Dart_13일차 : Isolate (멀티스레드 프로그래밍)

📌 Dart 17일차: Isolate (멀티스레드 프로그래밍)

Dart에서 Isolate는 멀티스레드 프로그래밍을 구현하는 방법이다.

• Isolate 개념 및 사용법
• 기본 Isolate 생성 및 실행 ( spawn )
• Isolate 간 데이터 통신 ( SendPort, ReceivePort )
• Isolate 활용 예제 ( 비동기 연산 처리 )

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1. Isolate란? (멀티스레드 개념)

 Dart는 기본적으로 싱글 스레드(single-threaded) 언어. 즉, 한 번에 하나의 작업만 실행할 수 있다. 하지만, Isolate를 사용하면 여러 개의 작업을 병렬로 실행할 수 있음!

 

📌 싱글 스레드 vs Isolate (멀티스레드) 비교

특징	싱글 스레드 (Future, async-await)	Isolate (멀티스레드)
실행 방식	한 개의 이벤트 루프에서 실행	여러 개의 독립적인 실행 환경 생성
데이터 공유	메모리를 공유함	메모리 공유 불가능 (메시지 전달 필요)
사용 예제	HTTP 요청, 파일 I/O, UI 이벤트 처리	CPU 집약적인 연산, 대량 데이터 처리

 

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2. 기본 Isolate 생성 및 실행 ( spawn() )

 Isolate.spawn() 을 사용하면 새로운 Isolate(스레드)를 생성하고 실행할 수 있음.

 ✔️ 기본적인 Isolate 생성 예제

import 'dart:isolate';

void runInIsolate(String message) {
  print("📌 새로운 Isolate에서 실행: $message");
}

void main() {
  print("✅ 메인 함수 시작");

  // ✅ 새로운 Isolate 생성
  Isolate.spawn(runInIsolate, "Hello from Isolate!");

  print("✅ 메인 함수 종료");
}

• Isolate.spawn(runInIsolate, "메시지") → 새로운 Isolate를 실행하고 메시지를 전달
• Isolate는 독립적으로 실행되므로 실행 순서가 다를 수도 있음

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3. Isolate 간 데이터 통신 ( SendPort, ReceivePort )

• Isolate는 메모리를 공유하지 않기 때문에 SendPort와 ReceivePort를 사용해 데이터를 주고받아야 함

 ✔️ SendPort와 ReceivePort를 사용한 데이터 전송 예제

import 'dart:isolate';

void isolateFunction(SendPort sendPort) {
  sendPort.send("✅ Isolate에서 보낸 메시지");
}

void main() async {
  print("✅ 메인 함수 시작");

  ReceivePort receivePort = ReceivePort(); // ✅ 데이터 수신을 위한 포트 생성

  // ✅ 새로운 Isolate 생성
  await Isolate.spawn(isolateFunction, receivePort.sendPort);

  // ✅ 메시지 수신
  receivePort.listen((message) {
    print("📩 받은 메시지: $message");
  });

  print("✅ 메인 함수 종료");
}

 

• ReceivePort() → 데이터를 수신하는 포트 생성
• sendPort.send("메시지") → Isolate에서 데이터를 전송
• receivePort.listen((message) { }) → 수신한 데이터 출력

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4. Isolate를 활용한 CPU 집약적인 연산 처리

• 대량 연산을 메인 스레드에서 실행하면 UI가 멈출 수 있음
• Isolate를 사용하면 별도의 스레드에서 연산을 실행할 수 있음

import 'dart:isolate';

// ✅ Isolate에서 실행할 함수
void heavyCalculation(SendPort sendPort) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
    sum += i;
  }
  sendPort.send(sum); // ✅ 결과값 전송
}

void main() async {
  print("⏳ 대량 연산 시작...");

  ReceivePort receivePort = ReceivePort(); // ✅ 데이터 수신을 위한 포트 생성
  await Isolate.spawn(heavyCalculation, receivePort.sendPort);

  // ✅ 메시지 수신
  receivePort.listen((message) {
    print("✅ 연산 결과: $message");
  });

  print("✅ 메인 함수 실행 중...");
}

 

• 대량 연산이 별도의 스레드에서 실행되므로 UI가 멈추지 않음
• 연산이 완료되면 sendPort.send(sum)을 통해 결과값을 전달

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📌 왜 Isolate를 사용하면 UI가 멈추지 않을까?

 

Dart의 기본 실행 모델은 싱글 스레드(single-threaded) 구조야.

즉, 모든 코드가 **단일 이벤트 루프(Event Loop)**에서 실행돼.

 

예를 들어, 메인 스레드에서 아래 같은 대량 연산을 실행하면?

void heavyCalculation() {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
    sum += i;
  }
  print("✅ 연산 완료: $sum");
}

void main() {
  print("⏳ 대량 연산 시작...");
  heavyCalculation();
  print("✅ 메인 함수 실행 중...");
}

 

• 문제점 → heavyCalculation()이 끝날 때까지 메인 스레드가 다른 작업을 못 함.
• 즉, UI가 멈추거나 다른 이벤트(버튼 클릭 등)를 처리하지 못 함!

Isolate를 사용하면 UI가 멈추지 않음. 이제 같은 연산을 Isolate에서 실행해보자.

import 'dart:isolate';

void heavyCalculation(SendPort sendPort) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
    sum += i;
  }
  sendPort.send(sum); // ✅ 연산이 끝나면 메인 스레드로 결과 전송
}

void main() async {
  print("⏳ 대량 연산 시작...");

  ReceivePort receivePort = ReceivePort(); // ✅ 메인 스레드에서 데이터 받을 포트 생성
  await Isolate.spawn(heavyCalculation, receivePort.sendPort);

  // ✅ 연산이 끝날 때까지 메인 스레드는 다른 작업 가능
  print("✅ 메인 함수 실행 중... (UI 정상 작동)");

  receivePort.listen((message) {
    print("✅ 연산 완료: $message");
  });
}

 

• heavyCalculation()은 별도의 Isolate에서 실행됨
• 메인 스레드는 연산이 끝날 때까지 다른 작업(UI, 이벤트 처리) 가능
• 연산이 끝난 후 sendPort.send(sum)으로 결과를 메인 스레드로 전달

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📌  결론: Isolate는 UI를 멈추지 않게 해준다!

• 기본적으로 Dart는 싱글 스레드이므로, CPU 연산이 실행되면 다른 작업을 처리할 수 없음
• Isolate를 사용하면 별도의 스레드에서 연산이 진행되므로 UI가 멈추지 않음
• 연산이 끝난 후 SendPort를 통해 메인 스레드로 결과를 전송

 

💡 즉, Isolate는 CPU 집약적인 작업을 실행할 때 UI가 멈추지 않도록 하는 역할을 한다.!!!!

 reveivePort.close()를 활용하면 포트를 닫고 스레드가 종료된다. 하지만 없을 경우에는 다른 작업을 할 수 있도록 아래 그림과 같이 빌드가 실행되고 계속 실행중인 내용을 확인할 수 있다!!!!

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 이렇게 Isolate (멀티스레드 프로그래밍)에 대해서 알아보았다. 추가 적인 내용이 필요한 경우에는 댓글을 요청드리고, 틀린 부분이 있다면 이것 또한 댓글로 알려주시면 수정하도록 하겠습니다!

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