简介

并发模型是用来实现不同应用场景中并发任务的编程模型,常见的并发模型分为基于内存共享的并发模型和基于消息通信的并发模型。

Actor并发模型作为基于消息通信并发模型的典型代表,不需要开发者去面对锁带来的一系列复杂偶发的问题,同时并发度也相对较高,因此得到了广泛的支持和使用。

当前ArkTS提供了TaskPool和Worker两种并发能力,TaskPool和Worker都基于Actor并发模型实现。

更多基于Actor模型进行多线程并发编程的例子可参考Actor并发模型对比内存共享并发模型

TaskPool和Worker

ArkTS提供了TaskPool和Worker两种并发能力供开发者选择,各自的运作机制和注意事项请见TaskPool简介Worker简介,两者之间实现的特点和适用场景也存在差异,请见TaskPool和Worker的对比

TaskPool和Worker的对比 (TaskPool和Worker) 

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。

本文将从实现特点适用场景两个方面来进行TaskPool与Worker的比较。

实现特点对比

表1 TaskPool和Worker的实现特点对比

实现TaskPoolWorker
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3分钟(不包含Promise和async/await异步调用的耗时,例如网络下载、文件读写等I/O任务的耗时)。无限制。
设置任务的优先级支持配置任务优先级。不支持。
执行任务的取消支持取消已经发起的任务。不支持。
线程复用支持。不支持。
任务延时执行支持。不支持。
设置任务依赖关系支持。不支持。
串行队列支持。不支持。
任务组支持。不支持。

适用场景对比

TaskPool和Worker均支持多线程并发能力。由于TaskPool的工作线程会绑定系统的调度优先级,并且支持负载均衡(自动扩缩容),而Worker需要开发者自行创建,存在创建耗时以及不支持设置调度优先级,故在性能方面使用TaskPool会优于Worker,因此大多数场景推荐使用TaskPool。

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:

  • 运行时间超过3分钟(不包含Promise和async/await异步调用的耗时,例如网络下载、文件读写等I/O任务的耗时)的任务。例如后台进行1小时的预测算法训练等CPU密集型任务,需要使用Worker。

  • 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。

  • 需要设置优先级的任务。例如图库直方图绘制场景,后台计算的直方图数据会用于前台界面的显示,影响用户体验,需要高优先级处理,需要使用TaskPool。

  • 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。

 

 

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