面试题：Flutter中Future与async/await在复杂业务场景下的深度应用

Question

在一个具有复杂业务逻辑的Flutter应用中，存在多个相互依赖的异步操作，并且需要根据不同的用户角色和权限执行不同的异步流程，使用Future和async/await来设计并实现这样一个架构。请详细说明你的设计思路，包括如何管理异步任务的状态、如何进行任务的调度和优先级设置，以及如何确保整个流程的可靠性和可维护性。

Answer 1

设计思路

1. 任务封装：将每个异步操作封装成一个单独的Future函数。例如，如果有获取用户信息、加载特定数据等操作，分别写成对应的Future函数。
2. 用户角色与权限判定：在入口处（例如主函数或者核心业务逻辑入口），通过一个函数（如getUserRoleAndPermissions）获取用户的角色和权限信息。这可以是从本地存储、服务器获取等方式。
3. 异步流程设计：根据用户角色和权限，设计不同的异步流程。例如，使用if - else或者switch - case语句，针对不同角色和权限组合，调用不同的异步任务组合。

异步任务状态管理

1. 加载状态：在UI层，使用一个变量（如bool isLoading）来表示整个异步流程是否正在进行。在每个异步任务开始时，将isLoading设为true，所有任务完成后设为false。
2. 错误状态：每个Future函数内部使用try - catch块捕获异常。如果发生错误，将错误信息存储在一个全局变量（如String? errorMessage）中，并在UI层根据这个变量显示相应的错误提示。

任务调度与优先级设置

1. 任务调度：使用await关键字按顺序执行异步任务。例如，如果任务A依赖任务B的结果，那么先await任务B，再执行任务A。如果任务之间相互独立，可以使用Future.wait同时执行多个任务，例如：

List<Future> tasks = [task1(), task2(), task3()];
List results = await Future.wait(tasks);

2. 优先级设置：对于有优先级的任务，可以使用Completer和Future的结合。例如，高优先级任务先完成Completer，低优先级任务在高优先级任务完成后再执行。如下示例：

Completer highPriorityCompleter = Completer();
Future highPriorityTask = highPriorityCompleter.future;
Future lowPriorityTask = highPriorityTask.then((_) => lowPriorityFunction());
// 完成高优先级任务
highPriorityCompleter.complete();

可靠性与可维护性

1. 代码模块化：将不同的异步操作和与用户角色权限相关的逻辑封装成独立的函数和类，提高代码的可复用性和可维护性。
2. 日志记录：在关键的异步操作处使用日志记录，方便调试和排查问题。可以使用print或者专业的日志库（如logging库）。
3. 错误处理统一：在整个应用中统一错误处理逻辑，避免重复代码，提高可靠性。例如，定义一个全局的错误处理函数，在所有catch块中调用。

示例代码框架

// 获取用户角色和权限
Future<UserRoleAndPermissions> getUserRoleAndPermissions() async {
  // 模拟从服务器获取数据
  await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
  return UserRoleAndPermissions(role: 'admin', permissions: ['read', 'write']);
}

// 异步任务1
Future task1() async {
  await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
  return 'Task 1 result';
}

// 异步任务2
Future task2() async {
  await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
  return 'Task 2 result';
}

// 根据用户角色和权限执行异步流程
Future executeAsyncFlow() async {
  UserRoleAndPermissions userInfo = await getUserRoleAndPermissions();
  if (userInfo.role == 'admin') {
    String result1 = await task1();
    String result2 = await task2();
    print('Admin flow results: $result1, $result2');
  } else {
    // 其他角色的流程
  }
}

通过以上设计，可以有效地管理复杂业务逻辑中的异步操作，确保整个流程的可靠性和可维护性。