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TaskPool和Worker对比实践概述
ArkTS提供了TaskPool与Worker两种多线程并发方案,下面我们将从其工作原理、使用效果对比两种方案的差异,进而选择适用于ArkTS图片编辑场景的并发方案。
TaskPool和Worker工作原理
TaskPool与Worker两种多线程并发能力均是基于 Actor并发模型实现的。Worker主、子线程通过收发消息进行通信;TaskPool基于Worker做了更多场景化的功能封装,例如支持任务组TaskGroup、任务优先级设置、取消任务等功能,且可以根据任务数量进行自动的扩容与缩容,还可以根据任务优先级进行任务调度。
Worker工作原理
Worker拥有独立的运行环境,每个Worker线程和主线程一样拥有自己的内存空间、消息队列(MessageQueue)、事件轮询机制(EventLoop)、调用栈(CallStack)等。线程之间通过Message进行交互,如下图所示:
图1 Worker工作原理
在多核的情况下(下图中的CPU 1和CPU 2同时工作),多个Worker线程(下图中的Worker thread1和Worker thread2)可以同时执行,因此Worker线程做到了真正的并发,如下图所示:
图2 多核CPU下Worker并发原理图
TaskPool工作原理
TaskPool在Worker之上实现了调度器和Worker线程池。在主线程(ArkTS Main Thread)中调用execute接口会将待执行的任务方法及参数信息,根据设置的任务优先级放入任务队列(TaskQueue)中等待调度执行。调度器会依据调度算法(优先级,防饥饿),从优先级队列中取出任务进行序列化,放入TaskPool中的Worker线程池,工作线程(ArkTS Worker Thread)根据调度器的安排执行任务方法,并将任务处理结果进行反序列化,最终以Promise-Then的方式返回给主线程。TaskPool的工作线程池会根据待执行的任务数量,任务的执行时间进行相应的扩容与缩容。原理图如下所示:
图3 TaskPool工作原理图
TaskPool与Worker并发方案对比
使用场景
本章节主要介绍Worker与TaskPool并发方案在ArkTS图片编辑场景下的使用及性能差异。分别从编码效率、线程创建耗时、数据传输、任务执行耗时、应用运行内存占用几个维度进行分析,对比不同方案各自的优缺点,以供开发者在遇到不同场景时参考。
图4 ArkTS图片编辑效果
说明
- 本文中对TaskPool的实验均是在配置了高优先级(taskpool.Priority.HIGH)模式下进行的。
- 本实验中手