【HarmonyOS Next】鸿蒙应用进程和线程详解

【HarmonyOS Next】鸿蒙应用进程和线程详解

一、前言

1. 进程的定义：
   进程是系统进行资源分配的基本单位，是操作系统结构的基础。

   在鸿蒙系统中，一个应用下会有三类进程：
   (1) 主进程，
   (2) ExtensionAbility进程，同一种类型的ExtensionAbility会放在一个进程里。例如FromExtensionAbility，创建了两个，也会在同一个进程里。【ExtensionAbility详情参见官方链接：ExtensionAbility组件】
   (3) WebView渲染进程，用于网页容器渲染的进程。【这种设计提升了鸿蒙系统中arkWeb的网页容器渲染能力】

2. 线程的定义：
   线程是操作系统进行运算调度的基本单位，是进程中的执行流，共享进程的资源。

   鸿蒙系统中，以主进程举例，会有三种类型的线程：
   （1）主线程
   （2）TaskPool Worker线程
   （3）Worker线程
   后两者用于创建多线程，TaskPool Worker主要用于处理轻量级的耗时任务。Worker用于偏重的耗时任务。

二、进程处理：

1. 进程的创建：
   如上图所示，三方应用可以创建XXExtensionAbility的形式，增加应用内的进程。但是Webview渲染进程和主进程的是不能创建增加。

2. 跨进程通信：
   鸿蒙系统目前提供了两种方式实现跨进程通信，公共事件和Emitter。这两个方案外，startAbility也可传递一些信息。

公共事件主要是监听系统的事件，分为系统公共事件和自定义事件。三方应用主要通过自定义事件来通信。

import { commonEventManager } from '@kit.BasicServicesKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

// 定义订阅者，用于保存创建成功的订阅者对象，后续使用其完成订阅及退订的动作
let subscriber: commonEventManager.CommonEventSubscriber;
// 订阅者信息
let subscribeInfo: commonEventManager.CommonEventSubscribeInfo = {
    events: ["event"]
};
// 创建订阅者回调
function createCB(err: BusinessError, commonEventSubscriber: commonEventManager.CommonEventSubscriber) {
  if (err != null) {
    console.error(`Failed to create subscriber. Code is ${err.code}, message is ${err.message}`);
  } else {
    console.info(`Succeeded in creating subscriber`);
    subscriber = commonEventSubscriber;
  }
}
// 创建订阅者
commonEventManager.createSubscriber(subscribeInfo, createCB);

Emitter的使用类似于EventHub，只不过在这个基础上，多了传递包裹的封装，添加了优先级和序号。也新增了once，监听一次的接口而已。

@Sendable
class Sample {
    constructor() {
        this.count = 100;
    }
    printCount() {
        console.info('Print count : ' + this.count);
    }
    count: number;
}

let callback = (eventData: emitter.GenericEventData<Sample>): void => {
   let storage: Sample = eventData.data!;
   storage.printCount();
}
// 收到eventId为"eventId"的事件后执行回调函数
emitter.on("eventId", callback);

三、线程处理：

1.线程的创建和线程间通信：
如上所说，可以使用TaskPool Worker 和 Worker创建线程。并且配套会有双向通信的接口。
需要注意的是前者有性能要求，太过于耗时的操作，例如超过三分钟，就会无条件失败，这种耗时任务就要使用后者Worker来实现。不过后者又因为消耗系统资源，一个应用只能创建八个。

TaskPool Worker：

@Concurrent
function printArgs(args: number): number {
    console.info("printArgs: " + args);
    return args;
}

taskpool.execute(printArgs, 100).then((value: Object) => { // 100: test number
  console.info("taskpool result: " + value);
});

Worker：

// Worker.ets
import { worker, MessageEvents, ErrorEvent } from '@kit.ArkTS';

// 创建worker线程中与宿主线程通信的对象
const workerPort = worker.workerPort

// worker线程接收宿主线程信息
workerPort.onmessage = (e: MessageEvents): void => {
  // data：宿主线程发送的信息
  let data: number = e.data;
  // 往收到的buffer里写入数据
  const view = new Int8Array(data).fill(3);
  // worker线程向宿主线程发送信息
  workerPort.postMessage(view);
}

// worker线程发生error的回调
workerPort.onerror = (err: ErrorEvent) => {
  console.log("worker.ets onerror" + err.message);
}

// Index.ets
import { worker, MessageEvents, ErrorEvent } from '@kit.ArkTS';

@Entry
@Component
struct Index {
  @State message: string = 'Hello World';

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(this.message)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            // 宿主线程中创建Worker对象
            const workerInstance = new worker.ThreadWorker("entry/ets/workers/Worker.ets");
            // 宿主线程向worker线程传递信息
            const buffer = new ArrayBuffer(8);
            workerInstance.postMessage(buffer, [buffer]);
            // 宿主线程接收worker线程信息
            workerInstance.onmessage = (e: MessageEvents): void => {
              // data：worker线程发送的信息
              let data: number = e.data;
              console.info("main thread data is  " + data);
              // 销毁Worker对象
              workerInstance.terminate();
            }
            // 在调用terminate后，执行onexit
            workerInstance.onexit = (code) => {
              console.log("main thread terminate");
            }

            workerInstance.onerror = (err: ErrorEvent) => {
              console.log("main error message " + err.message);
            }
          })
      }
      .width('100%')
      .height('100%')
    }
  }
}

2.线程内通信：
EventHub，GlobalThis，单例，AppStorage。都可实现线程内UI界面，UIAbility和业务类之间的通信。