Server Side Dart?

发表于 4年以前 | 总阅读数：529 次

根据 github 发布的 Octoverse(章鱼宇宙?) 2019 年度开源报告的数据，JavaScript 依然是全球开源社区活跃度最高的编程语言（2018 年也是 JavaScript），同时 Dart 以 532% 的比例成为年度贡献者增长最多的编程语言（2018 年是 Kotlin）。

虽然从总量上来说，Dart 在 Google Trends 上面的热度还不及 JavaScript 以及 TypeScript。但预期在 Flutter 以及后续 Fuchsia 操作系统的强力带货下，Dart 在 2020 年必然会有一波行情。

Dart is a client-optimized language for fast apps on any platform。Dart 从 2.0 版本重启之后强调它针对客户端开发进行的优化。但它一直就自带 Server Side 电池。本文尝试了解 Dart 当前在服务端的发展。

编程语言

作为一个较新的编程语言，Dart 拥有现代的语言特性。

类型系统: 强类型、类型推断、Null Safety、Immutable Object
OO: 继承、抽象类、泛型、mixin
函数式: Lambda、高阶函数、Closure
异步: 事件循环、Isolate、Async\Await、Future、Stream

对于熟悉 TypeScript 的同学来说，上手 Dart 进行服务端开发基本上没有什么障碍。而它的事件循环对于熟悉 Node.js event-loop 的同学来说也是非常熟悉。

Dart 比较独特的是它基于 Isolate 的多线程机制。每个 Isolate 拥有独立的内存空间，独立的 event-loop，彼此只基于消息进行通信，因此可以避免一般多线程语言的线程死锁问题。

对于计算密集型的任务，可以新建一个 Isolate 进行非阻塞的执行。Dart 还提供了一个 high level 的 isolate.compute 接口用来在独立的 isolate 中执行计算任务。

Future<List<Photo>> fetchPhotos(http.Client client) async {
  final response =
  await client.get('https://jsonplaceholder.typicode.com/photos');

  // Use the compute function to run parsePhotos in a separate isolate.
  return compute(parsePhotos, response.body);
}

Dart 有独立的 Dart VM，可以通过不同的编译方式支持 JIT 和 AOT。对于追求快速启动单次执行的场景（比如 FaaS）AOT 的启动时间要快得多，而对于长时间运行的服务端应用进程来说，JIT 可以获得更好的运行时性能。此外，通过 dart2js 可以将 Dart 程序编译成 JavaScript 代码，node_interop 这个 package 可以调用 Node.js Core API，最终让 Dart 程序运行在 Node.js 上。

同时由于有 JIT Compiler 的存在，使得 Dart VM 也能支持 hot reload，使 Dart 服务端开发可以拥有不错的本地开发体验。

服务端开发框架

Dart 相比较于 JavaScript 在三方生态上要落后很多，因此采取了更多的自带电池(Battery Included)策略。除了提供 dart:io 这样的底层包支持 HTTP、Socket 的 Server 和 Client 的编写之外，官方也提供了一个类似 connect 的 micro-framework，叫做 shelf，可以胶合各种 middleware 进行请求的处理。

import 'dart:io';

import 'package:args/args.dart';
import 'package:shelf/shelf.dart' as shelf;
import 'package:shelf/shelf_io.dart' as io;

const _hostname = 'localhost';

void main(List<String> args) async {
  var parser = ArgParser()..addOption('port', abbr: 'p');
  var result = parser.parse(args);

  var portStr = result['port'] ?? Platform.environment['PORT'] ?? '8080';
  var port = int.tryParse(portStr);

  if (port == null) {
    stdout.writeln('Could not parse port value "$portStr" into a number.');
    // 64: command line usage error
    exitCode = 64;
    return;
  }

  var handler = const shelf.Pipeline()
      .addMiddleware(shelf.logRequests())
      .addHandler(_echoRequest);

  var server = await io.serve(handler, _hostname, port);
  print('Serving at http://${server.address.host}:${server.port}');
}

shelf.Response _echoRequest(shelf.Request request) =>
    shelf.Response.ok('Request for "${request.url}"');

但 shelf 并不是一个开箱即用的应用开发框架，配套的中间件也不多，从仓库的更新频率来说不算是积极维护状态。这可以算是大部分 dart 服务端开发框架的现状。目前有限观察到的 star 较多的几个 dart 服务端开发框架比如 aqueduct、angel、jaguar 的活跃度都比较有限(contributor 有限或者更新不频繁)，曾经是官方出品的基于 shelf 的 redstone 框架目前也有几年没有更新。

其中 aqueduct 框架利用了 Dart 的 isolate 做了多线程的支持。按照框架描述的理念，aqueduct 希望通过 isolate 实现 erlang actor 的理念。但事实上可能受限于新建 isolate 的开销不低，aqueduct 目前做到的是根据配置(或 CPU 核数)创建若干个 isolate 分别启动 ApplicationIsolateServer 实例用于响应请求，同时通过 ApplicationIsolateSupervisor 进行守护。和我们的 Node.js 框架 Midway 有几分相似。未来相信一定会有框架基于 Isolate 玩出更多可能性。

工具链

受益于官方自带电池的策略，Dart 的官方工具链阵容非常强大。