Dart并发编程: isolate

我们都知道，在Flutter开发中，App是单线程运行的，那既然是单线程运行，那么它能否做到并发处理多个任务呢？答案是可以的，首先，我们先来了解isolate。

isolates

之前从事iOS开发，或者其他平台App开发的人员，在App运行时，都会有一个主线程，可以开启多个子线程进行多个任务并发执行。在Dart中，所有代码都运行在isolate中，每个isolate都有它们各自的内存堆栈，确保每个isolate的状态都是独立的，互不影响。因为isolate之间没有共享的内存空间，所以，我们就不用使用各种锁来保证数据的安全性。

Main isolate

默认情况下，所有的Dart代码都在main isolate中。

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通过使用 async-await 等待异步操作完成，然后继续执行下一行代码，即使是单隔离程序也可以顺利执行。一个良好的App，会启动很快，然后开启EventLoop来响应Event队列中的Event事件。

isolate的生命周期

如下图所示，每一个isolate由某些Dart代码开启。例如main()方法。在isolate中会注册一些事件监听者，处理用户的交互操作或者文件的I/O操作。当处理完 Event事件，返回结果，该isolate就会退出。

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处理Event

在客户端App中，在main isolate的Event queue中，会包含多个Repaint请求，一些UI事件或者Button回调事件。 Event Loop会按照Event Queue先入先出的顺序，处理Event事件。

截屏2022-05-15 下午3.55.34.png 当 main()调用时，就会执行Event Handler，如下图所示：

截屏2022-05-15 下午3.58.56.png 需要注意的是，如果某个EventHandler 的同步操作，耗时太长，就会造成App响应卡顿，如下图所示，Tap Handler耗费了太多时间，超过了预期处理时间就会造成响应卡顿。

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Worker isolate

当处理耗时的计算，例如处理一个较大的JSON数据时。此时我们可以开启另外一个isolate进行JSON数据解析，我们称这个worker isolate为background isolate，当这个worker isolate执行完成后，将结果返回给main isolate。

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需要注意的是，在isolate之间传递的数据，需要满足sendable，关于哪些对象满足sendable状态，大家可以参考 send() method API 说明。

worker isolate示例

void main() async {
  // Read some data.
  final jsonData = await _parseInBackground();

  // Use that data
  print('Number of JSON keys: ${jsonData.length}');
}

// Spawns an isolate and waits for the first message
Future<Map<String, dynamic>> _parseInBackground() async {
  final p = ReceivePort(); // 1
  await Isolate.spawn(_readAndParseJson, p.sendPort); // 2 
  return await p.first as Map<String, dynamic>; // 3
}

Future<void> _readAndParseJson(SendPort p) async {
  final fileData = await File(filename).readAsString();
  final jsonData = jsonDecode(fileData);
  Isolate.exit(p, jsonData);
}
复制代码

1，在创建isolate之前，先创建一个ReceievePort，用来从worker isolate向main isolate传递数据。
2，使用Isolate.spawn()创建一个新isolate，用来执行_readAndParseJson操作。
3，一旦isolate创建完成，main isolate开始等待 work isolate传递最后的处理结果。

main isolate和work isolate之间的通信如下图所示截屏2022-05-15 下午5.07.58.png

本篇文章关于isolate的介绍就先到这，了解更多，可参考Dart官方文档。

本篇文章参考Dart官方文档 isolates