TaskPool和Worker的对比
TaskPool(任务池)和Worker的作用是为应用程序提供一个多线程的运行环境,用于处理耗时的计算任务或其他密集型任务。可以有效地避免这些任务阻塞主线程,从而最大化系统的利用率,降低整体资源消耗,并提高系统的整体性能。
本文将从实现特点和适用场景两个方面来进行TaskPool与Worker的比较,同时提供了各自运作机制和注意事项的相关说明。
实现特点对比
表1 TaskPool和Worker的实现特点对比
实现 | TaskPool | Worker |
---|---|---|
内存模型 | 线程间隔离,内存不共享。 | 线程间隔离,内存不共享。 |
参数传递机制 | 采用标准的结构化克隆算法(Structured Clone)进行序列化、反序列化,完成参数传递。 支持ArrayBuffer转移和SharedArrayBuffer共享。 | 采用标准的结构化克隆算法(Structured Clone)进行序列化、反序列化,完成参数传递。 支持ArrayBuffer转移和SharedArrayBuffer共享。 |
参数传递 | 直接传递,无需封装,默认进行transfer。 | 消息对象唯一参数,需要自己封装。 |
方法调用 | 直接将方法传入调用。 | 在Worker线程中进行消息解析并调用对应方法。 |
返回值 | 异步调用后默认返回。 | 主动发送消息,需在onmessage解析赋值。 |
生命周期 | TaskPool自行管理生命周期,无需关心任务负载高低。 | 开发者自行管理Worker的数量及生命周期。 |
任务池个数上限 | 自动管理,无需配置。 | 同个进程下,最多支持同时开启8个Worker线程。 |
任务执行时长上限 | 无限制。 | 无限制。 |
设置任务的优先级 | 不支持。 | 不支持。 |
执行任务的取消 | 支持取消任务队列中等待的任务。 | 不支持。 |
适用场景对比
TaskPool偏向独立任务维度,该任务在线程中执行,无需关注线程的生命周期,超长任务(大于3分钟)会被系统自动回收;而Worker偏向线程的维度,支持长时间占据线程执行,需要主动管理线程生命周期。
常见的一些开发场景及适用具体说明如下:
- 有关联的一系列同步任务。例如在一些需要创建、使用句柄的场景中,句柄创建每次都是不同的,该句柄需永久保存,保证使用该句柄进行操作,需要使用Worker。
- 需要频繁取消的任务。例如图库大图浏览场景,为提升体验,会同时缓存当前图片左右侧各2张图片,往一侧滑动跳到下一张图片时,要取消另一侧的一个缓存任务,需要使用TaskPool。
- 大量或者调度点较分散的任务。例如大型应用的多个模块包含多个耗时任务,不方便使用8个Worker去做负载管理,推荐采用TaskPool。
TaskPool运作机制
TaskPool支持开发者在主线程封装任务抛给任务队列,系统选择合适的工作线程,进行任务的分发及执行,再将结果返回给主线程。接口直观易用,支持任务的执行、取消。工作线程数量上限为4。
Worker运作机制
图2 Worker运作机制示意图
创建Worker的线程称为宿主线程(不一定是主线程,工作线程也支持创建Worker子线程),Worker自身的线程称为Worker子线程(或Actor线程、工作线程)。每个Worker子线程与宿主线程拥有独立的实例,包含基础设施、对象、代码段等。Worker子线程和宿主线程之间的通信是基于消息传递的,Worker通过序列化机制与宿主线程之间相互通信,完成命令及数据交互。
TaskPool注意事项
实现任务的函数需要使用装饰器@Concurrent标注,且仅支持在.ets文件中使用。
实现任务的函数入参需满足序列化支持的类型,详情请参见数据传输对象。
由于不同线程中上下文对象是不同的,因此TaskPool工作线程只能使用线程安全的库,例如UI相关的非线程安全库不能使用。
序列化传输的数据量大小限制为16MB。
Worker注意事项
文件路径注意事项
当使用Worker模块具体功能时,均需先构造Worker实例对象,其构造函数与API版本相关。
- // 导入模块
- import worker from '@ohos.worker';
- // API 9及之后版本使用:
- const worker1 = new worker.ThreadWorker(scriptURL);
- // API 8及之前版本使用:
- const worker1 = new worker.Worker(scriptURL);
构造函数需要传入Worker的路径(scriptURL),Worker文件存放位置默认路径为Worker文件所在目录与pages目录属于同级。
Stage模型
构造函数中的scriptURL示例如下:
- // 导入模块
- import worker from '@ohos.worker';
- // 写法一
- // Stage模型-目录同级(entry模块下,workers目录与pages目录同级)
- const worker1 = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/MyWorker.ts', {name:"first worker in Stage model"});
- // Stage模型-目录不同级(entry模块下,workers目录是pages目录的子目录)
- const worker2 = new worker.ThreadWorker('entry/ets/pages/workers/MyWorker.ts');
- // 写法二
- // Stage模型-目录同级(entry模块下,workers目录与pages目录同级),假设bundlename是com.example.workerdemo
- const worker3 = new worker.ThreadWorker('@bundle:com.example.workerdemo/entry/ets/workers/worker');
- // Stage模型-目录不同级(entry模块下,workers目录是pages目录的子目录),假设bundlename是com.example.workerdemo
- const worker4 = new worker.ThreadWorker('@bundle:com.example.workerdemo/entry/ets/pages/workers/worker');
基于Stage模型工程目录结构,写法一的路径含义:
- entry:module.json5文件中module的name属性对应值。
- ets:用于存放ets源码,固定目录。
- workers/MyWorker.ts:worker源文件在ets目录下的路径。
基于Stage模型工程目录结构,写法二的路径含义:
- @bundle:固定标签。
- bundlename:当前应用包名。
- entryname:module.json5文件中module的name属性对应值。
- ets:用于存放ets源码,固定目录。
- workerdir/workerfile:worker源文件在ets目录下的路径,可不带文件后缀名。
FA模型
构造函数中的scriptURL示例如下:
- // 导入模块
- import worker from '@ohos.worker';
- // FA模型-目录同级(entry模块下,workers目录与pages目录同级)
- const worker1 = new worker.ThreadWorker('workers/worker.js', {name:'first worker in FA model'});
- // FA模型-目录不同级(entry模块下,workers目录与pages目录的父目录同级)
- const worker2 = new worker.ThreadWorker('../workers/worker.js');
生命周期注意事项
Worker的创建和销毁耗费性能,建议开发者合理管理已创建的Worker并重复使用。Worker空闲时也会一直运行,因此当不需要Worker时,可以调用terminate()接口或parentPort.close()方法主动销毁Worker。若Worker处于已销毁或正在销毁等非运行状态时,调用其功能接口,会抛出相应的错误。
Worker存在数量限制,支持最多同时存在8个Worker。
- 在API version 8及之前的版本,当Worker数量超出限制时,会抛出“Too many workers, the number of workers exceeds the maximum.”错误。
- 从API version 9开始,当Worker数量超出限制时,会抛出“Worker initialization failure, the number of workers exceeds the maximum.”错误。
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