線程模型

FA模型下的線程主要有如下三類：

• 主線程： 負責(zé)管理其他線程。
• Ability線程：
  • 每個Ability一個線程。
  • 輸入事件分發(fā)。
  • UI繪制。
  • 應(yīng)用代碼回調(diào)（事件處理，生命周期）。
  • 接收Worker發(fā)送的消息。
• Worker線程： 執(zhí)行耗時操作。

基于當前的線程模型，不同的業(yè)務(wù)功能運行在不同的線程上，業(yè)務(wù)功能的交互就需要線程間通信。線程間通信目前主要有[Emitter]
開發(fā)前請熟悉鴻蒙開發(fā)指導(dǎo)文檔 ：[gitee.com/li-shizhen-skin/harmony-os/blob/master/README.md]

使用Emitter進行線程間通信

[Emitter]主要提供線程間發(fā)送和處理事件的能力，包括對持續(xù)訂閱事件或單次訂閱事件的處理、取消訂閱事件、發(fā)送事件到事件隊列等。

Emitter的開發(fā)步驟如下：

1. 訂閱事件

   import emitter from '@ohos.events.emitter';
   import promptAction from '@ohos.promptAction';
   import hilog from '@ohos.hilog';
   
   const TAG: string = 'ThreadModel';
   const DOMAIN_NUMBER: number = 0xFF00;
   

   // 定義一個eventId為1的事件
   let event: emitter.InnerEvent = {
     eventId: 1
   };
   
   // 收到eventId為1的事件后執(zhí)行該回調(diào)
   let callback = (eventData: emitter.EventData): void = > {
     promptAction.showToast({
       message: JSON.stringify(eventData)
     });
     hilog.info(DOMAIN_NUMBER, TAG, 'event callback:' + JSON.stringify(eventData));
   };
   
   // 訂閱eventId為1的事件
   emitter.on(event, callback);
   promptAction.showToast({
     message: $r('app.string.emitter_subscribe_success_toast')
   });
   

2. 發(fā)送事件

   import emitter from '@ohos.events.emitter';
   

   // 定義一個eventId為1的事件，事件優(yōu)先級為Low
   let event: emitter.InnerEvent = {
     eventId: 1,
     priority: emitter.EventPriority.LOW
   };
   
   let eventData: emitter.EventData = {
     data: {
       content: 'c',
       id: 1,
       isEmpty: false
     }
   };
   
   // 發(fā)送eventId為1的事件，事件內(nèi)容為eventData
   emitter.emit(event, eventData);
   

[Worker]兩種方式，其中Emitter主要適用于線程間的事件同步， Worker主要用于新開一個線程執(zhí)行耗時任務(wù)。

Worker簡介

Worker主要作用是為應(yīng)用程序提供一個多線程的運行環(huán)境，可滿足應(yīng)用程序在執(zhí)行過程中與主線程分離，在后臺線程中運行一個腳本操作耗時操作，極大避免類似于計算密集型或高延遲的任務(wù)阻塞主線程的運行。具體接口信息及使用方法詳情請見[Worker]。

Worker運作機制

圖1 Worker運作機制示意圖

創(chuàng)建Worker的線程稱為宿主線程（不一定是主線程，工作線程也支持創(chuàng)建Worker子線程），Worker自身的線程稱為Worker子線程（或Actor線程、工作線程）。每個Worker子線程與宿主線程擁有獨立的實例，包含基礎(chǔ)設(shè)施、對象、代碼段等。Worker子線程和宿主線程之間的通信是基于消息傳遞的，Worker通過序列化機制與宿主線程之間相互通信，完成命令及數(shù)據(jù)交互。

Worker注意事項

• 創(chuàng)建Worker時，有手動和自動兩種創(chuàng)建方式，手動創(chuàng)建Worker線程目錄及文件時，還需同步進行相關(guān)配置，詳情請參考[創(chuàng)建Worker的注意事項]。
• 使用Worker能力時，構(gòu)造函數(shù)中傳入的Worker線程文件的路徑在不同版本有不同的規(guī)則，詳情請參見[文件路徑注意事項]。
• Worker創(chuàng)建后需要手動管理生命周期，且最多同時運行的Worker子線程數(shù)量為64個，詳情請參見[生命周期注意事項]。
• 由于不同線程中上下文對象是不同的，因此Worker線程只能使用線程安全的庫，例如UI相關(guān)的非線程安全庫不能使用，具體請見[多線程安全注意事項]。
• 序列化傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小限制為16MB。
• 使用Worker模塊時，需要在主線程中注冊onerror接口，否則當worker線程出現(xiàn)異常時會發(fā)生jscrash問題。
• 不支持跨HAP使用Worker線程文件。

創(chuàng)建Worker的注意事項

Worker線程文件需要放在"{moduleName}/src/main/ets/"目錄層級之下，否則不會被打包到應(yīng)用中。有手動和自動兩種創(chuàng)建Worker線程目錄及文件的方式。

• 手動創(chuàng)建：開發(fā)者手動創(chuàng)建相關(guān)目錄及文件，此時需要配置build-profile.json5的相關(guān)字段信息，Worker線程文件才能確保被打包到應(yīng)用中。
  Stage模型：

  "buildOption": {
    "sourceOption": {
      "workers": [
        "./src/main/ets/workers/worker.ets"
      ]
    }
  }
  

