文章目錄

• 簡介
• dart中的隔離機制
• 生成一個Isolate
• Isolate之間的交互
• 一個例子
• 總結

簡介

之前介紹了很多dart中的異步編程技巧，不知道大家有沒有發現一個問題，如果是在java的異步編程中，肯定會提到鎖和并發機制，但是對于dart來說，好像從來沒有聽到多線程和并發的問題，這是為什么呢？

今天，給大家講解一下dart中的隔離機制，大家就明白了。

dart中的隔離機制

dart是一個單線程的語言，但是作為一個單線程的語言，dart卻支持Future,Stream等異步特性。這一切都是隔離機制和事件循環帶來的結果。

首先看一下dart中的隔離機制。

所謂隔離指的是dart運行的一個特定的空間，這個空間擁有單獨的內存和單線程的事件循環。

如下圖所示：

在java或者c++等其他語言中，多個線程是共享內存空間的，雖然帶來了并發和數據溝通的方便途徑，但是同時也造成了并發編程的困難。

因為我們需要考慮多線程之間數據的同步，于是額外多出了很多鎖的機制，詳細了解或者用過的人應該都會很煩惱。

多線程最大的缺陷就是要求程序員的羅輯思維和編程技巧足夠優秀，這樣才能夠設計出完美運行的多線程程序。

但是在dart中，這些都不是什么問題。dart中所有的線程都擁有自己的運行空間，這個線程的工作就是運行事件循環。

那么問題來了，主線程在處理事件循環，但是如果遇到了一個非常耗時的操作，該怎么辦呢? 如果直接在主線程中運行，則可能會導致主線程的阻塞。

dart也充分考慮到了這個問題，所以dart提供了一個Isolate的類來對隔離進行管理。

因為dart程序本身就在一個Isolate中運行，所以如果在dart中定義一個Isolate，那么這個Isolate通常表示的是另外一個，需要和當前Isolate進行通信的Isolate。

生成一個Isolate

那么如何在當前的dart程序中生成一個Isolate呢？

Isolate提供了三種生成方法。

一個非常常用的是Isolate的工廠方法spawn:

external static Future<Isolate> spawn<T>(void entryPoint(T message), T message,{bool paused = false,bool errorsAreFatal = true,SendPort? onExit,SendPort? onError,@Since("2.3") String? debugName});

spawn會創建一個新的Isolate，調用它需要傳入幾個參數：

entryPoint表示的是生成新Isolate的時候需要調用的函數。entryPoint接受一個message參數。通常來說message是一個SendPort對象，用于兩個Isolate之間的溝通。

paused表示新生成的Isolate是否處于暫停狀態，他相當于：

isolate.pause(isolate.pauseCapability)

如果后續需要取消暫停狀態，則可以調用：

isolate.resume(isolate.pauseCapability)

errorsAreFatal 對應的是setErrorsFatal方法。

onExit對應的是addOnExitListener, onError對應的是addErrorListener。

debugName表示的是Isolate在調試的時候展示的名字。

如果spawn出錯，則會拋出IsolateSpawnException異常：

class IsolateSpawnException implements Exception {/// Error message reported by the spawn operation.final String message;@pragma("vm:entry-point")IsolateSpawnException(this.message);String toString() => "IsolateSpawnException: $message"; }

spawn方法生成的是和當前代碼一樣的Isolate。如果想要使用不同的代碼來生成，則可以使用spawnUri,通過傳入對應的Uri地址，從而生成不一樣的code。

external static Future<Isolate> spawnUri(Uri uri,List<String> args,var message,{bool paused = false,SendPort? onExit,SendPort? onError,bool errorsAreFatal = true,bool? checked,Map<String, String>? environment,@Deprecated('The packages/ dir is not supported in Dart 2')Uri? packageRoot,Uri? packageConfig,bool automaticPackageResolution = false,@Since("2.3")String? debugName});

還有一種方式，就是使用Isolate的構造函數：

Isolate(this.controlPort, {this.pauseCapability, this.terminateCapability});

它有三個參數，第一個參數是controlPort，代表另外一個Isolate的控制權，后面兩個capabilities是原isolate的子集，表示是否有pause或者terminate的權限。

一般用法如下：

Isolate isolate = findSomeIsolate(); Isolate restrictedIsolate = Isolate(isolate.controlPort); untrustedCode(restrictedIsolate);

Isolate之間的交互

所有的dart代碼都是運行在Isolate中的，然后代碼只能夠訪問同一個isolate內的class和value。那么多個isolate之間通信，可以ReceivePort和SendPort來實現。

先看下SendPort,SendPort是Capability的一種：

abstract class SendPort implements Capability

SendPort用于向ReceivePort發送message, message可以有很多類型,包括：

Null，bool,int,double,String,List,Map,TransferableTypedData,SendPort和Capability。

注意，send動作是立馬完成的。

事實上，SendPort是由ReceivePort來創建的。一個ReceivePort可以接收多個SendPort。

ReceivePort是Stream的一種：

abstract class ReceivePort implements Stream<dynamic>

作為Stream,它提供了一個listen用來處理接收到的消息：

StreamSubscription<dynamic> listen(void onData(var message)?,{Function? onError, void onDone()?, bool? cancelOnError});

一個例子

講了那么多原理，有的同學可能會問了，那么到底怎么用呢？

例子來了：

import 'dart:isolate';var isolate;void entryPoint(SendPort sendPort) {int counter = 0;sendPort.send("counter:$counter"); } void main() async{final receiver = ReceivePort();receiver.listen((message) {print( "接收到消息 $message");});isolate = await Isolate.spawn(entryPoint, receiver.sendPort); }

在主線程中，我們創建了一個ReceivePort，然后調用了它的listen方法來監聽sendPort發過來的消息。

然后spawn出一個新的Isolate，這個Isolate會在初始化之后，調用entryPoint方法。

在這個entryPoint方法中又使用sendPort向ReceivePort發送消息。

最終運行，打印：

接收到消息 counter:0

總結

以上就是dart中的隔離機制和Isolate的使用。

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總結

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