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Dart 非同步程式設計：Isolate 和事件迴圈
Dart 儘管是單執行緒語言，但它支援 futures、streams、背景工作以及你在現代非同步和（在 Flutter 的情況下）反應式編寫程式碼所需的所有其他功能。本文涵蓋 Dart 支援背景工作的基礎：isolate 和 事件迴圈。
如果您更喜歡透過觀看或聆聽來學習，本文中的所有內容都包含在以下影片中，該影片是 Flutter in Focus 影片系列 Dart 中的非同步程式設計 的一部分：
還在這裡嗎？讓我們來談談 isolate。
Isolate
Isolate 是所有 Dart 程式碼執行的環境。它就像機器上的一個小空間，擁有自己的私有記憶體區塊和一個運行事件迴圈的單執行緒。
在許多其他語言（如 C++）中，您可以讓多個執行緒共用相同的記憶體並執行您想要的任何程式碼。然而，在 Dart 中，每個執行緒都在其自己的 isolate 中，擁有自己的記憶體，並且該執行緒僅處理事件（稍後會詳細介紹）。
許多 Dart 應用程式在其單個 isolate 中運行所有程式碼，但如果需要，您可以擁有多個 isolate。如果您要執行的計算量非常大，以至於如果在主 isolate 中運行它可能會導致掉幀，那麼您可以使用 Isolate.spawn() 或 Flutter 的 compute() 函數。這兩個函數都會建立一個單獨的 isolate 來進行數字運算，讓您的主 isolate 可以自由地（例如）重建和渲染 Widget 樹。
新的 isolate 將獲得自己的事件迴圈和自己的記憶體，即使原始 isolate 是這個新 isolate 的父級，也不允許存取。這就是名稱 isolate 的來源：這些小空間彼此 隔離。
事實上，isolate 合作的唯一途徑是透過來回傳遞訊息。一個 isolate 向另一個 isolate 發送訊息，接收 isolate 使用其事件迴圈處理該訊息。
這種缺乏共用記憶體的設計可能聽起來有點嚴格，尤其是如果您來自 Java 或 C++ 等語言，但它對 Dart 程式設計師來說有一些關鍵好處。
例如，isolate 中的記憶體分配和垃圾回收不需要鎖定。只有一個執行緒，所以如果它不忙，您就知道記憶體沒有被改變。這對於 Flutter 應用程式來說非常有用，因為它們有時需要快速地建立和銷毀大量 Widget。
事件迴圈
現在您已經對 isolate 有了基本的了解，讓我們深入了解真正使非同步程式碼成為可能的因素：事件迴圈。
想像一個應用程式在其生命週期中的時間線。應用程式啟動、應用程式停止，並且在這之間會發生許多事件——來自磁碟的 I/O、來自使用者的點擊……各種各樣的事情。
您的應用程式無法預測這些事件何時發生或以何種順序發生，並且它必須使用永不阻塞的單執行緒來處理所有這些事件。因此，應用程式運行一個事件迴圈。它從其事件佇列中抓取最舊的事件，處理它，然後返回以獲取下一個事件，處理它，依此類推，直到事件佇列為空。
在應用程式運行的整個過程中——您點擊螢幕、下載內容、計時器關閉——事件迴圈只是不斷地循環，一次處理一個事件。
當動作中斷時，執行緒就會掛起，等待下一個事件。它可以觸發垃圾回收器、喝杯咖啡等等。
Dart 擁有的所有用於非同步程式設計的高階 API 和語言功能——futures、streams、async 和 await——都建立在這個簡單的迴圈之上和周圍。
例如，假設您有一個按鈕可以啟動網路請求，如下所示：
當您運行應用程式時，Flutter 會建立按鈕並將其顯示在螢幕上。然後您的應用程式等待。
您的應用程式的事件迴圈只是閒置，等待下一個事件。與按鈕無關的事件可能會進入並被處理，而按鈕則坐在那裡等待使用者點擊它。最終他們點擊了它，並且一個點擊事件進入佇列。
該事件被提取以進行處理。Flutter 查看它，渲染系統說：「這些座標與凸起的按鈕匹配」，因此 Flutter 執行 onPressed 函數。該程式碼啟動網路請求（返回一個 future）並使用 then() 方法為 future 註冊一個完成處理程式。
就這樣。迴圈完成了對該點擊事件的處理，並將其捨棄。
現在，onPressed 是 RaisedButton 的一個屬性，網路事件使用 future 的回調函數，但這兩種技術都在做同樣的基本事情。它們都是一種告訴 Flutter 的方式：「嘿，稍後，您可能會看到特定類型的事件進入。當您看到時，請執行這段程式碼。」
因此，onPressed 正在等待點擊，future 正在等待網路資料，但從 Dart 的角度來看，這些都只是佇列中的事件。
這就是 Dart 中非同步程式碼的工作原理。Futures、streams、async 和 await——這些 API 只是您告訴 Dart 的事件迴圈：「這裡有一些程式碼，請稍後運行它」的方式。
如果我們回顧程式碼範例，您現在可以準確地看到它是如何被分解成針對特定事件的區塊的。有初始構建 (1)、點擊事件 (2) 和網路響應事件 (3)。
習慣使用非同步程式碼後，您將開始在各處識別這些模式。了解事件迴圈將有助於您繼續學習更高級別的 API。
總結
我們快速瀏覽了 isolate、事件迴圈和 Dart 中非同步程式碼的基礎。
如果您想了解更多資訊，請查看 Dart 中的非同步程式設計 系列的下一個影片。它討論了 Future API，您可以使用它來進行非同步程式設計，而無需大量程式碼。
非常感謝 Andrew Brogdon，他創作了本文所依據的影片。
Dart 非同步程式設計：Isolate 和事件迴圈 最初發佈於 Medium 上的 Dart，人們在那裡透過醒目顯示和回應這個故事來繼續對話。