Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？

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jdsjlzx 2022-08-02 13:46:19 博主文章分类：flutter

今天我们介绍关于 List 和 Iterable 里有趣的知识点，你可能会觉得这有什么好介绍，不就是列表吗？但是其实在 Dart 里 List 和 Iterable 也是很有意思设定，比如有时候我们可以对 List 进行 map 操作，如下代码所示，你觉得运行之后会打印出什么内容？

var list = ["1", "2", "3", "4", "5"];
var map = list.map((e) {
  var result = int.parse(e) + 10;
  print("######### $result");
  return result;
});

答案是：什么都不会输出，因为通过 List 返回一个 Iterable 的操作（如 map \ where）的都是 Lazy 的，也就是它们只会在每次“迭代”时才会被调用。

比如调用 toList(); 或者 toString(); 等方法，就会触发上面的 map 执行，从而打印出对应的内容，那新问题来了，假如我们把下图四个方法都执行一遍，会输出几次 log ？em····答案是 3 次。

Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？_android

其中除了 isEmpty 之外，其他的三个操作都会重新触发 map 方法的执行，那究竟是为什么呢？

其实当我们对一个 List 进行 map 等操作时，返回的是一个 Iterable 的 Lazy 对象，而每当我们需要访问里面 value 时， Iterable 都会重新执行一遍操作，因为它不会对上次操作的结果进行缓存记录。

是不是有点懵？这里借用 fast_immutable_collections 作者的一个例子来介绍可能更会清晰，如下代码所示：

我们对同样的数组都调用了where 去获取一个Iterable
区别在于在evenFilterEager 里多调用了.toList() 操作
每次where 执行的时候都对各自的 Counter 进行 +1
最后分别调用三次length，输出 Counter 结果

var lazyCounter = 0;
var eagerCounter = 0;

var lazyOddFilter = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].where((i) {
  lazyCounter++;
  return i % 2 == 0;
});

var evenFilterEager = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].where((i) {
  eagerCounter++;
  return i % 2 == 0;
}).toList();

print("\n\n---------- Init ----------\n\n");

lazyOddFilter.length;
lazyOddFilter.length;
lazyOddFilter.length;

evenFilterEager.length;
evenFilterEager.length;
evenFilterEager.length;

print("\n\n---------- Lazy vs Eager ----------\n\n");

print("Lazy: $lazyCounter");
print("Eager: $eagerCounter");

print("\n\n---------- END ----------\n\n");

如下图所示，这个例子最终会输出 Lazy: 21 Eager: 7 这样的结果：

因为lazyCounter 每次调用 length 都是直接操作Iterable 这个对象，所以每次都会重新执行一次where ，所以 3 * 7 = 21
而eagerCounter 对应的是toList(); ，在调用toList(); 时就执行了 7 次where ，之后不管调用几次 length 都和where 的Iterable 无关

Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？_android_02

到这里你应该理解了 Iterable 的 Lazy 性质的特殊之处了吧？

那接下来看一个升级的例子，如下代码所示，我们依然是分了 eager 和 lazy 两组做对比，只是这次我们在 where 里添加了判断条件，并且做了嵌套调用，那么你觉得输出结果会是什么？

List<int> removeOdd_eager(Iterable<int> source) {
  return source.where((i) {
    print("removeOdd_eager");
    return i % 2 == 0;
  }).toList();
}

List<int> removeLessThan10_eager(Iterable<int> source) {
  return source.where((i) {
    print("removeLessThan10_eager");
    return i >= 10;
  }).toList();
}

Iterable<int> removeOdd_lazy(Iterable<int> source) {
  return source.where((i) {
    print("removeOdd_lazy");
    return i % 2 == 0;
  });
}

Iterable<int> removeLessThan10_lazy(Iterable<int> source) {
  return source.where((i) {
    print("removeLessThan10_lazy");
    return i >= 10;
  });
}

var list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];

print("\n\n---------- Init ----------\n\n");

Iterable<int> eager = removeLessThan10_eager(removeOdd_eager(list));

Iterable<int> lazy = removeLessThan10_lazy(removeOdd_lazy(list));

print("\n\n---------- Lazy ----------\n\n");

print(lazy);

print("\n\n---------- Eager ----------\n\n");

print(eager);

如下所示，可以看到：

虽然我们先print(lazy); 之后才输出print(eager); ，但是先输出的还是removeOdd_eager ，因为 Eager 相关的调用里有.toList(); ，它在removeOdd_eager(list) 时就执行了，所以会先完整输出removeOdd_eager 之后再完整输出removeLessThan10_eager ，最后在我们print(eager); 的时候输出值
lazy 因为是Iterable ，所以只有被操作时才会输出，并且输出规律是：输出两次 removeOdd_lazy 之后输出一次 removeLessThan10_lazy，因为从数据源 1-15 上，每两次就符合i % 2 == 0; 的条件，所以会执行removeLessThan10_lazy ，从而变成这样的规律执行

I/flutter (23298): ---------- Init ----------
I/flutter (23298): 
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeOdd_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): removeLessThan10_eager
I/flutter (23298): ---------- Lazy ----------
I/flutter (23298): 
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): removeLessThan10_lazy
I/flutter (23298): removeOdd_lazy
I/flutter (23298): (10, 12, 14)
I/flutter (23298): ---------- Eager ----------
I/flutter (23298): 
I/flutter (23298): [10, 12, 14]

是不是很觉得，这种时候 Iterable 把事情变得很复杂？确实在这种复杂嵌套的时候， Iterable 会把逻辑变得很难维护，而官方也表示：

由于 Iterable 可能被多次迭代，因此不建议在迭代器中使用 side-effects 。

那了解 Iterable 有什么用？或者说 Iterable 可以用在什么场景？其实还是不少，例如：

分页，可以确保只有适合用户屏幕渲染时，才执行对应逻辑去加载数据
数据库查询，可以实现使用数据时执行的懒加载效果，并且每次都重新迭代数据请求

举个例子，如下代码所示，感受下 naturalsFunc 这里 Iterable 配合 Stream 为什么可以正常：

Iterable<int> naturalsFunc() sync* {
  int k = 0;
  // Infinite loop!
  while (true) yield k++;
}

var naturalsIter = naturalsFunc();

print("\n\n---------- Init ----------\n\n");
print("The infinite list/iterable was created, but not evaluated.");
print("\n\n--------------------\n\n");
print("\n\n---------- takeWhile ----------\n\n");
print("It's possible to work with it,"
    "but it's necessary to add a method to "
    "stop the processing at some point");
var naturalsUpTo10 = naturalsIter.takeWhile((value) => value <= 10);
print("Naturals up to 10: $naturalsUpTo10");
print("\n\n---------- END ----------\n\n");

Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？_android_03

那到这里你可能会问：List 不也是 Iterable  么，它和 map 、where 、expand 等操作返回的 Iterable  又有什么区别 ？

如果我们看 List 本身，你会看到它是一个 abstract 对象，它作为 Iterable 的子类，其实一般情况下实现对象会是 dart vm 里的 _GrowableList，而 _GrowableList 的结构关系如下图所示：

Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？_嵌套_04

而 List 和其他 Iterable 的不同在于在于：

List 是具有长度的可索引集合，因为其内部ListIterator 是通过_iterable.length; 和_iterable.elementAt 来进行实现
普通Iterable ，如map 操作后的MappedIterable 是按顺序访问的集合，通过MappedIterator 来顺序访问iterable 的元素，也不关心 length

Flutter 小技巧之 Dart 里的 List 和 Iterable 你真的搞懂了吗？_迭代_05