Dart中Future入参带与不带async时microtask执行顺序不同的原因是什么

前置基础：Dart事件循环调度规则 #

Dart的执行流严格遵循以下优先级：

• 首先执行当前调用栈的所有同步代码
• 同步代码执行完毕后，按先进先出顺序清空微任务队列里的所有任务
• 微任务队列清空后，才会取出事件队列的第一个任务执行，重复上述流程

另外两个关键知识点：

1. Future(computation)构造函数会将传入的computation回调调度到事件队列等待执行
2. async函数的特性：
   • async函数执行到同步代码末尾时，会返回一个未完成的Future
   • 该Future不会同步完成，而是会将自身的完成动作调度到微任务队列等待执行
   • 如果Future(computation)的computation返回了一个Future，那么构造出的Future会自动链式等待这个返回的Future完成，才会自身完成
   • await只有在等待的Future未完成时才会暂停当前函数让出事件循环，如果等待的Future已经是完成状态，会直接同步执行后续代码

例子1：Future构造入参不带async #

对应输出：1 future, 1, 1 microtask, 1 inner future, 2 future
执行流程：

1. main函数执行到await Future(() { ... })时，Future构造函数将回调调度到事件队列，返回未完成的Future F1，main暂停让出事件循环
2. 事件循环取出回调执行：
   • 同步打印1 future
   • 调用Future.microtask将打印1 microtask的任务M1加入微任务队列
   • 调用Future(() => print('1 inner future'))将该任务E1加入事件队列
   • 回调是普通函数，执行完毕返回普通值，F1同步完成
   • 因为F1已经完成，await不再暂停，main函数直接同步恢复执行，打印1，再将打印2 future的任务E2加入事件队列
3. 当前调用栈的所有同步代码执行完毕，开始清空微任务队列，执行M1打印1 microtask
4. 微任务队列清空，依次取出事件队列的E1、E2执行，分别打印1 inner future、2 future

例子2：Future构造入参带async #

对应输出：1 future, 1 microtask, 1, 1 inner future, 2 future
执行流程：

1. main函数执行到await Future(() async { ... })时，Future构造函数将回调调度到事件队列，返回未完成的Future F1，main暂停让出事件循环
2. 事件循环取出回调执行：
   • 同步打印1 future
   • 调用Future.microtask将打印1 microtask的任务M1加入微任务队列
   • 调用Future(() => print('1 inner future'))将该任务E1加入事件队列
   • 回调是async函数，同步代码执行完毕，返回未完成的Future F2，Future(computation)构造函数会让F1链式等待F2完成
   • async函数返回的F2不会同步完成，系统会将完成F2的任务M2加入微任务队列
3. 当前调用栈的同步代码执行完毕，开始清空微任务队列：
   • 先执行M1，打印1 microtask
   • 再执行M2，完成F2，F1也同步完成
   • F1完成后，await恢复main函数执行，打印1，将打印2 future的任务E2加入事件队列
4. 微任务队列清空，依次取出事件队列的E1、E2执行，分别打印1 inner future、2 future

核心差异总结 #

两种场景的唯一区别就是async回调返回了Future，导致外层被await的Future不会同步完成：

• 无async时：回调执行完后外层Future同步完成，main直接恢复执行，所以print('1')先于微任务队列的M1执行
• 有async时：回调执行完后外层Future需要等待async返回的Future完成，而这个完成动作被调度成了微任务，排在M1之后，所以M1先执行，之后才会恢复main执行print('1')

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tom