Как создать два потока в Dart в контексте Flutter?

Для создания независимых потоков выполнения в Dart/Flutter используются Изоляты (Isolates). Они представляют собой отдельные задачи с собственным выделенным пространством памяти, что предотвращает проблемы с конкурентным доступом к данным и блокировку основного потока (UI-потока).

Существует несколько способов создания и взаимодействия с изолятами:

1. Isolate.spawn(): Самый низкоуровневый способ создания изолята. Требует передачи функции верхнего уровня или статического метода класса для выполнения в новом изоляте и порта для обмена сообщениями.

   import 'dart:isolate';
   
   // Функция, выполняющаяся в изоляте
   void isolateEntry(SendPort sendPort) {
     // Выполняем какую-то долгую операцию
     int result = 0;
     for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
       result += i;
     }
     // Отправляем результат обратно основному изоляту
     sendPort.send(result);
   }
   
   void main() async {
     ReceivePort receivePort = ReceivePort();
     // Создаем новый изолят
     Isolate isolate = await Isolate.spawn(isolateEntry, receivePort.sendPort);
   
     // Слушаем сообщения от изолята
     receivePort.listen((message) {
       print('Результат из изолята: $message');
       // Завершаем изолят после получения сообщения
       isolate.kill();
     });
   
     print('Основной поток продолжает работу...');
   }
   

2. compute(): Упрощенная функция из пакета flutter/foundation, которая использует Isolate.spawn() под капотом. Идеально подходит для простых фоновых задач, не требующих сложного взаимодействия с изолятом.

   import 'package:flutter/foundation.dart';
   
   // Функция, выполняющаяся с помощью compute
   int heavyComputation(int limit) {
     int result = 0;
     for (int i = 0; i < limit; i++) {
       result += i;
     }
     return result;
   }
   
   void main() async {
     print('Начинаем тяжелые вычисления в фоне...');
     // Выполняем функцию в отдельном изоляте
     int result = await compute(heavyComputation, 1000000000);
     print('Результат вычислений: $result');
     print('Основной поток продолжает работу после вычислений.');
   }
   

3. Isolate.spawnUri(): Используется для запуска кода из отдельного файла dart в новом изоляте.

Взаимодействие между изолятами:

Изоляты обмениваются данными только путем передачи сообщений через экземпляры SendPort и ReceivePort. Это атомарные операции, не требующие блокировок или других механизмов синхронизации.

• SendPort: Используется для отправки сообщений из одного изолята в другой.
• ReceivePort: Используется для прослушивания входящих сообщений.

При передаче объектов между изолятами, они должны быть "передаваемыми" (transferable), что включает в себя:

• Простые типы данных (int, double, String, bool)
• Списки и мапы, содержащие передаваемые типы
• Некоторые специфические для Flutter типы, которые могут быть сериализованы

Объекты, не являющиеся передаваемыми, будут скопированы, а их последующие изменения в одном изоляте не отразятся в другом.

Ключевые моменты:

• Изоляты не могут напрямую обращаться к памяти друг друга.
• Изоляты не имеют доступа к общему состоянию, включая переменные, классы и виджеты основного изолята (UI-потока).
• Общение между изолятами происходит асинхронно.
• При работе с изолятами в Flutter важно правильно управлять их жизненным циклом (например, использовать isolate.kill() при необходимости).

Использование изолятов позволяет выполнять длительные или ресурсоемкие операции в фоне, предотвращая зависание пользовательского интерфейса и обеспечивая плавность работы приложения.