关于dart:dart系列之dart优秀的秘诀隔离机制

之前介绍了很多 dart 中的异步编程技巧，不晓得大家有没有发现一个问题，如果是在 java 的异步编程中，必定会提到锁和并发机制，然而对于 dart 来说，如同素来没有听到多线程和并发的问题，这是为什么呢？

明天，给大家解说一下 dart 中的隔离机制，大家就明确了。

dart 是一个单线程的语言，然而作为一个单线程的语言，dart 却反对 Future,Stream 等异步个性。这一切都是隔离机制和事件循环带来的后果。

首先看一下 dart 中的隔离机制。

所谓隔离指的是 dart 运行的一个特定的空间，这个空间领有独自的内存和单线程的事件循环。

如下图所示：

在 java 或者 c ++ 等其余语言中，多个线程是共享内存空间的，尽管带来了并发和数据沟通的不便路径，然而同时也造成了并发编程的艰难。

因为咱们须要思考多线程之间数据的同步，于是额定多出了很多锁的机制，具体理解或者用过的人应该都会很懊恼。

多线程最大的缺点就是要求程序员的罗辑思维和编程技巧足够优良，这样才可能设计出完满运行的多线程程序。

然而在 dart 中，这些都不是什么问题。dart 中所有的线程都领有本人的运行空间，这个线程的工作就是运行事件循环。

那么问题来了，主线程在处理事件循环，然而如果遇到了一个十分耗时的操作，该怎么办呢? 如果间接在主线程中运行，则可能会导致主线程的阻塞。

dart 也充分考虑到了这个问题，所以 dart 提供了一个 Isolate 的类来对隔离进行治理。

因为 dart 程序自身就在一个 Isolate 中运行，所以如果在 dart 中定义一个 Isolate，那么这个 Isolate 通常示意的是另外一个，须要和以后 Isolate 进行通信的 Isolate。

那么如何在以后的 dart 程序中生成一个 Isolate 呢？

Isolate 提供了三种生成办法。

一个十分罕用的是 Isolate 的工厂办法 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 会创立一个新的 Isolate，调用它须要传入几个参数：

entryPoint 示意的是生成新 Isolate 的时候须要调用的函数。entryPoint 承受一个 message 参数。通常来说 message 是一个 SendPort 对象，用于两个 Isolate 之间的沟通。

paused 示意新生成的 Isolate 是否处于暂停状态，他相当于：

isolate.pause(isolate.pauseCapability)

如果后续须要勾销暂停状态，则能够调用：

isolate.resume(isolate.pauseCapability)

errorsAreFatal 对应的是 setErrorsFatal 办法。

onExit 对应的是 addOnExitListener, onError 对应的是 addErrorListener。

debugName 示意的是 Isolate 在调试的时候展现的名字。

如果 spawn 出错，则会抛出 IsolateSpawnException 异样：

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 办法生成的是和以后代码一样的 Isolate。如果想要应用不同的代码来生成，则能够应用 spawnUri, 通过传入对应的 Uri 地址，从而生成不一样的 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});

还有一种形式，就是应用 Isolate 的构造函数：

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

它有三个参数，第一个参数是 controlPort，代表另外一个 Isolate 的控制权，前面两个 capabilities 是原 isolate 的子集，示意是否有 pause 或者 terminate 的权限。

个别用法如下：

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

所有的 dart 代码都是运行在 Isolate 中的，而后代码只可能拜访同一个 isolate 内的 class 和 value。那么多个 isolate 之间通信，能够 ReceivePort 和 SendPort 来实现。

先看下 SendPort,SendPort 是 Capability 的一种：

abstract class SendPort implements Capability

SendPort 用于向 ReceivePort 发送 message, message 能够有很多类型, 包含：

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

留神，send 动作是立马实现的。

事实上，SendPort 是由 ReceivePort 来创立的。一个 ReceivePort 能够接管多个 SendPort。

ReceivePort 是 Stream 的一种：

abstract class ReceivePort implements Stream<dynamic>

作为 Stream, 它提供了一个 listen 用来解决接管到的音讯：

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

讲了那么多原理，有的同学可能会问了，那么到底怎么用呢？

例子来了：

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( "接管到音讯 $message");
  });
  isolate = await Isolate.spawn(entryPoint, receiver.sendPort);
}

在主线程中，咱们创立了一个 ReceivePort，而后调用了它的 listen 办法来监听 sendPort 发过来的音讯。

而后 spawn 出一个新的 Isolate，这个 Isolate 会在初始化之后，调用 entryPoint 办法。

在这个 entryPoint 办法中又应用 sendPort 向 ReceivePort 发送音讯。

最终运行，打印：

 接管到音讯 counter:0

以上就是 dart 中的隔离机制和 Isolate 的应用。

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关于dart:dart系列之dart优秀的秘诀隔离机制

简介

dart 中的隔离机制

生成一个 Isolate

Isolate 之间的交互

一个例子

总结