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Flutter 线程模型详解：主线程、异步与 Isolate

news 2025/8/22 15:41:04

一、主线程：默认的执行环境

所有代码默认运行在主线程。下面的例子展示了一个会阻塞主线程的错误示范：

import 'package:flutter/material.dart';void main() {runApp(const MyApp());
}class MyApp extends StatelessWidget {const MyApp({super.key});@overrideWidget build(BuildContext context) {return MaterialApp(home: HomePage(),);}
}class HomePage extends StatefulWidget {@overrideState<HomePage> createState() => _HomePageState();
}class _HomePageState extends State<HomePage> {String _result = '点击按钮开始计算';bool _isLoading = false;// 一个模拟的、非常耗时的同步计算函数// 这会严重阻塞主线程！int _expensiveTask(int number) {int sum = 0;for (int i = 0; i < number; i++) {sum += i;}return sum;}void _doTaskOnMainThread() {setState(() {_isLoading = true;});// 这个计算直接在UI线程上运行，会导致界面卡死int result = _expensiveTask(10000000000); // 一个很大的数setState(() {_result = '计算结果: $result';_isLoading = false;});}@overrideWidget build(BuildContext context) {return Scaffold(appBar: AppBar(title: const Text('线程模型实战')),body: Center(child: Column(mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,children: [if (_isLoading) const CircularProgressIndicator(),Text(_result, style: Theme.of(context).textTheme.headlineSmall),ElevatedButton(onPressed: _doTaskOnMainThread,// 点击这个按钮后，UI会完全卡住，连Loading圈都无法转动child: const Text('在主线程执行耗时任务 (错误示范)'),),],),),);}
}

现象：点击按钮后，即使看到了 Loading 圆圈，它也会完全冻结，无法动画，直到计算完成。这就是阻塞主线程的后果。

二、异步操作：处理 I/O 任务（网络请求为例）

使用 async/await 和 Future 处理不会阻塞线程的“等待型”任务。

// ... 承接上面的 State class ...// 在 _HomePageState 类中添加新方法
Future<void> _fetchDataAsync() async {setState(() {_isLoading = true;_result = '正在加载...';});// 使用 async/await 进行异步网络请求// http.get 是非阻塞的，它向系统发出请求后就直接返回了try {// 记得添加 http 包: flutter pub add http// import 'package:http/http.dart' as http;final response = await http.get(Uri.parse('https://api.example.com/data'));// 这里的代码会在网络请求成功后，由事件循环调度执行// 它仍然运行在主线程，但等待期间主线程是空闲的，可以处理其他事件（如动画）if (response.statusCode == 200) {setState(() {_result = '获取成功: ${response.body.substring(0, 100)}...';});} else {setState(() {_result = '请求失败: ${response.statusCode}';});}} catch (e) {setState(() {_result = '发生错误: $e';});} finally {setState(() {_isLoading = false;});}
}// 在 build 方法的 Column 中添加新的按钮
ElevatedButton(onPressed: _fetchDataAsync,child: const Text('执行异步网络请求 (正确示范)'),
),

现象：点击按钮后，Loading 圆圈流畅旋转，UI 可以正常响应。数据获取完成后，结果会更新到屏幕上。

三、Isolate：处理 CPU 密集型任务

使用 compute 函数将耗时计算任务移到后台 Isolate。

// 1. 首先，在文件顶部导入 foundation.dart
import 'package:flutter/foundation.dart';// 2. 确保耗时函数是顶级函数或静态方法
// 因为 Isolate 不能访问原实例中的非静态成员
int _expensiveTaskInIsolate(int number) {int sum = 0;for (int i = 0; i < number; i++) {sum += i;}return sum;
}// 3. 在 _HomePageState 类中添加新方法
void _doTaskInIsolate() async {setState(() {_isLoading = true;_result = '在Isolate中计算...';});// 使用 compute 将函数和参数抛到新的Isolate中执行// 这是一个非阻塞调用，会立即返回一个Futureint result = await compute(_expensiveTaskInIsolate, 10000000000);// compute 完成后，这里的代码会在主线程执行，可以安全地更新UIsetState(() {_result = 'Isolate计算结果: $result';_isLoading = false;});
}// 4. 在 build 方法的 Column 中添加新的按钮
ElevatedButton(onPressed: _doTaskInIsolate,child: const Text('使用Isolate执行计算 (正确示范)'),
),

现象：点击按钮后，Loading 圆圈流畅旋转，UI 操作完全正常，毫无卡顿。计算完成后，结果会更新到屏幕上。

最终效果对比

你的 build 方法中的 Column 最终会有三个按钮：

Column(mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,children: [if (_isLoading) const CircularProgressIndicator(),Text(_result, style: Theme.of(context).textTheme.headlineSmall),ElevatedButton(onPressed: _doTaskOnMainThread,child: const Text('在主线程执行耗时任务 (错误示范)'),),SizedBox(height: 10),ElevatedButton(onPressed: _fetchDataAsync,child: const Text('执行异步网络请求 (正确示范)'),),SizedBox(height: 10),ElevatedButton(onPressed: _doTaskInIsolate,child: const Text('使用Isolate执行计算 (正确示范)'),),],
)