Dart 是如何实现多任务并行的?

Dart 是一种支持多任务并行的编程语言,它提供了多种机制来实现并发和并行。下面是 Dart 实现多任务并行的几种方式:

  • Isolate(隔离区域)

Dart 中的 Isolate 是一种轻量级的并发机制,类似于线程。每个隔离区域都是独立的内存空间,每个隔离区域都有自己的内存空间和执行线程,因此不同的隔离区域之间可以独立地执行代码,每个隔离区都在自己的核心上运行,不会阻塞其他 Isolate。从而实现并发。但是有一点需要注意它们之间不能直接共享数据,必须通过消息传递来实现。

下面是一个简单的示例代码,展示了如何使用Isolate在Dart中实现并发执行:

import 'dart:isolate';

void main() async {
  // 创建两个隔离区域
  final isolate1 = await Isolate.spawn(runIsolate, 1);
  final isolate2 = await Isolate.spawn(runIsolate, 2);
  // 等待隔离区域执行完毕
  await Future.wait([isolate1.exitCode, isolate2.exitCode]);
}

void runIsolate(int id) {
  // 隔离区域中执行的代码
  print('Isolate $id is running');
}

在上面的示例中,我们首先使用Isolate.spawn函数创建两个隔离区域,每个隔离区域都会执行runIsolate函数,并传入不同的参数(1和2)。runIsolate函数是隔离区域中实际执行的代码,它只是简单地打印一条信息。

在创建完隔离区域之后,我们使用Future.wait函数等待隔离区域执行完毕。这里的exitCode属性返回隔离区域的退出代码,如果代码成功执行,它将返回0。

当我们运行上面的代码时,我们会看到如下输出:

Isolate 1 is running
Isolate 2 is running

可以看到,两个隔离区域几乎同时启动并执行,实现了并发执行的效果。这只是Isolate的简单示例,您可以使用它来执行更复杂的并发任务,例如使用多个Isolate同时下载多个文件,或在不同的隔离区域中执行计算密集型任务,以提高性能等。

  • async/await

在Dart中,async/await使用的是Future对象来实现异步操作。当我们在一个函数或方法前面加上async关键字时,这个函数就变成了一个异步函数。在异步函数中使用await关键字可以等待其他异步操作的结果,而不会阻塞当前函数的执行。

下面是一个使用async/await实现异步并发的Demo代码,它会同时下载两个URL的内容,并在两个下载操作都完成后将结果打印出来:

import 'dart:async';
import 'dart:convert';
import 'dart:io';

Future<void> main() async {
  final url1 = 'https://www.example.com';
  final url2 = 'https://www.example.net';

  final result1 = downloadUrl(url1);
  final result2 = downloadUrl(url2);

  final results = await Future.wait([result1, result2]);

  for (final result in results) {
    print(result);
  }
}

Future<String> downloadUrl(String url) async {
  final httpClient = HttpClient();
  final request = await httpClient.getUrl(Uri.parse(url));
  final response = await request.close();
  final contents = await response.transform(utf8.decoder).join();
  httpClient.close();
  return contents;
}

在上面的代码中,downloadUrl方法是一个异步函数,它使用HttpClient类下载给定URL的内容。在main函数中,我们使用Future.wait方法来等待两个下载操作都完成,然后打印结果。由于result1和result2是同时进行的,因此整个过程是并发的。

  • Stream

Dart 中的 Stream 是一种基于事件的异步编程模型,它可以处理连续的异步事件流。使用 Stream 可以将一个长时间运行的任务分解成多个小任务,并且可以在每个小任务完成后将结果推送到事件流中,这样其他任务就可以异步地获取结果。

下面是一个使用Stream实现异步并发的Demo代码,它会从两个URL下载数据并将结果打印出来:

import 'dart:async';
import 'dart:convert';
import 'dart:io';

Future<void> main() async {
  final url1 = 'https://www.example.com';
  final url2 = 'https://www.example.net';

  final stream1 = downloadUrl(url1);
  final stream2 = downloadUrl(url2);

  await for (final result in StreamGroup.merge([stream1, stream2])) {
    print(result);
  }
}

Stream<String> downloadUrl(String url) async* {
  final httpClient = HttpClient();
  final request = await httpClient.getUrl(Uri.parse(url));
  final response = await request.close();
  await for (final chunk in response.transform(utf8.decoder)) {
    yield chunk;
  }
  httpClient.close();
}

在上面的代码中,downloadUrl方法返回一个Stream对象,用于异步下载给定URL的内容。在main函数中,我们使用StreamGroup.merge方法将两个下载流合并为一个,并使用await for循环逐个处理下载结果。

需要注意的是,在downloadUrl方法中,我们使用yield关键字来逐个将下载的数据块发送到Stream中,这样就可以在下载过程中不断地将数据发送出去,而不用等到所有数据都下载完成后再一次性发送。这也是Stream在处理大量异步事件时的优势之一。

  • Compute Function

Dart 中的 Compute Function 是一种可以在独立的 Isolate 中运行的函数,它可以接收输入参数并返回结果。使用 Compute Function 可以将一个计算密集型的任务分解成多个小任务,在每个小任务中使用 Compute Function 来并行地计算结果,最终将结果合并起来。

下面是一个使用Compute Function实现异步并发的Demo代码,它会计算两个斐波那契数列,并将结果打印出来:

import 'dart:async';
import 'package:flutter/foundation.dart';

Future<void> main() async {
  final result1 = compute(fibonacci, 40);
  final result2 = compute(fibonacci, 41);

  final results = await Future.wait([result1, result2]);

  for (final result in results) {
    print(result);
  }
}

int fibonacci(int n) {
  if (n == 0) return 0;
  if (n == 1) return 1;
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

在上面的代码中,我们使用compute函数将斐波那契数列的计算任务交给后台隔离线程执行,然后使用Future.wait方法等待两个任务都完成后打印结果。

需要注意的是,在使用compute函数时,传递给它的函数必须是顶层函数或静态函数,因为后台隔离线程无法访问非静态变量或实例变量。

总的来说,Dart 提供了多种机制来实现多任务并行,包括 Isolate、async/await、Stream 和 Compute Function。这些机制可以根据具体的任务需求选择使用,从而实现高效的并发和并行。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,126评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,254评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,445评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,185评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,178评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,970评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,276评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,927评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,400评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,883评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,997评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,646评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,213评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,204评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,423评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,423评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,722评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容