鸿蒙「TaskPool|Worker」多线程并发利用详解，这一篇充足！ ...

异步方法和并发线程

我们知道在TS这类语言基于JS，在ES7拥有的语法关键字。为实现异步操作。那鸿蒙ArkTs中也可利用async声明并利用异步操作，它和鸿蒙的并发线程操作有什么区别？
   只管异步方法和并发线程都可以用于处理耗时操作，但它们的目标和用法有所不同。
但在某些层面上，利用效果是一致的。如声明周期方法中为防止主线程阻塞影响响应性能，可利用async异步方法操作实现。
  异步方法更侧重于代码的编写方式，通过async和await语法来处理异步操作，而不需要手动创建和管理线程。
并发线程更侧重于线程的管理和控制，你可以更灵活地控制线程的创建、执行和烧毁，但需要手动处理线程的生命周期和同步题目。
概念介绍

鸿蒙的多线程并发TaskPool和Worker，他们具有相同内存模子，线程隔断离内存不共享。在项目中若利用到，有几个较告急的条件或特点这里简单作出列举。
   CPU麋集型使命，说白了是计算型耗时使命；
I/O麋集型使命，说白了是读写型耗时使命；
官方文档重点介绍了这两种基于多线程并发机制处理使命范例，我们是要深度思考下的？！「很有意义」，是否已经包含且指明了我们利用「TaskPool/Worker」来解决项目题目标方案呢？
  

• Worker
  
  
  
  • 利用Worker，创建线程个数最多是64个。凌驾则创建失败。
    
  • 利用Worker，传输序列化数据大小限定在16MB。
    
  • 引用HAR/HSP前，首先要设置对HAR/HSP的依赖。不支持 跨HAP利用Worker线程文件。
    
  • 利用Worker模块时，需要在主线程中注册onerror接口，否则当worker线程出现异常时会发生jscrash题目。
    
  • 使命执行时长上限，无限定。
    
  
  
• TaskPool
  
  
  
  • TaskPool内部会动态调整线程个数，不支持设置数量。
    
  • TaskPool线程池的数量会根据硬件条件、使命负载等情况动态调整。
    
  • 使命执行时长上限，为3分钟（执行耗时不能凌驾3分钟）。
    
  • Promise不支持跨线程通报，不能作为concurrent function的返回值。
    
  
  

利用详解

对Worker以及TaskPool的利用详解，个人预备以一种特殊的角度来详述。从我个人初始打仗及学习研究的视角，针对 如何选用、如何创建、如何利用、注意事项和条件限定 多个方面，全面剖析。
选用

依据限定条件，若思量到使命执行时间已凌驾3分钟，传输数据不大。且需创建的线程个数仅几个这样子，思量选用Worker；若思量到使命执行时间较短，且会有大量的线程需要创建、烧毁和复用，不想手动对线程数量的控制，可思量选用TaskPool。假如利用条件上，都未超出两种限定条件，那么请随意。
创建|利用

Worker创建

Worker在进行创建利用时，有手动和主动两种方式，主动的较简单。手动创建Worker线程目录及文件时，还需同步进行相干设置。 「注意事项」 Worker线程文件需要放在"{moduleName}/src/main/ets/"目录层级之下，否则不会被打包到应用中。
   主动操作： 在moduleName目录下恣意位置，点击鼠标右键 > New > Worker，即可主动天生Worker的模板文件及设置信息，无需再手动在build-profile.json5中进行相干设置。
    主动创建演示：假如创建Worker文件 entry/src/main/ets/workers/MyTestWorker1.ets ; 「workers是我自己建的文件目录」则同时deveco studio将在build-profile.json5文件中发现主动设置信息如下

1. /// build-profile.json5
2. {
3.   "apiType": "stageMode",
4.   "buildOption": {
5.     "sourceOption": {
6.       "workers": [ // 这里就是自动生成的worker配置；换言之，手动创建Worker的话，需要在这里配置下信息
7.         './src/main/ets/workers/MyTestWorker1.ets'
8.       ]
9.     }
10.   },
11.   "targets": [
12.     {
13.       "name": "default",
14.       "runtimeOS": "HarmonyOS"
15.     }
16.   ]
17. }

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创建MyTestWorker1.ets文件，主动天生Worker文件模板如下
   手动创建Worker文件的话，文件内容如监听方法和错误捕捉方法的监听，需要仿照模板编写。同时要在build-profile.json5文件中设置下设置信息。

1. import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';
3. const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;
5. /**
6. * Defines the event handler to be called when the worker thread receives a message sent by the host thread.
7. * [当工作线程接收到主线程发送的消息时，onmessage将被触发]
8. * The event handler is executed in the worker thread.
9. * [onmessage将在工作线程中被执行]
10. * @param e message data
11. */
12. workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
13. }
15. /**
16. * Defines the event handler to be called when the worker receives a message that cannot be deserialized.
17. * [当工作线程接收到无法反序列化的消息时，onmessageerror将被触发]
18. * The event handler is executed in the worker thread.
19. *[onmessageerror将在工作线程中被执行]
20. * @param e message data
21. */
22. workerPort.onmessageerror = (e: MessageEvents) => {
23. }
25. /**
26. * Defines the event handler to be called when an exception occurs during worker execution.
27. * [在工作线程执行期间发生异常时，将会调用onerror程序]
28. * The event handler is executed in the worker thread.
29. *[onerror将在工作线程中被执行]
30. * @param e error message
31. */
32. workerPort.onerror = (e: ErrorEvent) => {
33. }