  FA模型：

  "buildOption": {
    "sourceOption": {
      "workers": [
        "./src/main/ets/MainAbility/workers/worker.ets"
      ]
    }
  }
  

• 自動創(chuàng)建：DevEco Studio支持一鍵生成Worker，在對應(yīng)的{moduleName}目錄下任意位置， 點擊鼠標右鍵 > New > Worker ，即可自動生成Worker的模板文件及配置信息，無需再手動在build-profile.json5中進行相關(guān)配置。

文件路徑注意事項

當使用Worker模塊具體功能時，均需先構(gòu)造Worker實例對象，其構(gòu)造函數(shù)與API版本相關(guān)，且構(gòu)造函數(shù)需要傳入Worker線程文件的路徑（scriptURL）。

// 導(dǎo)入模塊
import { worker } from '@kit.ArkTS';

// API 9及之后版本使用：
const worker1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/MyWorker.ets');
// API 8及之前版本使用：
const worker2: worker.Worker = new worker.Worker('entry/ets/workers/MyWorker.ets');

Stage模型下的文件路徑規(guī)則

構(gòu)造函數(shù)中的scriptURL要求如下：

• scriptURL的組成包含 {moduleName}/ets 和相對路徑 relativePath。
• relativePath是Worker線程文件和"{moduleName}/src/main/ets/"目錄的相對路徑。

1） 加載Ability中Worker線程文件場景

加載Ability中的worker線程文件，加載路徑規(guī)則：{moduleName}/ets/{relativePath}。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

// worker線程文件所在路徑："entry/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerStage1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/worker.ets');

// worker線程文件所在路徑："phone/src/main/ets/ThreadFile/workers/worker.ets"
const workerStage2: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('phone/ets/ThreadFile/workers/worker.ets');

2） 加載Library-[HSP]中Worker線程文件場景

加載HSP中worker線程文件，加載路徑規(guī)則：{moduleName}/ets/{relativePath}。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

// worker線程文件所在路徑： "hsp/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerStage3: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('hsp/ets/workers/worker.ets');

3） 加載Library-[HAR]中Worker線程文件場景

加載HAR中worker線程文件存在以下兩種情況：

• @標識路徑加載形式：所有種類的模塊加載本地HAR中的Worker線程文件，加載路徑規(guī)則：@{moduleName}/ets/{relativePath}。
• 相對路徑加載形式：本地HAR加載該包內(nèi)的Worker線程文件，加載路徑規(guī)則：創(chuàng)建Worker對象所在文件與Worker線程文件的相對路徑。

需要注意的是：如果HAR包會被打包成三方包使用，則HAR包中使用Worker僅支持通過相對路徑加載形式創(chuàng)建。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

// @標識路徑加載形式：
// worker線程文件所在路徑: "har/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerStage4: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('@har/ets/workers/worker.ets');

// 相對路徑加載形式：
// worker線程文件所在路徑: "har/src/main/ets/workers/worker.ets"
// 創(chuàng)建Worker對象的文件所在路徑："har/src/main/ets/components/mainpage/MainPage.ets"
const workerStage5: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('../../workers/worker.ets');

FA模型下的文件路徑規(guī)則

構(gòu)造函數(shù)中的scriptURL為：Worker線程文件與"{moduleName}/src/main/ets/MainAbility"的相對路徑。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

// 主要說明以下三種場景：

// 場景1： Worker線程文件所在路徑："{moduleName}/src/main/ets/MainAbility/workers/worker.ets"
const workerFA1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker("workers/worker.ets", {name:"first worker in FA model"});

// 場景2： Worker線程文件所在路徑："{moduleName}/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerFA2: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker("../workers/worker.ets");

// 場景3： Worker線程文件所在路徑："{moduleName}/src/main/ets/MainAbility/ThreadFile/workers/worker.ets"
const workerFA3: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker("ThreadFile/workers/worker.ets");

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生命周期注意事項

• Worker的創(chuàng)建和銷毀耗費性能，建議開發(fā)者合理管理已創(chuàng)建的Worker并重復(fù)使用。Worker空閑時也會一直運行，因此當不需要Worker時，可以調(diào)用[terminate()]接口或[parentPort.close()]方法主動銷毀Worker。若Worker處于已銷毀或正在銷毀等非運行狀態(tài)時，調(diào)用其功能接口，會拋出相應(yīng)的錯誤。
• Worker的數(shù)量由內(nèi)存管理策略決定，設(shè)定的內(nèi)存閾值為1.5GB和設(shè)備物理內(nèi)存的60%中的較小者。在內(nèi)存允許的情況下，系統(tǒng)最多可以同時運行64個Worker。如果嘗試創(chuàng)建的Worker數(shù)量超出這一上限，系統(tǒng)將拋出錯誤：“Worker initialization failure, the number of workers exceeds the maximum.”。實際運行的Worker數(shù)量會根據(jù)當前內(nèi)存使用情況動態(tài)調(diào)整。一旦所有Worker和主線程的累積內(nèi)存占用超過了設(shè)定的閾值，系統(tǒng)將觸發(fā)內(nèi)存溢出（OOM）錯誤，導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰。

說明： FA模型每個Ability都有一個獨立的線程，Emiter可用于Ability線程內(nèi)、Ability線程間、Ability線程與Worker線程的事件同步。

審核編輯 黃宇