(译)Dart语言异步支持：第二阶段
Async*, sync*, 以及剩余部分
作者 Gilad Bracha，作于2015年三月。
在之前的文章中，我们谈及了异步方法和等待表达式。这些功能是Dart中支持异步编程和生成器的完整计划的一部分。
生成器( Generators
)
Dart 1.9引入了生成器功能。这些方法能惰性地计算出一系列的结果。有两种生成器 – 同步的和异步的。同步生成器按需生成值 – 消费者从生成器中拉取值。异步生成器按照自己的速度生成值，并将它们推送到消费者可以找到的位置。
为什么在语言中支持生成器
人们可以手动实现生成器，但这可能很棘手，而且肯定是乏味的。
要实现同步生成器，您需要定义自己的可迭代类。你可以继承IterableBase，但你仍然需要声明该类并实现迭代器方法，该方法必须返回一个新的迭代器。要做到这一点，你必须声明自己的迭代器类。您需要实现成员moveNext()和current，它们跟踪并更新迭代器的位置，检测你何时到达底层迭代的末尾（以及它是否为空开始）。这没什么大不了的 – 我们知道你喜欢编程，这是一个很棒的CS101练习。但是，也许，只是也许，你想花时间编程别的东西。同步发生器功能是用于实现这种可迭代的语法糖。
手动编写异步生成器更有趣。您可以编写棘手的样板，而不仅仅是样板文件。例如，当流被暂停或取消时，您必须确保一切正常。
Dart新的内置生成器支持使事情变得更加容易，我们将在下面看到。
同步生成器：sync
使用sync*修饰符标记方法体将该方法标识为同步生成器，并减轻程序员手动定义迭代所涉及的大部分样板。
假设我们想要产生前n个自然数。使用同步生成器很容易做到这一点。
Iterable naturalsTo(n) sync* {
int k = 0;
while (k < n) yield k++;
}
调用时，naturalsTo立即返回一个iterable（很像标记为async的函数，立即返回一个 future
）,从中可以提取迭代器。在迭代器上调用moveNext之前，函数体不会开始运行。它将一直运行，直到它第一次达到yield语句。 yield语句包含一个表达式，它会对其进行求值。然后，函数挂起，moveNext将true返回给它的调用者。
该函数将在下次调用moveNext时继续执行。当循环结束时，该方法隐式执行return，导致它终止。此时，moveNext将false返回给其调用者。
使用普通迭代器，这可能会非常繁琐，因为必须定义专门的迭代器和可迭代类并实现完整的Iterable API。
魔鬼的细节
您可以将同步与*分开;他们是不同的符号。如果你有使用同步作为标识符的现有代码，则可以继续这样做。单词sync不是真正的保留字。类似的解释适用于 async
, await
, 以及 yield
。它们仅被视为异步或生成器函数内的保留字（即标记为async，sync*或异步async*的那些）。
请记住，遵守严格的兼容性需要付出代价。假设你忘记在函数上使用诸如sync *之类的修饰符，并在其中使用 yield
语句。解析器可能会非常困惑，并给出相当令人困惑的错误消息。
异步生成器:async*
为了异步生成序列，我们使用了流。可以使用Stream和联合类手动实现流。异步生成器函数是用于实现此类流的糖。使用async*修饰符标记函数体将该函数标识为异步生成器。
让我们尝试再次生成自然数，这次是异步的。
Stream asynchronousNaturalsTo(n) async* {
int k = 0;
while (k < n) yield k++;
}
调用此函数会立即返回一个流 – 正如调用sync*函数会立即返回一个迭代器，并且调用异步函数会立即返回一个 future
（也许你可以在这里看到一个模式）。
一旦你监听到流，函数体的执行就开始了。 yield语句执行时，会将其表达式的计算结果添加到流中。它不一定是暂停的（尽管在当前的实现中它确实如此）。
在任何情况下，所有监听着流的方法都会在某个节点有新值的时候被调用。然而，主动权不在消费者手中;流将其值乐此不彼推送到监听器函数。
难懂的条文
作为变体，请考虑
Stream get naturals async* {
int k = 0; while (true) { yield await k++; }
}
这个例子提出了一个有趣的问题：因为代码在一个紧密的无限循环中运行而yield不会挂起，什么时候任何监听器都要运行来查看结果？我们可能要求产量总是暂停，但这可能会损害性能。唯一的要求是函数最终会暂停，以便其他一些代码可以运行并从流中提取值。
与async*函数关联的流可能会暂停或取消。如果async*函数执行yield并且其流已被取消，则控制转移到最近的封闭finally子句。如果流已暂停，则执行在yield之前暂停，直到恢复流。有关所有血腥细节，请参阅 Dart语言规范
。
await-for
正如每个Dart程序员都知道的那样，for-in循环可以与iterables一起使用。类似地，await-for循环旨在与流良好匹配。
给定一个流，可以循环其值：
await for (int i in naturals) { print(‘event loop $i’); }
每次将元素添加到流中时，都会运行循环体。在每次迭代之后，包含循环的函数将暂停，直到下一个元素可用或流完成为止。就像await表达式一样，await-for循环只能出现在异步函数中。
yeild*
虽然yield的使用很有吸引力，但你可能会遇到问题。如果你正在编写递归函数，则可以获得二次方行为。考虑以下功能，旨在从n向后计数。
Iterable naturalsDownFrom(n) sync* {
if (n > 0) {
yield n;
for (int i in naturalsDownFrom(n-1)) { yield i; }
}
}
上面的代码在功能上是正确的，但是以二次方式运行。请注意， yeild i
;对于序列中的第n个元素执行n-1次：在每个递归级别执行一次;第一个元素3仅由产量n产生;声明;第二个元素2由 yield n
产生一次;并且一次产量i;第三个元素是1，由yield n产生一次;产量两倍;总共我们有n(n-1）次执行 yield i
;，即O（n2）。
yield*（发音为yield-each）语句旨在解决此问题。 yield *之后的表达式必须表示另一个（子）序列。 yield*的作用是将子序列的所有元素插入到当前正在构造的序列中，就好像我们每个元素都有一个单独的yield。我们可以使用yield-each重写我们的代码，如下所示：
Iterable naturalsDownFrom(n) sync* {
if ( n > 0) {
yield n;
yield* naturalsDownFrom(n-1);
}
}
后一版本以线性时间运行。
难懂的条文
在sync*函数中，子序列必须是可迭代的;在async*方法中，子序列必须是流。如果不是，则会有运行时错误。当然，在这种情况下，您也会收到静态警告。
子序列可以为空。在这种情况下，yield *会跳过它而不会挂起。
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