复制代码

Worker利用

Worker多线程并发，在创建工作线程文件后。在主线程中发起对工作线程调用时，传入文件地址作为入参。若传入地址不对，则报错提示：

1. Error message:The worker file path is invalid path, the file path is invaild, can't find the file.
2. Error code:
3. SourceCode:
4.         const workerThread: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/src/main/ets/workers/MyTestWorker1.ets');

复制代码

「注意事项」 如何传入精确工作线程文件路径？
工作线程创建过程解释说明，

• 先在entry/src/main/ets 目录下创建了workers文件目录，(「注意事项」 Worker线程文件需要放在"{moduleName}/src/main/ets/"目录层级之下，否则不会被打包到应用中。)
  
• 然后在该workers文件目录下新建工作线程文件MyTestWorker1.ets,
  
• 此时build-file.json5中主动设置信息是 "workers": ['./src/main/ets/workers/MyTestWorker1.ets' ]
  
• 但不能直接利用这个设置的信息地址作为入参，而现实应该传入的入参地址，示例「可自行对比区别」： const workerThread: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/MyTestWorker1.ets');
  

   手动编写一个简单DEMO，在UI界面onPageShow生命周期方法中创建Worker实例对象，构造方法中传入Worker线程文件的路径。实现主线程和worker工作线程之间的通讯逻辑。
利用Worker实现多线程并发这一能力，首要要搞懂那里写执行耗时使命、在那里开启且如何开启线程 这就和安卓起一个Thread线程的思路很像。
  「利用要点」「注意事项」
   worker.ThreadWorker的实例对象是向Worker线程文件发送消息或接收Worker线程文件发送的消息。说白了就是开启线程执行的位置，如通过postMessage发送消息。即可关照worker线程文件中方法执行耗时使命。
worker.ThreadWorker就是用来开启线程工作用的。
  workerThread.onmessage方法，监听并接收Worker线程文件发出的消息。好比耗时线程工作完成了，需要告知主线程此时此刻的进度
workerThread.postMessage方法，向Worker线程文件发送消息。好比关照耗时线程开始工作

1. /// 下面是部分主要代码，为方便阅读非重要内容已省略
2. /// ets/pages/HomePage.ets
3. import { worker, MessageEvents, ErrorEvent } from '@kit.ArkTS';
5. @Entry
6. @Component
7. struct HomePage {
9.   onPageShow(): void {
10.     // constructor(scriptURL: string, options?: WorkerOptions);
11.     // 构造方法入参Worker线程文件路径「关注」
12.     const workerThread: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/src/main/ets/workers/MyTestWorker1.ets');
13.     // 「通信」这里接收Worker线程文件中发出的消息
14.     workerThread.onmessage = ((event: MessageEvents) => {
15.       const type = event.data.type as number;
16.       if (type === 2) { // 这里是的匹配工作，是由worker工作线程通过workerPort.postMessage({type: 2, ..})发来的信息。
17.         console.error("打印日志，worker主线程收到worker工作线程发来的消息：", event.data.value)
18.       }
19.     })
20.     workerThread.onerror = ((event: ErrorEvent) => {})
21.         // 「通信」这里向Worker线程文件发送消息
22.     workerThread.postMessage({ 'type': 1, value: '「主线程数据包」' })
23.   }
25.   build() {
26.     Stack({ alignContent: Alignment.Top }) {
27.     ... 省略...

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「利用要点」「注意事项」
   worker.workerPort的实例对象是主线程发送消息或接收主线程发送的消息。worker.workerPort就是用来执行耗时使命工作用的。
  workerPort.onmessage方法，监听并接收主线程发出的消息。
workerPort.postMessage方法，向主线程发送消息。

1. /// ets/workers/MyTestWorker1.ets
2. import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';
4. const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;
6. /**
7. * Defines the event handler to be called when the worker thread receives a message sent by the host thread.
8. * The event handler is executed in the worker thread.
9. *
10. * @param e message data
11. */
12. workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
13.   const type = e.data.type as number;
14.   // 耗时操作，逻辑处理等
15.   if (type === 1) {
16.     console.error("打印日志，worker工作线程收到主线程发来的消息：", e.data.value)
17.     workerPort.postMessage({type: 2, value: '「工作线程数据包」'}) // 通知zhuworker线程
18.   }
19. }
20. ...省略...

