> fetchOrderID3() {
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => throw Exception('網絡異常'));
}

// 3. async/await異步操作定義和使用
Future<String> createOrderMessageV2() async {
  var order = await fetchOrderID();
  return '訂單ID: $order';
}

// 5.1 組裝用户歡迎語
String makeGreeting(String userName) {
  return '歡迎你 $userName';
}

// 5.2 獲取用户名，異步操作
Future<String> fetchUserName() async {
  return Future.delayed(const Duration(seconds: 2), () => 'NTopic.CN');
}

// 5.3 用户登錄-打聲招呼
Future<String> greeting() async {
  final userName = await fetchUserName();
  return makeGreeting(userName);
}

// 5.4 用户退出-再見
Future<String> goodbye() async {
  final userName = await fetchUserName();
  return '$userName 下次再見！';
}

void main() async {
  // 1. 啓蒙：錯誤的異步編程樣例
  final message = createOrderMessage();
  print(message);

  // 2. Future/async/await異步結果説明
  fetchOrderID2();
  print('2. fetchOrderID2-Future/async/await異步結果説明...');

  // fetchOrderID3();
  print('2. fetchOrderID3-Future/async/await異步結果説明...');

  // 3. async/await異步操作定義和使用
  final messageV2 = await createOrderMessageV2();
  print('3. async/await異步操作定義和使用');
  print('$messageV2');

  // 4. try/catch異步操作的異常處理
  try {
    await fetchOrderID3();
    print('4. try/catch異步操作的異常處理.');
  } catch (e) {
    print('4. try/catch異步操作的異常處理: $e');
  }

  // 5. 場景編程：異步編程的大合唱
  print('5. 場景編程：異步編程的大合唱...');
  print(await greeting());

  try {
    print(await goodbye());
  } catch (e) {
    print('5. 場景編程：異步編程的大合唱-Goodbye異常: $e');
  }
}

我的本博客原地址：https://ntopic.cn/p/2023092901

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