Dart的”多線程“

眾所周知，Dart是一門單線程的語言，我們可以將一些需要等待的任務(wù)放到異步操作中，但是異步任務(wù)必須等到線程空閑時才會去執(zhí)行，這是無法滿足我們某些場景的需求的。那Dart就沒有辦法實現(xiàn)類似子線程的功能嗎？而實際，Dart其實是有辦法實現(xiàn)類似多線程的功能的。

Isolate

Isolate調(diào)用

Isolate是一個非常底層的api，我們可以通過Isolate.spawn()方法進行調(diào)用。

void isolateTest() async {
  print("外部代碼 1");
  Isolate.spawn(isoFunc0, "msg");
  print("外部代碼 2");
}

void isoFunc0(String message) {
  // 模擬耗時操作
  sleep(Duration(seconds: 2));
  
  print("message is $message");
}

執(zhí)行結(jié)果為

flutter: 外部代碼 1
flutter: 外部代碼 2
flutter: message is msg

Isolate與異步操作的區(qū)別

我們知道異步操作并沒有開辟一條子線程，而是在線程空閑時去執(zhí)行異步操作。而Isolate不同，我們可以通過下面代碼看到區(qū)別。

void isolateTest() async {
  print("外部代碼 1");
  Isolate.spawn(isoFunc0, "msg");
  sleep(Duration(seconds: 3));
  print("外部代碼 2");
}

void isoFunc0(String message) {
  print("message is $message");
}

執(zhí)行結(jié)果為：

flutter: 外部代碼 1
flutter: message is msg
flutter: 外部代碼 2

可以看到，盡管主線程中有任務(wù)執(zhí)行沒有空閑，但是Isolate.spawn的操作仍然執(zhí)行了，這是異步操作所不具備的。

Isolate不是嚴格意義上的多線程

實際上，Isolate更像是進程而不是線程，因為他擁有獨立的內(nèi)存空間，并且他與子線程之間的通信需要借助到端口（Port）概念的api，這些特性讓它看起來更像是進程。

我們通過代碼驗證一下：

String _data = "0";

void isolateTest() async {
  print("外部代碼 1");
  Isolate.spawn(isoFunc0, "msg");
  sleep(Duration(seconds: 3));
  print("data is $_data");
  print("外部代碼 2");
}

void isoFunc0(String message) {
  _data = message;
  print("message is $_data");
}

結(jié)果為：

flutter: 外部代碼 1
flutter: message is msg
flutter: data is 0
flutter: 外部代碼 2

可以看到，盡管Isolate中修改了_data的值，但是外部的_data的值并沒有隨之改變，顯然，這個結(jié)果明顯不符合多線程的特性。

ReceivePort

如果我們需要將Isolate的結(jié)果返回，我們需要使用端口ReceivePort來進行傳遞。我們將ReceivePort作為參數(shù)傳遞給Isolate，Isolate執(zhí)行完成后通過Port的send方法將結(jié)果傳遞出來，外部通過listen得到結(jié)果。

void isolateTest() async {
  print("外部代碼 1");
  ReceivePort port = ReceivePort();
  Isolate iso = await Isolate.spawn(isoFunc, port.sendPort);
  port.listen((message) {
    _data = message;
    print("data is $_data");
    port.close();
    iso.kill();
  });
  print("外部代碼 2");

}

void isoFunc(SendPort port) {
  sleep(Duration(seconds: 2));
  port.send("msg");

}

執(zhí)行結(jié)果為：

flutter: 外部代碼 1
flutter: 外部代碼 2
flutter: data is msg

port.listen到結(jié)果后，我們要將端口關(guān)閉，殺死Isolate。

compute

除了Isolate，Dart還給我們提供compute接口。

查看compute定義：

final _ComputeImpl compute = _isolates.compute;

可以猜測compute是對Isolates的封裝，繼續(xù)點進去：

Future<R> compute<Q, R>(isolates.ComputeCallback<Q, R> callback, Q message, { String debugLabel }) async {
  debugLabel ??= kReleaseMode ? 'compute' : callback.toString();
  final Flow flow = Flow.begin();
  Timeline.startSync('$debugLabel: start', flow: flow);
  final ReceivePort resultPort = ReceivePort();
  final ReceivePort errorPort = ReceivePort();
  Timeline.finishSync();
  final Isolate isolate = await Isolate.spawn<_IsolateConfiguration<Q, FutureOr<R>>>(
    _spawn,
    ... ...

可以確定，compute是對Isolate的封裝。

compute的調(diào)用

compute的使用要比Isolate方便很多

void computeTest() async {
  print("外部代碼 1");

  compute(computeFunc, "msg").then((value) => print("value = $value"));

  print("外部代碼 2");
}

String computeFunc(String message) {
  print("computeFunc ${message}");
  return message + "compute";
}

執(zhí)行結(jié)果為：

flutter: 外部代碼 1
flutter: 外部代碼 2
flutter: computeFunc msg
flutter: value = msgcompute

compute顯然比Isolate更加方便簡潔。

總結(jié)

盡管Isolate和compute為我們提供了類似多線程的功能，但實際上它更像是進程不是線程，頻繁使用明顯會消耗內(nèi)存，所以我們一般只用來處理復雜耗時的計算，而像網(wǎng)絡(luò)請求和文件讀寫，我們通過異步操作就可以解決我們的需求了。