【HarmonyOS NEXT】ArkTS 线程模型解析与使用

最新推荐文章于 2025-03-04 10:57:29 发布

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最新推荐文章于 2025-03-04 10:57:29 发布 · 953 阅读

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#harmonyos #华为 #鸿蒙应用开发 #鸿蒙 #android

1. 前置学习文档

2. 前言

在了解 ArkTS 线程模型之前，先了解几组易混淆的概念。

2.1 名词解释

进程（Process）：进程是系统资源分配和调度的单元。一个运行着的程序就对应了一个进程。一个进程包括了运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。
- 目前HarmonyOS 当前不支持手动创建进程；应用中（同一Bundle名称）的所有UIAbility、ServiceExtensionAbility和DataShareExtensionAbility 等其它Ability均是运行在同一个独立进程（主进程）中；
- 关于HarmonyOS中的进程模型，可点击这里阅读：https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides-V13/process-model-stage-V13
  线程（Thread）：线程是进程下的执行者，一个进程至少开启一个线程（主线程），也可以开启多个线程。
**线程（Thread）：**线程是进程下的执行者，一个进程至少开启一个线程（主线程），也可以开启多个线程。

并行和并发的概念：
- 并行（Parallelism）：指程序的运行状态，在同一时间内有几件事情并行在处理。由于一个线程在同一时间只能处理一件事情，所以并行需要多个线程在同一时间执行多件事情。
- 并发（Concurrency）：指程序的设计结构，在同一时间内多件事情能被交替地处理。重点是，在某个时间内只有一件事情在执行。比如单核 CPU 能实现多任务运行的过程就是并发。
  阻塞和非阻塞的概念：
- 阻塞（Blocking）：阻塞是指调用在等待的过程中线程被挂起（CPU 资源被分配到其他地方去）
- 非阻塞（Non-blocking）：非阻塞是指等待的过程 handlerCPU 资源还在该线程中，线程还能做其他的事情
再来区分单线程和多线程的区别：
- 单线程：从头执行到尾，逐行执行，如果其中一行代码报错，那么剩下代码将不再执行。同时容易代码阻塞。
- 多线程：代码运行的环境不同，各线程独立，互不影响，避免阻塞。
同步与异步的概念：
- 同步（Synchronous）：程序发出调用的时候，一直等待直到返回结果，没有结果之前不会返回。也就是，同步时调用者主动等待调用过程，且能立即得到结果的。
- 异步（Asynchronous）：程序发出调用之后，无法立即得到结果，需要额外的操作才能得到预期的结果是为异步。

2.2 ArkTS 运行环境

ArkCompiler eTS Runtime，类似于 Java 中的执行引擎 JVM【负责 Java 字节码的解析和执行】，Chrome Webkit 中 JavaScript 的执行引擎 V8 引擎【负责 JavaScript 代码的解析和执行】。

它的大致流程就是先通过 ArkCompiler 将 ArkTS/TS/JS 程序预先静态编译为方舟字节码，在真机上使用 ets_runtime 运行方舟字节码【负责 ArkTS 字节码的解析和执行】。

ets_runtime 源码地址：https://gitee.com/openharmony/arkcompiler_ets_runtime
ets_runtime 源码部分目录

3. 线程模型

本文涉及到的线程模型主要是基于官方的应用模型>Stage 模型。更多应用模型可点击这里:
https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides-V13/application-models-V13

3.1 概述

Stage 模型下的线程主要有如下三类：

主线程
- 执行 UI 绘制。
- 管理主线程的 ArkTS 引擎实例，使多个 UIAbility 组件能够运行在其之上。
- 管理其他线程的 ArkTS 引擎实例，例如使用 TaskPool（任务池）创建任务或取消任务、启动和终止 Worker 线程。
- 分发交互事件。
- 处理应用代码的回调，包括事件处理和生命周期管理。
- 接收 TaskPool 以及 Worker 线程发送的消息。
TaskPool Worker线程
- 用于执行耗时操作，支持设置调度优先级、负载均衡等功能，推荐使用。
Worker线程
- 用于执行耗时操作，支持线程间通信。
  TaskPool与Worker的运作机制、通信手段和使用方法可以参考TaskPool和Worker的对比。

3.2 Stage 模型>主线程

从上述资料中，我们不难发现 ArkTS 的线程机制还是依托于 JavaScript 来实现的。而** JavaScript 是一门单线程语言**，所谓单线程，是指在 JS 引擎中负责解释和执行 JavaScript 代码的线程只有一个。不妨叫它主线程。

但是实际上还存在其他的线程。例如：处理 Http 网络请求的线程、处理 UI 事件的线程、定时器线程、读写文件的线程等等。这些线程可能存在于 JS 引擎之内，也可能存在于 JS 引擎之外，在此我们不做区分。不妨叫它们工作线程。

3.3 同步与异步

既然 js 是单线程，那么只要有一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行，为了解决这个问题，JavaScript 语言将任务的执行模式分为两种：同步和异步。

3.3.1 同步

假设存在一个函数 A：

function A(args...);

如果在函数 A 返回的时候，调用者就能够得到预期结果（即拿到了预期的返回值或者看到了预期的效果），那么这个函数就是同步的。

例如：

let number=Math.abs(-666)
console.log(number)

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