复制代码

运行上面源码执行效果

TaskPool创建|利用

TaskPool在创建及利用上较Worker则太过简单了，等同于拿来即用。
进入TaskPool#execute方法源码，（即从下面截图中）看到在taskpool命名空间中界说有三个重载的方法在提供利用

1. function execute(func: Function, ...args: Object[]): Promise<Object>;
2. function execute(task: Task, priority?: Priority): Promise<Object>;
3. function execute(group: TaskGroup, priority?: Priority): Promise<Object[]>;

复制代码

  针对这三种重载方法创建执行方式，没有太合适且简单易懂的示例代码做演示。就现场手动码一段精确代码演示下

2. import { taskpool } from '@kit.ArkTS';
4. /**工作任务，用来执行耗时操作：CPU/IO密集型*/
5. // 「提示」1，需要加装饰器@Concurrent；2，需要function关键字；3，需要声明在@Component外；4，返回值须要是值类型。
6. @Concurrent
7. async function taskMethod1 (): Promise<number> {
8.   // return Promise.resolve(9) // 不支持。Promise.resolve仍是Promise，其状态是pending，无法作为返回值使用。
9.   return 1; // 返回值仅能是「携带值res引用，如const res = [1,2,3]」值类型
10. }
11. /**工作任务，用来执行耗时操作：CPU/IO密集型*/
12. @Concurrent
13. async function taskMethod2 (): Promise<string>  {
14.   return 'hello world'; // 返回值仅能是「携带值res引用，如const res = [1,2,3]」值类型
15. }
17. @Entry
18. @Component
19. struct HomePage {
21.    onPageShow(): void {
22.      this.execute()
23.   }
25.   async execute() {
27.     // function execute(func: Function, ...args: Object[]): Promise<Object>;
28.     const resultMethod = await taskpool.execute(taskMethod1, taskMethod2)
30.     // function execute(task: Task, priority?: Priority): Promise<Object>;
31.     const task1 = new taskpool.Task('任务名称「非必填」', taskMethod1)
32.     const resultTask = await taskpool.execute(task1, taskpool.Priority.HIGH)
34.     // function execute(group: TaskGroup, priority?: Priority): Promise<Object[]>;
35.     const group1 = new taskpool.TaskGroup('定义任务组名称「非必填」') // TaskGroup有两个构造方法，一个无参，一个有字符串入参
36.     group1.addTask(taskMethod1) // 向任务组中添加任务方法的引用
37.     group1.addTask(taskMethod2) // 向任务组中添加任务方法的引用
38.     const resultGroup = await taskpool.execute(group1, taskpool.Priority.HIGH)
40.     console.error('打印输出：', resultMethod, resultTask, resultGroup)
42.   }
44.   build() {
45.     Stack({ alignContent: Alignment.Top }) {
46. ...省略...

复制代码

「注意事项」「提示」实现使命的函数需要①利用装饰器@Concurrent标注，且②仅支持在.ets文件中利用，③方法需要function修饰。
假如在@Component内部创建使命，会提示报错The @Concurrent decorator can decorate only common functions and async functions. <ArkTSCheck>，因此④需要在@Component外部创建才可以。
「注意事项」「别的」假如在利用装饰器@Concurrent标注的使命方法中调用了某类的方法类.方法名(args) 或 类实例.方法名(args)，①声明类须利用装饰器@Sendable标注。假如不是②通过import方式导入利用，则提示报错：Only imported variables and local variables can be used in @Concurrent decorated functions. <ArkTSCheck>

• 未利用import引入时，错误提示截图图示
  

精确通过import方式引入并调用方法的方式，如下。

2. /**声明类，任务方法中将引用该类SendableTask，使用装饰器@Sendable修饰*/
3. @Sendable
4. export default class SendableTask {
5.   private static instance: SendableTask = new SendableTask();
6.   static getInstance(): SendableTask {
7.     // 获取单例
8.     return SendableTask.instance;
9.   }
10.   // 声明模拟一个方法
11.   static oneSyncMethod(): number {
12.     return 10;
13.   }
14.   oneMethod(): number {
15.     return 2;
16.   }
17. }

复制代码

下面的截图中张贴了具体的调用逻辑，如安在使命方法@Concurrent async function taskMethod1中对利用外部类方法SendableTask.oneSyncMethod调用，

接下来跑下DEMO步伐，执行TaskPool多线程并发代码，运行效果输出如截图所示：

1. 08-14 14:43:34.406  45415-45415  A03D00/JSAPP  pid-45415   E   打印输出： 10 10 10,hello world

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「总结」从截图debug显示及输出日记效果，可以发现并得出结论，taskpool.execute执行并发使命的三种重载方法，在执行时，各自输出的效果泉源~如下

1. // 输出结果值来源：结果值为func方法执行结果。
2. function execute(func: Function, ...args: Object[]): Promise<Object>;
4. // 输出结果值来源：结果值为task中调用执行的func方法执行结果。
5. function execute(task: Task, priority?: Priority): Promise<Object>;
7. // 输出结果值来源：结果值是个数组，数组中每个元素值，为每个task中调用执行的func方法执行结果。
8. function execute(group: TaskGroup, priority?: Priority): Promise<Object[]>;

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