Jak vytvořit dva vlákna v Dart v kontextu Flutter…

V Dart/Flutter se pro vytváření nezávislých toků provádění používají izoláty (Isolates). Ty představují samostatné úlohy s vlastním vyhrazeným prostorem paměti, což zabraňuje problémům s konkurenčním přístupem k datům a blokování hlavního vlákna (UI vlákna).

Existuje několik způsobů, jak vytvářet a komunikovat s izoláty:

Isolate.spawn(): Nejnižší úroveň vytváření izolátu. Vyžaduje předání funkce vyšší úrovně nebo statické metody třídy, která se má vykonat v novém izolátu, a portu pro výměnu zpráv.

import 'dart:isolate';

// Funkce, která se vykonává v izolátu
void isolateEntry(SendPort sendPort) {
  // Provádíme nějakou dlouhou operaci
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
    result += i;
  }
  // Odesíláme výsledek zpět hlavnímu izolátu
  sendPort.send(result);
}

void main() async {
  ReceivePort receivePort = ReceivePort();
  // Vytvoření nového izolátu
  Isolate isolate = await Isolate.spawn(isolateEntry, receivePort.sendPort);

  // Posloucháme zprávy od izolátu
  receivePort.listen((message) {
    print('Výsledek z izolátu: $message');
    // Ukončíme izolát po obdržení zprávy
    isolate.kill();
  });

  print('Hlavní vlákno pokračuje v práci...');
}

compute(): Zjednodušená funkce z balíčku flutter/foundation, která používá Isolate.spawn() na pozadí. Ideální pro jednoduché úlohy na pozadí, které nevyžadují složitou komunikaci s izolátem.

import 'package:flutter/foundation.dart';

// Funkce, která se vykonává pomocí compute
int heavyComputation(int limit) {
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < limit; i++) {
    result += i;
  }
  return result;
}

void main() async {
  print('Začínáme těžké výpočty na pozadí...');
  // Spouštíme funkci v samostatném izolátu
  int result = await compute(heavyComputation, 1000000000);
  print('Výsledek výpočtů: $result');
  print('Hlavní vlákno pokračuje po výpočtech.');
}

Isolate.spawnUri(): Používá se ke spuštění kódu z samostatného souboru dart v novém izolátu.

Interakce mezi izoláty:

Izoláty si vyměňují data pouze prostřednictvím odesílání zpráv přes instance SendPort a ReceivePort. Jedná se o atomické operace, které nevyžadují zámky nebo jiné synchronizační mechanismy.

SendPort: Používá se k odesílání zpráv z jednoho izolátu do druhého.
ReceivePort: Používá se ke sledování příchozích zpráv.

Při přenosu objektů mezi izoláty musí být objekty "přenášitelné" (transferable), což zahrnuje:

Jednoduché datové typy (int, double, String, bool)
Seznamy a mapy obsahující přenášitelné typy
Některé specifické typy Flutteru, které lze serializovat

Objekty, které nejsou přenášitelné, budou zkopírovány a jejich následné změny v jednom izolátu se neprojeví v jiném.

Klíčové body:

Izoláty nemohou přímo přistupovat k paměti druhého.
Nemají přístup ke sdílenému stavu, včetně proměnných, tříd a widgetů hlavního izolátu (UI vlákna).
Komunikace mezi izoláty probíhá asynchronně.
Při práci s izoláty v Flutteru je důležité správně spravovat jejich životní cyklus (například použitím isolate.kill() podle potřeby).

Použití izolátů umožňuje provádět dlouhotrvající nebo náročné operace na pozadí, čímž se předchází zaseknutí uživatelského rozhraní a zajišťuje plynulost chodu aplikace.

Jak vytvořit dva vlákna v Dart v kontextu Flutter?