面试题：Flutter异步加载分页在复杂业务场景下的架构设计

数据层设计

数据源抽象：
- 定义统一的数据源接口，如 BaseDataSource，包含异步获取分页数据的方法，例如 Future<List<T>> fetchPage(int pageIndex, int pageSize)，其中 T 是泛型，代表不同类型的数据。
- 针对不同类型数据，实现具体的数据源类，如 TypeADataSource、TypeBDataSource 等，继承自 BaseDataSource 并实现其方法。这些数据源类负责与后端 API 交互获取数据，或者从本地缓存读取数据。
本地缓存：
- 使用如 shared_preferences 或 sqflite 进行简单数据或复杂关系型数据的缓存。
- 例如，对于简单的分页列表数据，可使用 shared_preferences 缓存 JSON 格式的数据；对于存在关联关系的复杂数据，使用 sqflite 数据库进行存储。
- 缓存时，为每个类型数据设置对应的缓存键值，便于后续读取和更新。同时记录缓存的版本号，用于判断数据是否过期。
数据一致性处理：
- 在数据更新时，无论是从网络获取新数据还是本地数据发生变化，都要同时更新缓存和相关联数据。
- 例如，若类型 A 数据更新后包含对类型 B 数据的引用变化，不仅要更新类型 A 数据的缓存，还要检查并更新类型 B 数据的缓存，确保数据一致性。

业务逻辑层设计

数据仓库：
- 创建数据仓库类，如 DataRepository，它聚合多个数据源，提供统一的数据访问入口。
- 数据仓库类内部维护不同类型数据的缓存状态，并根据缓存和网络情况决定是从缓存读取还是从网络获取数据。例如：

class DataRepository {
  final BaseDataSource typeADataSource;
  final BaseDataSource typeBDataSource;

  DataRepository({
    required this.typeADataSource,
    required this.typeBDataSource,
  });

  Future<List<TypeA>> getTypeAPage(int pageIndex, int pageSize) async {
    // 检查缓存
    final cachedData = await _getCachedTypeA(pageIndex, pageSize);
    if (cachedData!= null) {
      return cachedData;
    }
    // 从网络获取
    final newData = await typeADataSource.fetchPage(pageIndex, pageSize);
    // 更新缓存
    await _cacheTypeA(newData, pageIndex, pageSize);
    return newData;
  }

  // 其他类似方法
}

关联数据处理：
- 当获取一种类型数据时，如果需要关联其他类型数据，在业务逻辑层进行处理。
- 例如，类型 A 数据中包含类型 B 的 ID，在获取类型 A 数据后，根据这些 ID 调用 DataRepository 中获取类型 B 数据的方法，然后将关联数据组装好提供给界面层。
异步任务管理：
- 使用 Future 和 async/await 处理异步操作，确保代码的可读性和顺序执行性。
- 对于可能并发执行的多个异步任务，如同时获取多种类型数据的分页，可以使用 Future.wait 来等待所有任务完成，并处理可能出现的错误。例如：

Future<void> fetchAllData() async {
  try {
    await Future.wait([
      dataRepository.getTypeAPage(0, 10),
      dataRepository.getTypeBPage(0, 10),
    ]);
  } catch (e) {
    // 处理错误
  }
}

界面层设计

状态管理：
- 使用状态管理库，如 provider 或 mobx 来管理界面状态。
- 创建状态类，例如 PageDataState，包含不同类型数据的列表、加载状态（如加载中、加载完成、加载失败）等属性。
- 在界面中通过状态管理机制监听状态变化，当数据加载完成时更新 UI 显示。
分页加载实现：
- 在列表组件中，如 ListView 或 GridView，使用 ScrollController 监听滚动事件。
- 当滚动到列表底部一定距离时，触发加载下一页数据的操作，调用业务逻辑层的获取下一页数据方法，并更新状态管理中的数据列表。
- 例如：

class MyPage extends StatefulWidget {
  @override
  _MyPageState createState() => _MyPageState();
}

class _MyPageState extends State<MyPage> {
  final ScrollController _scrollController = ScrollController();
  late PageDataState _pageDataState;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _pageDataState = Provider.of<PageDataState>(context, listen: false);
    _scrollController.addListener(_scrollListener);
    _fetchInitialData();
  }

  void _fetchInitialData() async {
    await _pageDataState.fetchTypeAPage(0, 10);
    await _pageDataState.fetchTypeBPage(0, 10);
  }

  void _scrollListener() {
    if (_scrollController.position.pixels ==
        _scrollController.position.maxScrollExtent) {
      _pageDataState.fetchNextTypeAPage();
      _pageDataState.fetchNextTypeBPage();
    }
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      body: ListView.builder(
        controller: _scrollController,
        itemCount: _pageDataState.typeAList.length,
        itemBuilder: (context, index) {
          // 构建列表项
        },
      ),
    );
  }
}

并发问题和数据冲突处理

并发问题处理：
- 使用 Isolate 进行多线程处理，但要注意 Flutter 中 UI 操作必须在主线程进行。对于一些耗时的计算任务，如数据预处理等，可以放在 Isolate 中执行。
- 利用 Semaphore 来控制并发访问资源的数量。例如，若 API 有并发请求限制，可以使用 Semaphore 来确保同时请求的数量不超过限制。
数据冲突处理：
- 在缓存更新时，使用乐观锁或悲观锁机制。例如，悲观锁可以在读取缓存数据时锁定数据，直到更新完成后再解锁，防止其他操作在更新过程中读取到不一致的数据。
- 对于网络数据和本地缓存数据的冲突，在从网络获取数据后，与本地缓存数据进行对比，根据业务规则决定是使用网络数据覆盖本地数据，还是保留本地数据并提示用户有新数据可更新。例如，如果网络数据版本号高于本地缓存数据版本号，则更新本地缓存。

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面试题：Flutter异步加载分页在复杂业务场景下的架构设计

知识考点

面试题答案

数据层设计

业务逻辑层设计

界面层设计

并发问题和数据冲突处理