Dart 语言 Stream 操作符与聚合函数实践
在 Dart 语言中，Stream 是一种异步数据序列，它允许我们以流的方式处理数据。Stream 操作符和聚合函数是 Stream API 中的核心组成部分，它们使得我们可以对 Stream 中的数据进行高效的转换、过滤和汇总。本文将围绕 Dart 语言中的 Stream 操作符与聚合函数进行实践，通过一系列的示例代码，帮助读者深入理解并掌握这些概念。
Stream 操作符
Stream 操作符是 Dart 中用于处理 Stream 数据的一系列函数。它们可以连接多个操作，形成一个数据处理管道。以下是一些常用的 Stream 操作符：
1. map
`map` 操作符用于将 Stream 中的每个元素映射到另一个值。它接收一个函数作为参数，该函数定义了如何将原始元素转换为新的元素。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
Stream<String> stringNumbers = numbers.map((number) => '$number');
stringNumbers.listen((number) => print(number));
2. where
`where` 操作符用于过滤 Stream，只允许满足特定条件的元素通过。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
Stream<int> evenNumbers = numbers.where((number) => number.isEven);
evenNumbers.listen((number) => print(number));
3. debounce
`debounce` 操作符用于在指定的时间内，如果 Stream 中有多个连续的元素，则只发出最后一个元素。
dart
Stream<String> input = Stream.periodic(Duration(seconds: 1), (count) => 'Input $count');
Stream<String> debouncedInput = input.debounce(Duration(seconds: 2));
debouncedInput.listen((input) => print(input));
4. expand
`expand` 操作符类似于 `map`，但它接收一个函数，该函数返回一个 Stream，然后将这些 Stream 连接起来。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
Stream<int> expandedNumbers = numbers.expand((number) => Stream.fromIterable([number, number 2]));
expandedNumbers.listen((number) => print(number));
聚合函数
聚合函数用于对 Stream 中的数据进行汇总。以下是一些常用的聚合函数：
1. fold
`fold` 操作符用于将 Stream 中的元素与一个初始值进行累积操作，返回一个单一的值。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
int sum = numbers.fold(0, (previousValue, element) => previousValue + element);
print(sum); // 输出 15
2. reduce
`reduce` 操作符与 `fold` 类似，但它返回一个 Stream，而不是单个值。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
Stream<int> reducedNumbers = numbers.reduce((previousValue, element) => previousValue + element);
reducedNumbers.listen((sum) => print(sum)); // 输出 15
3. every
`every` 操作符用于检查 Stream 中的所有元素是否都满足某个条件。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
bool allEven = numbers.every((number) => number.isEven);
print(allEven); // 输出 false
4. any
`any` 操作符用于检查 Stream 中是否存在至少一个元素满足某个条件。
dart
Stream<int> numbers = Stream.fromIterable([1, 2, 3, 4, 5]);
bool hasEven = numbers.any((number) => number.isEven);
print(hasEven); // 输出 true
实践案例
以下是一个使用 Stream 操作符和聚合函数的实践案例，我们将创建一个简单的用户输入处理程序，该程序将统计用户输入的字符数，并在用户停止输入后输出总字符数。
dart
import 'dart:async';
void main() {
StreamController<String> inputController = StreamController<String>();
Stream<String> input = inputController.stream;
Stream<int> characterCount = input
.expand((text) => text.split('')) // 将输入分割成字符
.map((char) => char.length) // 获取每个字符的长度
.fold(0, (previousValue, element) => previousValue + element); // 累加字符长度
input.listen((text) => print('Received input: $text'));
characterCount.listen((count) => print('Total characters: $count'));
// 模拟用户输入
input.add('Hello');
input.add(' World!');
input.close(); // 停止输入
}
在这个案例中，我们创建了一个 `StreamController` 来接收用户输入，然后使用 `expand` 将输入分割成字符，`map` 获取每个字符的长度，最后使用 `fold` 累加字符长度。当用户停止输入时，`input.close()` 被调用，Stream 结束，`characterCount` 中的 `listen` 回调被触发，输出总字符数。
总结
Stream 操作符和聚合函数是 Dart 语言中处理异步数据流的重要工具。通过本文的实践案例，我们学习了如何使用这些操作符和函数来转换、过滤和汇总 Stream 中的数据。掌握这些概念对于编写高效、可维护的 Dart 代码至关重要。
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